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DE102019002467A1 - Torque transmission arrangement and drive train with such a torque transmission arrangement - Google Patents

Torque transmission arrangement and drive train with such a torque transmission arrangement Download PDF

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Publication number
DE102019002467A1
DE102019002467A1 DE102019002467.2A DE102019002467A DE102019002467A1 DE 102019002467 A1 DE102019002467 A1 DE 102019002467A1 DE 102019002467 A DE102019002467 A DE 102019002467A DE 102019002467 A1 DE102019002467 A1 DE 102019002467A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
coupling
torque transmission
transmission arrangement
output side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019002467.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Gerlach
Oliver Groneberg
Alexander Moser
Patrick Carsten Nikola
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Inc
Original Assignee
BorgWarner Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BorgWarner Inc filed Critical BorgWarner Inc
Priority to DE102019002467.2A priority Critical patent/DE102019002467A1/en
Publication of DE102019002467A1 publication Critical patent/DE102019002467A1/en
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsanordnung (4) für den Antriebsstrang (29 eines Hybridfahrzeugs zur Anordnung zwischen einem Verbrennungsmotor (20) und einem Getriebe (22) aufweisend eine erste Kupplungseinrichtung (24) mit einer Einwegkupplung (30) zur Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen einer ersten Kupplungseingangsseite (26) und einer ersten Kupplungsausgangsseite (28) in einer ersten Relativdrehrichtung (16) in einer Normalstellung und eine zweite Kupplungseinrichtung (36) zur wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen einer zweiten Kupplungseingangsseite (34), die mit der ersten Kupplungsausgangsseite (28) in Drehmitnahmeverbindung steht, und einer zweiten Kupplungsausgangsseite (38), wobei die erste Kupplungsausgangsseite (28) und die zweite Kupplungseingangsseite (34) mit einer elektrischen Maschine (42) in Drehmitnahmeverbindung stehen. Die erste Kupplungseinrichtung (24) ist von der Normalstellung in eine Blockierstellung überführbar, in der die erste Kupplungseingangsseite (26) und die erste Kupplungsausgangsseite (28) ferner in der der ersten Relativdrehrichtung (16) entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung (18) miteinander in Drehmitnahmeverbindung stehen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen Drehmomentübertragungsanordnung (4).The present invention relates to a torque transmission arrangement (4) for the drive train (29 of a hybrid vehicle for arrangement between an internal combustion engine (20) and a transmission (22) having a first clutch device (24) with a one-way clutch (30) for generating a rotary drive connection between a first Clutch input side (26) and a first clutch output side (28) in a first relative direction of rotation (16) in a normal position and a second clutch device (36) for the optional generation of a rotary drive connection between a second clutch input side (34) which connects to the first clutch output side (28) in Rotary driving connection is, and a second clutch output side (38), the first clutch output side (28) and the second clutch input side (34) are in rotary driving connection with an electrical machine (42). The first clutch device (24) is from the normal position into a blocking position ng transferable, in which the first clutch input side (26) and the first clutch output side (28) are also in a rotationally driving connection with one another in the second relative rotational direction (18) opposite to the first relative rotational direction (16). The present invention also relates to a drive train for a hybrid vehicle with such a torque transmission arrangement (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsanordnung für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zur Anordnung zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe, wobei die Drehmomentübertragungsanordnung eine erste Kupplungseinrichtung mit einer Einwegkupplung und eine zweite Kupplungseinrichtung aufweist, während eine elektrische Maschine mit der Kupplungsausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung und der Kupplungseingangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung steht.The present invention relates to a torque transmission arrangement for the drive train of a hybrid vehicle for arrangement between an internal combustion engine and a transmission, the torque transmission arrangement having a first clutch device with a one-way clutch and a second clutch device, while an electric machine has the clutch output side of the first clutch device and the clutch input side of the second Coupling device is in rotary driving connection.

Aus der Praxis sind Drehmomentübertragungsanordnungen für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs bekannt, wobei die Drehmomentübertragungsanordnung zwischen einem Verbrennungsmotor einerseits und einem Getriebe andererseits angeordnet ist. Die bekannten Drehmomentübertragungsanordnungen weisen eine erste Kupplungseinrichtung auf, deren Kupplungseingangsseite mit dem Verbrennungsmotor in Drehmitnahmeverbindung steht, wobei die erste Kupplungseinrichtung beispielsweise dem Trennen des Verbrennungsmotors von der Drehmomentübertragungsanordnung dienen kann, so dass bei der ersten Kupplungseinrichtung mitunter auch von einer Trennkupplung gesprochen wird. Dabei kommen mitunter auch erste Kupplungseinrichtungen mit einer Einwegkupplung zum Einsatz, die der Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der Kupplungseingangsseite und der Kupplungsausgangsseite in einer ersten Relativdrehrichtung dienen, wenn sich die erste Kupplungseinrichtung in einer Normalstellung befindet. Darüber hinaus weisen die bekannten Drehmomentübertragungsanordnungen eine zweite Kupplungseinrichtung auf, deren Kupplungseingangsseite mit der Kupplungsausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung steht, während die Kupplungsausgangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung mit einem Getriebe in Drehmitnahmeverbindung steht. Mithin dient die zweite Kupplungseinrichtung der wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der Drehmomentübertragungsanordnung und dem Getriebe, wobei bei der zweiten Kupplungseinrichtung mitunter auch von einer Anfahrkupplung gesprochen wird. Um für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs ausgelegt zu sein, weisen die bekannten Drehmomentübertragungsanordnungen ferner eine elektrische Maschine auf, die sowohl mit der Kupplungsausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung als auch mit der Kupplungseingangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung steht. Aufgrund der Tatsache, dass die erste Kupplungseinrichtung eine Einwegkupplung zur Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der Kupplungseingangsseite und der Kupplungsausgangsseite in einer ersten Relativdrehrichtung aufweist, ist ein besonders bauraum- und gewichtssparender Aufbau der Drehmomentübertragungsanordnung erzielt, der das Hinzuschalten und Trennen der elektrischen Maschine vereinfacht, zumal kein gezielter Schaltvorgang für die Einwegkupplung erforderlich ist.Torque transfer arrangements for the drive train of a hybrid vehicle are known from practice, the torque transfer arrangement being arranged between an internal combustion engine on the one hand and a transmission on the other. The known torque transmission arrangements have a first clutch device, the clutch input side of which is in rotary drive connection with the internal combustion engine, the first clutch device, for example, being used to separate the internal combustion engine from the torque transmission arrangement, so that the first clutch device is sometimes referred to as a disconnecting clutch. Sometimes first clutch devices with a one-way clutch are used, which are used to generate a rotary drive connection between the clutch input side and the clutch output side in a first relative direction of rotation when the first clutch device is in a normal position. In addition, the known torque transmission arrangements have a second clutch device, the clutch input side of which is in rotary drive connection with the clutch output side of the first clutch device, while the clutch output side of the second clutch device is in rotary drive connection with a transmission. The second clutch device is therefore used to optionally generate a rotary drive connection between the torque transmission arrangement and the transmission, the second clutch device sometimes also being referred to as a starting clutch. In order to be designed for the drive train of a hybrid vehicle, the known torque transfer arrangements also have an electric machine which is in rotary driving connection both with the clutch output side of the first clutch device and with the clutch input side of the second clutch device. Due to the fact that the first clutch device has a one-way clutch for generating a rotary drive connection between the clutch input side and the clutch output side in a first relative direction of rotation, a particularly space-saving and weight-saving design of the torque transmission arrangement is achieved, which simplifies the connection and disconnection of the electrical machine, especially none targeted switching operation for the one-way clutch is required.

Ausgehend von einer Drehmomentübertragungsanordnung der vorangehend beschriebenen gattungsgemäßen Art ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungsanordnung derart weiterzubilden, dass diese auf besonders einfache Weise an unterschiedliche Betriebszustände des Kraftfahrzeugs bzw. der Drehmomentübertragungsanordnung selbst angepasst werden kann, wobei dies vorzugsweise unter Beibehaltung eines einfachen und bauraumsparenden Aufbaus erfolgt. Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen vorteilhaften Drehmomentübertragungsanordnung zu schaffen.Starting from a torque transmission arrangement of the generic type described above, it is an object of the present invention to develop a torque transmission arrangement in such a way that it can be adapted in a particularly simple manner to different operating states of the motor vehicle or the torque transmission arrangement itself, this preferably while maintaining a simple and space-saving construction takes place. In addition, the present invention is based on the object of creating a drive train for a hybrid vehicle with such an advantageous torque transmission arrangement.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features specified in claims 1 and 9, respectively. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsanordnung ist für den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs konzipiert und kann zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet werden. Die Drehmomentübertragungsanordnung weist eine erste Kupplungseinrichtung, eine zweite Kupplungseinrichtung und eine elektrische Maschine auf, wobei die erste Kupplungseinrichtung vorzugsweise als Trennkupplung ausgebildet ist, während die zweite Kupplungseinrichtung vorzugsweise als Anfahrkupplung ausgebildet ist. Die erste Kupplungseinrichtung weist eine Einwegkupplung auf, die beispielsweise als Freilauf ausgebildet sein kann. Als Freilauf käme beispielsweise ein Rollenfreilauf oder ein Klemmkörperfreilauf infrage. In diesem Fall dient die Einwegkupplung der Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen einer ersten Kupplungseingangsseite und einer ersten Kupplungsausgangsseite in einer ersten Relativdrehrichtung zwischen Kupplungseingangsseite und Kupplungsausgangsseite, wenn sich die erste Kupplungseinrichtung in einer Normalstellung befindet. Die zweite Kupplungseinrichtung dient hingegen der wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen einer zweiten Kupplungseingangsseite und einer zweiten Kupplungsausgangsseite, wobei die zweite Kupplungseingangsseite mit der ersten Kupplungsausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung steht. Darüber hinaus stehen sowohl die erste Kupplungsausgangsseite der ersten Kupplungseinrichtung als auch die zweite Kupplungseingangsseite der zweiten Kupplungseinrichtung mit einer elektrischen Maschine in Drehmitnahmeverbindung. Die elektrische Maschine bzw. deren Rotor ist dabei vorzugsweise konzentrisch zu den Kupplungseinrichtungen angeordnet. Im Gegensatz zu den bekannten ersten Kupplungseinrichtungen, die lediglich die Einwegkupplung aufweisen, ist die erste Kupplungseinrichtung der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ferner von der oben genannten Normalstellung in eine Blockierstellung überführbar, in der die erste Kupplungseingangsseite und die erste Kupplungsausgangsseite ferner in der der ersten Relativdrehrichtung entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung miteinander in Drehmitnahmeverbindung stehen. Mithin ist mit der ersten Kupplungseinrichtung in der Blockierstellung sichergestellt, dass die erste Kupplungseingangsseite sowohl in der ersten Relativdrehrichtung als auch in der entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung mit der ersten Kupplungsausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung steht. Dank der in die Blockierstellung überführbaren ersten Kupplungseinrichtung ist somit auch eine Motorbremsung bzw. Bremsung durch den Verbrennungsmotor möglich, sofern das Hybridfahrzeug beispielsweise bergabwärts fährt oder rollt.The torque transmission arrangement according to the invention is designed for the drive train of a hybrid vehicle and can be arranged between an internal combustion engine and a transmission. The torque transmission arrangement has a first clutch device, a second clutch device and an electrical machine, the first clutch device preferably being designed as a separating clutch, while the second clutch device is preferably designed as a starting clutch. The first clutch device has a one-way clutch which, for example, can be designed as a freewheel. A roller freewheel or a sprag freewheel would be considered as a freewheel. In this case, the one-way clutch is used to generate a rotary drive connection between a first clutch input side and a first clutch output side in a first relative direction of rotation between the clutch input side and the clutch output side when the first clutch device is in a normal position. The second clutch device, on the other hand, serves to optionally generate a rotary drive connection between a second clutch input side and a second clutch output side, the second clutch input side being in a rotary drive connection with the first clutch output side of the first clutch device. In addition, both the first clutch output side of the first clutch device and the second clutch input side are available second coupling device with an electrical machine in rotary driving connection. The electrical machine or its rotor is preferably arranged concentrically to the coupling devices. In contrast to the known first clutch devices, which only have the one-way clutch, the first clutch device of the torque transmission arrangement according to the invention can also be transferred from the above-mentioned normal position to a blocking position in which the first clutch input side and the first clutch output side also operate in the second relative direction of rotation opposite to the first relative direction of rotation are in rotary driving connection with each other. The first clutch device in the blocking position ensures that the first clutch input side is in rotational driving connection with the first clutch output side both in the first relative direction of rotation and in the opposite, second relative direction of rotation. Thanks to the first clutch device that can be transferred into the blocking position, engine braking or braking by the internal combustion engine is therefore also possible if the hybrid vehicle is traveling or rolling downhill, for example.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung weist die erste Kupplungseinrichtung zusätzlich zu der bereits erwähnten Einwegkupplung eine schaltbare Formschlusskupplung zur wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite und der ersten Kupplungsausgangsseite in der Blockierstellung der ersten Kupplungseinrichtung in zumindest der zweiten Relativdrehrichtung auf. Dank der Formschlusskupplung ist mithin eine besonders sichere Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite und der ersten Kupplungsausgangsseite in zumindest der zweiten Relativdrehrichtung erzielt. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn in der Blockierstellung der ersten Kupplungseinrichtung durch die Formschlusskupplung eine Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite und der ersten Kupplungsausgangsseite auch in der ersten Relativdrehrichtung erzielt ist, so dass die Formschlusskupplung die Einwegkupplung zumindest teilweise im Hinblick auf die Drehmomentübertragung zu entlasten vermag. So ist es besonders bevorzugt, wenn dies unter zumindest teilweiser oder gänzlicher Überbrückung der Einwegkupplung bezogen auf die erste Relativdrehrichtung erfolgt, so dass zumindest im zweitgenannten Fall bei gänzlicher Überbrückung eine vollständige Entlastung der Einwegkupplung erzielt werden kann.In a preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the first clutch device has, in addition to the one-way clutch already mentioned, a switchable form-locking clutch for the optional generation of a rotational drive connection between the first clutch input side and the first clutch output side in the blocking position of the first clutch device in at least the second relative direction of rotation. Thanks to the form-fit coupling, a particularly secure rotational driving connection is achieved between the first coupling input side and the first coupling output side in at least the second relative direction of rotation. In this embodiment, it is also preferred if, in the blocking position of the first clutch device, the form-fit coupling achieves a rotational drive connection between the first clutch input side and the first clutch output side in the first relative direction of rotation, so that the form-fit clutch closes the one-way clutch at least partially with regard to torque transmission able to relieve. It is particularly preferred if this takes place with at least partial or complete bypassing of the one-way clutch in relation to the first relative direction of rotation, so that, at least in the second case mentioned, complete relief of the one-way clutch can be achieved with complete bypassing.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die zuvor erwähnte Formschlusskupplung der ersten Kupplungseinrichtung als Klauenkupplung, Zahnradkupplung oder Stirnradkupplung ausgebildet, um eine besonders sichere Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite und der ersten Kupplungsausgangsseite zu erzielen, wenn sich die erste Kupplungseinrichtung in der Blockierstellung befindet.In an advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the aforementioned form-locking coupling of the first coupling device is designed as a claw coupling, gear coupling or spur gear coupling in order to achieve a particularly secure rotary drive connection between the first coupling input side and the first coupling output side when the first coupling device is in the blocking position.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung der zweiten Kupplungseinrichtung vorgesehen. Dabei ist ferner die erste Kupplungseinrichtung, gegebenenfalls deren Formschlusskupplung, durch die Betätigungseinrichtung der zweiten Kupplungseinrichtung betätigbar, so dass auf eine separate Betätigungseinrichtung für die erste Kupplungseinrichtung verzichtet und ein besonders einfacher und bauraumsparender Aufbau erzielt werden kann. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Betätigungseinrichtung ein antreibbares Betätigungselement aufweist, bei dem es sich beispielsweise um ein hydraulisch oder manuell antreibbares oder/und translatorisch verschiebbares Betätigungselement handeln kann. Mithin entfaltet das antreibbare Betätigungselement eine Schaltwirkung sowohl auf die zweite Kupplungseinrichtung als auch auf die erste Kupplungseinrichtung.In a particularly preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, an actuating device is provided for actuating the second clutch device. The first coupling device, if necessary its form-locking coupling, can be actuated by the actuating device of the second coupling device, so that a separate actuating device for the first coupling device can be dispensed with and a particularly simple and space-saving design can be achieved. It is preferred here if the actuating device has a drivable actuating element which can be, for example, a hydraulically or manually drivable and / or translationally displaceable actuating element. The drivable actuating element therefore develops a switching effect both on the second clutch device and on the first clutch device.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist das zuvor erwähnte Betätigungselement der Betätigungseinrichtung in eine Öffnungsposition, in der die zweite Kupplungseinrichtung geöffnet ist, und eine Schließposition sowie eine erweiterte Schließposition bewegbar, wobei die zweite Kupplungseinrichtung sowohl in der Schließposition als auch in der erweiterten Schließposition des Betätigungselements geschlossen ist. Darüber hinaus wirkt das Betätigungselement der Betätigungseinrichtung derart mit der ersten Kupplungseinrichtung zusammen, dass die erste Kupplungseinrichtung in der Öffnungs- und Schließposition des Betätigungselements in die Normalstellung und in der erweiterten Schließposition des Betätigungselements in die Blockierstellung überführt ist.In a particularly advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the aforementioned actuating element of the actuating device can be moved into an open position, in which the second clutch device is opened, and a closed position and an extended closed position, the second clutch device both in the closed position and in the extended closed position of the actuating element is closed. In addition, the actuating element of the actuating device interacts with the first coupling device in such a way that the first coupling device is transferred into the normal position in the opening and closing position of the actuating element and into the blocking position in the extended closed position of the actuating element.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist das Betätigungselement in einer Bewegungsrichtung, die vorzugsweise einer Axialrichtung entspricht, von der Öffnungsposition in die Schließposition und in derselben Bewegungsrichtung von der Schließposition in die erweiterte Schließposition bewegbar, um nach dem Schließen der zweiten Kupplungseinrichtung auch die erste Kupplungseinrichtung zügig in die Blockierstellung überführen zu können. Mithin sind die Schließposition und die erweiterte Schließposition bei dieser Ausführungsform auch benachbart zueinander angeordnet, ohne dass die Öffnungsposition durchlaufen werden müsste, um von der Schließposition in die erweiterte Schließposition zu gelangen oder umgekehrt.According to a further preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the actuating element can be moved in a direction of movement, which preferably corresponds to an axial direction, from the opening position to the closed position and in the same direction of movement from the closed position to the extended closed position in order to also move the first clutch device after the second clutch device is closed To be able to quickly transfer the coupling device into the blocking position. The closed position and the extended closed position are therefore also arranged adjacent to one another in this embodiment, without having to go through the open position in order to get from the closed position to the extended closed position or vice versa.

Um die Betätigung sowohl der zweiten Kupplungseinrichtung als auch der ersten Kupplungseinrichtung über die gemeinsame Betätigungseinrichtung auf besonders einfachem und sicherem Wege zu erzielen, ist die erste Kupplungseinrichtung, vorzugsweise deren Formschlusskupplung, in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung über eine Kopplungseinrichtung durch die Betätigungseinrichtung, vorzugsweise deren Betätigungselement, betätigbar oder von der Normalstellung in die Blockierstellung überführbar und umgekehrt. Bei der Kopplungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine mechanische oder rein mechanische Kopplungseinrichtung, um eine besonders sichere Kopplung zwischen der Betätigungseinrichtung und der ersten Kupplungseinrichtung zu erzielen.In order to achieve the actuation of both the second clutch device and the first clutch device via the common actuation device in a particularly simple and safe way, the first clutch device, preferably its form-locking coupling, is preferably in a further advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention via a coupling device through the actuation device their actuating element, actuatable or transferable from the normal position to the blocking position and vice versa. The coupling device is preferably a mechanical or purely mechanical coupling device in order to achieve a particularly secure coupling between the actuating device and the first coupling device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die zweite Kupplungseinrichtung eine Reibkupplung. So handelt es sich bei der Reibkupplung vorzugsweise um eine Einscheibenkupplung oder eine Lamellenkupplung.In a further advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the second clutch device is a friction clutch. The friction clutch is thus preferably a single-disc clutch or a multi-plate clutch.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die zweite Kupplungseinrichtung eine normalerweise geschlossene Kupplung. Die als normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildete zweite Kupplungseinrichtung ist dabei vorzugsweise mithilfe einer Federeinrichtung, besonders bevorzugt mittels mindestens einer Tellerfeder, in deren Schließstellung vorgespannt.In a further advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the second clutch device is a normally closed clutch. The second coupling device, which is designed as a normally closed coupling, is preferably prestressed in its closed position with the aid of a spring device, particularly preferably by means of at least one plate spring.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die zweite Kupplungseinrichtung als Trockenkupplung ausgebildet, wenngleich grundsätzlich auch eine Ausbildung als Nasskupplung möglich wäre.In a further advantageous embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the second clutch device is designed as a dry clutch, although a design as a wet clutch would in principle also be possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die Einwegkupplung der ersten Kupplungseinrichtung als Rollenfreilauf oder Klemmkörperfreilauf ausgebildet.In a further preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the one-way clutch of the first clutch device is designed as a roller freewheel or sprag freewheel.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung ist die elektrische Maschine koaxial mit der ersten Kupplungsausgangsseite oder/und der zweiten Kupplungseingangsseite angeordnet.In a further preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, the electric machine is arranged coaxially with the first clutch output side and / or the second clutch input side.

Um einen besonders kompakten Aufbau der Drehmomentübertragungsanordnung zu erzielen, ist ein Rotor der elektrischen Maschine in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung zumindest mit der Einwegkupplung, vorzugsweise auch mit der Formschlusskupplung, der ersten Kupplungseinrichtung in radialer Richtung geschachtelt angeordnet. Auf diese Weise kann selbst bei koaxialer Anordnung der elektrischen Maschine mit der ersten Kupplungsausgangsseite und der zweiten Kupplungseingangsseite ein relativ kompakter Aufbau in axialer Richtung erzielt werden.In order to achieve a particularly compact design of the torque transmission arrangement, in a further preferred embodiment of the torque transmission arrangement according to the invention, a rotor of the electric machine is nested in the radial direction at least with the one-way clutch, preferably also with the form-fit clutch, of the first clutch device. In this way, even with a coaxial arrangement of the electrical machine with the first clutch output side and the second clutch input side, a relatively compact structure can be achieved in the axial direction.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug weist eine Drehmomentübertragungsanordnung der erfindungsgemäßen Art, einen Verbrennungsmotor, der mittelbar oder unmittelbar mit der ersten Kupplungsausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung steht, und ein Getriebe auf, das mittelbar oder unmittelbar mit der zweiten Kupplungsausgangsseite in Drehmitnahmeverbindung steht. Bezüglich der Vorteile des Antriebsstrangs sei auf die vorangehend beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsanordnung verwiesen, die in entsprechender Weise für den Antriebsstrang gelten.The drive train according to the invention for a hybrid vehicle has a torque transmission arrangement of the type according to the invention, an internal combustion engine that is indirectly or directly in rotational driving connection with the first clutch output side, and a transmission that is indirectly or directly in rotational driving connection with the second clutch output side. With regard to the advantages of the drive train, reference is made to the previously described advantages of the torque transmission arrangement according to the invention, which apply correspondingly to the drive train.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs steht der Verbrennungsmotor mittelbar über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der ersten Kupplungseingangsseite in Drehmitnahmeverbindung.In a preferred embodiment of the drive train according to the invention, the internal combustion engine is indirectly rotationally driven via a torsional vibration damper with the first clutch input side.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug mit dem Betätigungselement in dessen Öffnungsposition,
  • 2 den Antriebsstrang von 1 mit dem Betätigungselement in dessen Schließposition,
  • 3 den Antriebsstrang von 1 und 2 mit dem Betätigungselement in dessen erweiterter Schließposition und
  • 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a drive train for a hybrid vehicle with the actuating element in its open position,
  • 2 the drive train of 1 with the actuating element in its closed position,
  • 3 the drive train of 1 and 2 with the actuating element in its extended closed position and
  • 4th a schematic representation of a second embodiment of a drive train for a hybrid vehicle.

Die 1 bis 3 zeigen einen Antriebsstrang 2 für ein Hybridfahrzeug mit einer ersten Ausführungsform einer Drehmomentübertragungsanordnung 4. In den Figuren sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 6, 8 des Antriebsstrangs 2 sowie der Drehmomentübertragungsanordnung 4 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Drehmomentübertragungsanordnung 4 eine sich in den axialen Richtungen 6, 8 erstreckende Drehachse 10 aufweist. Überdies sind in den Figuren die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 12, 14 der Drehmomentübertragungsanordnung 4 anhand entsprechender Pfeile angedeutet. Des Weiteren sind anhand der Pfeile 16, 18 die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen der Drehmomentübertragungsanordnung 4 dargestellt, die gleichermaßen eine erste Relativdrehrichtung 16 und eine entgegengesetzte zweite Relativdrehrichtung 18 definieren, worauf später nochmals näher eingegangen werden soll.The 1 to 3 show a drive train 2 for a hybrid vehicle with a first embodiment of a torque transmission arrangement 4th . In the figures are the opposite axial directions 6th , 8th of the drive train 2 as well as the torque transmission arrangement 4th indicated with the aid of corresponding arrows, the torque transmission arrangement 4th one moving in the axial directions 6th , 8th extending Axis of rotation 10 having. Moreover, in the figures are the opposite radial directions 12 , 14th the torque transmission assembly 4th indicated by means of corresponding arrows. Furthermore, by means of the arrows 16 , 18th the opposite circumferential directions of the torque transmission arrangement 4th shown, which also have a first relative direction of rotation 16 and an opposite second relative direction of rotation 18th define what will be discussed again later.

Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor 20, die in axialer Richtung 8 auf den Verbrennungsmotor 20 folgende Drehmomentübertragungsanordnung 4 und ein in axialer Richtung 8 auf die Drehmomentübertragungsanordnung 4 folgendes Getriebe 22 auf, so dass die Drehmomentübertragungsanordnung 4 zwischen dem Verbrennungsmotor 20 und dem Getriebe 22 angeordnet ist.The drive train has an internal combustion engine 20th in the axial direction 8th on the internal combustion engine 20th following torque transmission arrangement 4th and one in the axial direction 8th on the torque transmission assembly 4th following gear 22nd on, so that the torque transmission assembly 4th between the internal combustion engine 20th and the gearbox 22nd is arranged.

Die Drehmomentübertragungsanordnung 4 weist eine erste Kupplungseinrichtung 24 auf. Die erste Kupplungseinrichtung 24 weist eine erste Kupplungseingangsseite 26 und eine erste Kupplungsausgangsseite 28 auf, wobei die erste Kupplungseinrichtung 24 eine Einwegkupplung 30 zur Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite 26 und der ersten Kupplungsausgangsseite 28 in der ersten Relativdrehrichtung 16 aufweist. Befindet sich also die erste Kupplungseinrichtung 24 in der in den 1 und 2 gezeigten Normalstellung, so ist die erste Kupplungseingangsseite 26 in der ersten Relativdrehrichtung 16 mit der ersten Kupplungsausgangsseite 28 drehmitnahmeverbunden, während die erste Kupplungseingangsseite 26 in der entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung 18 relativ zu der ersten Kupplungsausgangsseite verdrehbar wäre. Die Einwegkupplung 30 ist vorzugsweise als Freilauf, besonders bevorzugt als Rollenfreilauf oder Klemmkörperfreilauf, ausgebildet.The torque transmission arrangement 4th has a first coupling device 24 on. The first coupling device 24 has a first clutch input side 26th and a first clutch output side 28 on, wherein the first coupling device 24 a one-way clutch 30th for generating a rotary driving connection between the first clutch input side 26th and the first clutch output side 28 in the first relative direction of rotation 16 having. So there is the first coupling device 24 in the in the 1 and 2 normal position shown is the first clutch input side 26th in the first relative direction of rotation 16 with the first clutch output side 28 rotationally driven, while the first clutch input side 26th in the opposite second relative direction of rotation 18th would be rotatable relative to the first clutch output side. The one-way clutch 30th is preferably designed as a freewheel, particularly preferably as a roller freewheel or clamping body freewheel.

Innerhalb des Antriebsstrangs 2 steht der Verbrennungsmotor 20 bzw. dessen Ausgangsseite mittelbar oder unmittelbar mit der ersten Kupplungseingangsseite 26 in Drehmitnahmeverbindung, wobei in der dargestellten Ausführungsform eine mittelbare Drehmitnahmeverbindung über einen Torsionsschwingungsdämpfer 32 des Antriebsstrangs 2 gezeigt ist.Inside the drive train 2 is the combustion engine 20th or its output side directly or indirectly with the first clutch input side 26th in rotary driving connection, with an indirect rotary driving connection via a torsional vibration damper in the embodiment shown 32 of the drive train 2 is shown.

Die erste Kupplungsausgangsseite 28 steht mit einer zweiten Kupplungseingangsseite 34 einer zweiten Kupplungseinrichtung 36 in Drehmitnahmeverbindung, wobei die zweite Kupplungseinrichtung 36 der wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der zweiten Kupplungseingangsseite 34 und einer zweiten Kupplungsausgangsseite 38 dient. Innerhalb des Antriebsstrangs 2 steht die zweite Kupplungsausgangsseite 38 mit dem Getriebe 22 bzw. einer Eingangsseite desselben in Drehmitnahmeverbindung, wobei die Drehmitnahmeverbindung wiederum mittelbar oder unmittelbar erfolgen kann. Die zweite Kupplungseinrichtung 36 selbst ist in der dargestellten Ausführungsform als Reibkupplung oder/und Trockenkupplung ausgebildet, wobei im konkreten Fall eine trockene Einscheibenkupplung dargestellt ist. Auch ist die zweite Kupplungseinrichtung bzw. die dargestellte Reibkupplung als normalerweise geschlossene Kupplung ausgebildet, wobei die Schließkraft der zweiten Kupplungseinrichtung 36 durch mindestens eine Federeinrichtung 40, hier eine Tellerfedereinrichtung, aufgebracht wird, die die zweite Kupplungseinrichtung unter Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der zweiten Kupplungseingangsseite 34 und der zweiten Kupplungsausgangsseite 38 schließt, wenn die zweite Kupplungseinrichtung 36 nicht aktiv betätigt wird.The first clutch output side 28 stands with a second clutch input side 34 a second coupling device 36 in rotary driving connection, the second coupling device 36 the optional creation of a rotary drive connection between the second clutch input side 34 and a second clutch output side 38 serves. Inside the drive train 2 is the second clutch output side 38 with the gearbox 22nd or an input side of the same in rotary driving connection, the rotary driving connection in turn being able to take place indirectly or directly. The second coupling device 36 itself is designed as a friction clutch and / or dry clutch in the embodiment shown, with a dry single-plate clutch being shown in the specific case. The second clutch device or the illustrated friction clutch is also designed as a normally closed clutch, the closing force of the second clutch device 36 by at least one spring device 40 , here a disc spring device, is applied, which the second clutch device while achieving a rotary drive connection between the second clutch input side 34 and the second clutch output side 38 closes when the second coupling device 36 is not actively operated.

Die Drehmomentübertragungsanordnung 4 weist ferner eine elektrische Maschine 42 auf, von der in der Figur der ringförmige Stator 44 und der in radialer Richtung 14 innenliegende Rotor 46 gezeigt sind, wobei der Rotor 46 sowohl mit der ersten Kupplungsausgangsseite 28 als auch mit der zweiten Kupplungseingangsseite 34 in Drehmitnahmeverbindung steht, so dass auch davon gesprochen werden kann, dass die erste Kupplungsausgangsseite 28 und die zweite Kupplungseingangsseite 34 mit der elektrischen Maschine 42 in einer Drehmitnahmeverbindung stehen. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die elektrische Maschine 42 koaxial mit der ersten Kupplungsausgangsseite 28 und der zweiten Kupplungseingangsseite 34 angeordnet. Anders ausgedrückt weisen die erste Kupplungseinrichtung 24, die zweite Kupplungseinrichtung 36 und die elektrische Maschine 42 bzw. deren Rotor 46 eine gemeinsame Drehachse 10 auf.The torque transmission arrangement 4th also has an electrical machine 42 on, of which in the figure the annular stator 44 and that in the radial direction 14th internal rotor 46 are shown with the rotor 46 both with the first clutch output side 28 as well as with the second clutch input side 34 is in rotary driving connection, so that it can also be said that the first clutch output side 28 and the second clutch input side 34 with the electric machine 42 are in a rotary driving connection. As can be seen from the figure, the electric machine is 42 coaxial with the first clutch output side 28 and the second clutch input side 34 arranged. In other words, the first coupling device 24 , the second coupling device 36 and the electric machine 42 or their rotor 46 a common axis of rotation 10 on.

Um die zweite Kupplungseinrichtung 36 betätigen zu können, ist dieser eine Betätigungseinrichtung 48 zugeordnet, wobei die Betätigungseinrichtung 48 mindestens ein antreibbares Betätigungselement 50 aufweist, das beispielsweise hydraulisch oder manuell antreibbar, mithin bewegbar, sein kann. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Betätigungselement 50 manuell durch einen Handschalter antreibbar oder bewegbar ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das mindestens eine Betätigungselement 50 überdies als in axiale Richtung 6, 8 verschiebbares Betätigungselement 50 ausgebildet. Auch wirkt das Betätigungselement 50 in der dargestellten Ausführungsform über die als Tellerfedereinrichtung ausgebildete Federeinrichtung 40 mit der zweiten Kupplungseinrichtung 36 zusammen.To the second coupling device 36 to be able to operate, this is an operating device 48 assigned, the actuating device 48 at least one actuating element that can be driven 50 has, which can be driven, for example, hydraulically or manually, and therefore movable. It is preferred here if the actuating element 50 can be driven or moved manually by a hand switch. In the illustrated embodiment, the at least one actuating element is 50 moreover than in the axial direction 6th , 8th sliding actuator 50 educated. The actuating element also acts 50 in the illustrated embodiment via the spring device designed as a plate spring device 40 with the second coupling device 36 together.

Das Betätigungselement 50 kann von einer in 1 gezeigten Öffnungsposition, in der die zweite Kupplungseinrichtung 36 geöffnet ist, in axialer Richtung in eine in 2 gezeigte Schließposition bewegt werden, in der die zweite Kupplungseinrichtung 36 durch die Federeinrichtung 40 geschlossen ist. Überdies kann das Betätigungselement 50 in derselben axialen Richtung 80 über die Schließposition nach 2 hinaus in eine erweiterte Schließposition nach 3 bewegt werden, in der die zweite Kupplungseinrichtung 36 weiterhin über die Schließkraft der Federeinrichtung 40 geschlossen ist. Mithin sind die Schließposition nach 2 und die erweiterte Schließposition nach 3 ohne Zwischenschaltung der Öffnungsposition nach 1 zueinander benachbart angeordnet, wobei ersichtlich ist, dass das Betätigungselement 50 in einer Bewegungsrichtung, hier in der axialen Richtung 8, von der Öffnungsposition in die Schließposition und in derselben Bewegungsrichtung, hier der axialen Richtung 8, von der Schließposition in die erweiterte Schließposition nach 3 bewegbar ist. Auf die Bedeutung der erweiterten Schließposition nach 3 wird später nochmals näher eingegangen.The actuator 50 can from an in 1 shown opening position in which the second coupling device 36 is open in axial Direction in an in 2 Shown closed position are moved in which the second coupling device 36 by the spring device 40 closed is. In addition, the actuating element 50 in the same axial direction 80 about the closed position 2 into an extended closed position 3 are moved in which the second coupling device 36 continue to use the closing force of the spring device 40 closed is. Thus the closed position are after 2 and the extended closed position after 3 without interposing the opening position 1 arranged adjacent to one another, it being evident that the actuating element 50 in one direction of movement, here in the axial direction 8th , from the open position to the closed position and in the same direction of movement, here the axial direction 8th , from the closed position to the extended closed position 3 is movable. On the importance of the extended closed position 3 will be discussed again later.

Die erste Kupplungseinrichtung 24 weist nicht nur die zuvor erwähnte Einwegkupplung 30 auf, sondern vielmehr eine zusätzliche schaltbare Formschlusskupplung 52 zur wahlweisen Erzeugung einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite 26 und der ersten Kupplungsausgangsseite 28, wenn die erste Kupplungseinrichtung 24 von der in den 1 und 2 gezeigten Normalstellung in die in 3 gezeigte Blockierstellung überführt ist. Mit anderen Worten kann die erste Kupplungseinrichtung 24 dank der zusätzlichen schaltbaren Formschlusskupplung 52 von der Normalstellung nach den 1 und 2 in eine Blockierstellung überführt werden, in der die erste Kupplungseingangsseite 26 und die erste Kupplungsausgangsseite 28 ferner in der der ersten Relativdrehrichtung 16 entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung 18 miteinander in Drehmitnahmeverbindung stehen. Dabei ist die Formschlusskupplung 52 derart auf die Einwegkupplung 30 abgestimmt, dass zumindest in der zweiten Relativdrehrichtung 18 die formschlüssige Drehmitnahmeverbindung über die Formschlusskupplung erzielt ist. Von Vorteil ist jedoch, wenn auch in der ersten Relativdrehrichtung 16 über die Formschlusskupplung 52 eine formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite 26 und der ersten Kupplungsausgangsseite 28 erzielt ist, wobei dies besonders bevorzugt unter zumindest teilweiser oder gänzlicher Überbrückung der Einwegkupplung bezogen auf die erste Relativdrehrichtung 16 erfolgen könnte, um eine mehr oder weniger starke Entlastung der Einwegkupplung 30 zu bewirken.The first coupling device 24 not only has the aforementioned one-way clutch 30th on, but rather an additional switchable form-fit coupling 52 for the optional creation of a positive rotary drive connection between the first clutch input side 26th and the first clutch output side 28 when the first coupling device 24 from the in the 1 and 2 normal position shown in 3 Blocking position shown is transferred. In other words, the first coupling device 24 thanks to the additional switchable form-fit coupling 52 from the normal position to the 1 and 2 be transferred into a blocking position in which the first clutch input side 26th and the first clutch output side 28 also in the first relative direction of rotation 16 opposite second relative direction of rotation 18th are in rotary driving connection with each other. The form-fit coupling is here 52 so on the one-way clutch 30th matched that at least in the second relative direction of rotation 18th the positive rotary driving connection is achieved via the positive coupling. However, it is advantageous if also in the first relative direction of rotation 16 via the form-fit coupling 52 a positive rotary driving connection between the first clutch input side 26th and the first clutch output side 28 is achieved, this particularly preferably with at least partial or complete bridging of the one-way clutch based on the first relative direction of rotation 16 could be done to a more or less strong relief of the one-way clutch 30th to effect.

Die Formschlusskupplung 25 kann als Klauenkupplung, Zahnradkupplung oder Stirnradkupplung ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform steht ein Kupplungsteil 54 der Formschlusskupplung 52 mit der ersten Kupplungseingangsseite 26 in Drehmitnahmeverbindung, ist jedoch in axiale Richtung 6, 8 relativ zu dieser verschiebbar, um auch bis in die in 3 gezeigte Position zu gelangen, in der das Kupplungsteil 54 derart weit relativ zu der Kupplungseingangsseite 26 verschoben ist, dass dieses zusätzlich in formschlüssiger Drehmitnahmeverbindung mit der ersten Kupplungsausgangsseite 28 steht.The form-fit coupling 25th can be designed as a claw coupling, gear coupling or spur gear coupling. In the embodiment shown, there is a coupling part 54 the form-fit coupling 52 with the first clutch input side 26th in rotary driving connection, but is in the axial direction 6th , 8th can be moved relative to this in order to also reach the in 3 to get to the position shown in which the coupling part 54 so far relative to the clutch input side 26th is shifted that this is additionally in a positive rotary driving connection with the first clutch output side 28 stands.

Grundsätzlich könnte der Formschlusskupplung 52 bzw. dem Kupplungsteil 54 desselben eine weitere Betätigungseinrichtung zugeordnet sein, um diese auf die beschriebene Weise betätigen bzw. bewegen zu können. Stattdessen ist die zweite Kupplungseinrichtung 36 bzw. deren Formschlusskupplung 52 jedoch ebenfalls über die bereits vorhandene Betätigungseinrichtung 48 der zweiten Kupplungseinrichtung 36 betätigbar. Zu diesem Zweck ist die erste Kupplungseinrichtung 24 bzw. deren Formschlusskupplung 52 über eine Kopplungseinrichtung 56, die in den Figuren anhand einer Punktlinie dargestellt ist, durch die Betätigungseinrichtung 48 bzw. deren Betätigungselement 50 betätigbar und somit von der Normalstellung nach den 1 und 2 in die Blockierstellung nach 3 überführbar. Bei der Kopplungseinrichtung 56 handelt es sich vorzugsweise um eine mechanische Kopplungseinrichtung 56, die sinngemäß die Bewegungen des Betätigungselements 50 einerseits mit der Bewegung des Kupplungsteils 54 der Formschlusskupplung 52 andererseits koppelt.In principle, the form-fit coupling could 52 or the coupling part 54 the same can be assigned a further actuating device in order to be able to actuate or move it in the manner described. Instead is the second coupling device 36 or their form-fit coupling 52 but also via the existing actuation device 48 the second coupling device 36 operable. For this purpose is the first coupling device 24 or their form-fit coupling 52 via a coupling device 56 , which is shown in the figures by means of a dotted line, by the actuating device 48 or their actuating element 50 can be operated and thus from the normal position to the 1 and 2 into the blocking position 3 transferable. At the coupling device 56 it is preferably a mechanical coupling device 56 , which, mutatis mutandis, the movements of the actuator 50 on the one hand with the movement of the coupling part 54 the form-fit coupling 52 on the other hand couples.

Nachstehend werden die Funktionsweise der Drehmomentübertragungsanordnung 4 sowie weitere Merkmale derselben unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher beschrieben.The operation of the torque transmission assembly is described below 4th and further features thereof with reference to the 1 to 3 described in more detail.

In 1 ist die zweite Kupplungseinrichtung 36 durch das Betätigungselement 50 in dessen Öffnungsposition geöffnet, wobei das Betätigungselement 50 derart über die Kopplungseinrichtung 56 mit dem Kupplungsteil 54 der Formschlusskupplung 52 zusammenwirkt, dass die erste Kupplungseinrichtung 24 in deren Normalstellung gehalten ist. Der in 1 gezeigte Betriebszustand der Drehmomentübertragungsanordnung 4 kann somit beispielsweise gewählt werden, wenn im Getriebe 22 ein Gangwechsel erfolgt oder der Verbrennungsmotor 20 im Leerlauf betrieben wird.In 1 is the second coupling device 36 by the actuator 50 opened in its open position, the actuating element 50 like this via the coupling device 56 with the coupling part 54 the form-fit coupling 52 cooperates that the first coupling device 24 is held in their normal position. The in 1 Operating state shown of the torque transmission arrangement 4th can thus be selected, for example, when in the transmission 22nd a gear change takes place or the combustion engine 20th is operated at idle.

Soll das Getriebe 22 durch die elektrische Maschine 42 oder/und den Verbrennungsmotor 20 angetrieben werden, so wird das Betätigungselement 50 der Betätigungseinrichtung 48 von der Öffnungsposition nach 1 in axiale Richtung 8 in die Schließposition nach 2 überführt, so dass die zweite Kupplungseinrichtung 36 durch die Federeinrichtung 40 geschlossen ist. Dank der Kopplungseinrichtung 56 wird das Kupplungsteil 54 zusammen mit dem Betätigungselement 50 der Betätigungseinrichtung 48 in axiale Richtung 8 verschoben, jedoch verbleibt die erste Kupplungseinrichtung 24 weiterhin in deren Normalstellung, in der die Formschlusskupplung 52 noch keine formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite 26 und der ersten Kupplungsausgangsseite 28 bewirkt.Should the transmission 22nd by the electric machine 42 or / and the internal combustion engine 20th are driven, the actuator 50 the actuator 48 from the opening position to 1 in the axial direction 8th into the closed position 2 transferred so that the second coupling device 36 by the spring device 40 closed is. Thanks to the coupling device 56 becomes the coupling part 54 together with the actuating element 50 the actuator 48 in the axial direction 8th moved, but the first coupling device remains 24 continue in their normal position, in which the form-fit coupling 52 no positive rotary driving connection between the first clutch input side 26th and the first clutch output side 28 causes.

Fährt das Hybridfahrzeug jedoch einen Berg oder Abhang herab, so ist mitunter eine Motorbremsung, also eine Bremsung durch den Verbrennungsmotor 20, erforderlich. Zu diesem Zweck wird das Betätigungselement 50 weiter in axiale Richtung über die Schließposition nach 2 hinaus in die erweiterte Schließposition nach 3 bewegt, so dass die zweite Kupplungseinrichtung 36 weiterhin geschlossen bleibt und überdies das Kupplungsteil 54 der Formschlusskupplung 52 über die Kopplungseinrichtung 52 weiter in axiale Richtung 8 bewegt wird, um die erste Kupplungseinrichtung 24 in die Blockierstellung zu überführen, in der die erste Kupplungseingangsseite 26 über die Formschlusskupplung 52 mit der ersten Kupplungsausgangsseite 28 in Drehmitnahmeverbindung steht. Mithin ist dank der Formschlusskupplung 52 auch eine Motorbremsung der Drehmomentübertragungsanordnung 4 möglich.However, if the hybrid vehicle drives down a hill or a slope, then there is sometimes engine braking, i.e. braking by the internal combustion engine 20th , required. For this purpose, the actuator 50 further in the axial direction beyond the closed position 2 into the extended closed position 3 moved so that the second coupling device 36 remains closed and moreover the coupling part 54 the form-fit coupling 52 via the coupling device 52 further in the axial direction 8th is moved to the first coupling device 24 to transfer to the blocking position, in which the first clutch input side 26th via the form-fit coupling 52 with the first clutch output side 28 is in rotary driving connection. So thanks to the form-fit coupling 52 also an engine braking of the torque transmission arrangement 4th possible.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Antriebsstrangs 2, der im Wesentlichen dem Antriebsstrang 2 nach den 1 bis 3 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt. 4th shows a second embodiment of a drive train 2 which is essentially the powertrain 2 after the 1 to 3 corresponds, so that only the differences will be discussed below, the same reference numerals are used for the same or similar parts and the preceding description otherwise applies accordingly.

Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform ist der Rotor 46 der elektrischen Maschine 42 in der zweiten Ausführungsform zumindest mit der Einwegkupplung 30, hier auch mit der Formschlusskupplung 52, in radialer Richtung 12, 14 geschachtelt angeordnet, so dass der im Wesentlichen ringförmig ausgebildete Rotor 46 die genannten Kupplungen der ersten Kupplungseinrichtung 24 in radialer Richtung 12 außen umgibt und somit eine besonders kurze Bauweise in axialer Richtung 6, 8 erzielt werden kann. Im Übrigen weist der Antriebsstrang 2 nach 4 die gleichen Funktionen wie der Antriebsstrang nach den 1 bis 3 auf, wobei 4 das Betätigungselement 50 in der Schließposition zeigt.In contrast to the first embodiment, the rotor 46 the electric machine 42 in the second embodiment at least with the one-way clutch 30th , here also with the form-fit coupling 52 , in the radial direction 12 , 14th arranged nested, so that the substantially annular rotor 46 said couplings of the first coupling device 24 in the radial direction 12 surrounds the outside and thus a particularly short design in the axial direction 6th , 8th can be achieved. Incidentally, the drive train 2 to 4th the same functions as the powertrain according to the 1 to 3 on, where 4th the actuator 50 in the closed position.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
AntriebsstrangPowertrain
44th
DrehmomentübertragungsanordnungTorque transmission assembly
66th
axiale Richtungaxial direction
88th
axiale Richtungaxial direction
1010
DrehachseAxis of rotation
1212
radiale Richtungradial direction
1414th
radiale Richtungradial direction
1616
erste Relativdrehrichtungfirst relative direction of rotation
1818th
zweite Relativdrehrichtungsecond relative direction of rotation
2020th
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
2222nd
Getriebetransmission
2424
erste Kupplungseinrichtungfirst coupling device
2626th
erste Kupplungseingangsseitefirst clutch input side
2828
erste Kupplungsausgangsseitefirst clutch output side
3030th
EinwegkupplungOne-way clutch
3232
TorsionsschwingungsdämpferTorsional vibration damper
3434
zweite Kupplungseingangsseitesecond clutch input side
3636
zweite Kupplungseinrichtungsecond coupling device
3838
zweite Kupplungsausgangsseitesecond clutch output side
4040
FedereinrichtungSpring device
4242
elektrische Maschineelectric machine
4444
Statorstator
4646
Rotorrotor
4848
BetätigungseinrichtungActuator
5050
BetätigungselementActuator
5252
FormschlusskupplungForm-fit coupling
5454
KupplungsteilCoupling part
5656
KopplungseinrichtungCoupling device

Claims (9)

Drehmomentübertragungsanordnung (4) für den Antriebsstrang (29 eines Hybridfahrzeugs zur Anordnung zwischen einem Verbrennungsmotor (20) und einem Getriebe (22) aufweisend eine erste Kupplungseinrichtung (24) mit einer Einwegkupplung (30) zur Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen einer ersten Kupplungseingangsseite (26) und einer ersten Kupplungsausgangsseite (28) in einer ersten Relativdrehrichtung (16) in einer Normalstellung und eine zweite Kupplungseinrichtung (36) zur wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen einer zweiten Kupplungseingangsseite (34), die mit der ersten Kupplungsausgangsseite (28) in Drehmitnahmeverbindung steht, und einer zweiten Kupplungsausgangsseite (38), wobei die erste Kupplungsausgangsseite (28) und die zweite Kupplungseingangsseite (34) mit einer elektrischen Maschine (42) in Drehmitnahmeverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (24) von der Normalstellung in eine Blockierstellung überführbar ist, in der die erste Kupplungseingangsseite (26) und die erste Kupplungsausgangsseite (28) ferner in der der ersten Relativdrehrichtung (16) entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung (18) miteinander in Drehmitnahmeverbindung stehen.Torque transmission arrangement (4) for the drive train (29 of a hybrid vehicle for arrangement between an internal combustion engine (20) and a transmission (22) having a first clutch device (24) with a one-way clutch (30) for generating a rotary drive connection between a first clutch input side (26) and a first clutch output side (28) in a first relative direction of rotation (16) in a normal position and a second clutch device (36) for the optional generation of a rotational drive connection between a second clutch input side (34), which is in rotational drive connection with the first clutch output side (28), and a second clutch output side (38), wherein the first clutch output side (28) and the second clutch input side (34) are in rotary drive connection with an electrical machine (42), characterized in that the first clutch device (24) can be transferred from the normal position to a blocking position is, in which the first clutch input side (26) and the first clutch output side (28) also in that of the first Relative direction of rotation (16) opposite second relative direction of rotation (18) are in rotary driving connection with one another. Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (24) ferner eine schaltbare Formschlusskupplung (52) zur wahlweisen Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der ersten Kupplungseingangsseite (26) und der ersten Kupplungsausgangsseite (28) in der Blockierstellung der ersten Kupplungseinrichtung (24) in zumindest der zweiten Relativdrehrichtung (18), vorzugsweise auch in der ersten Relativdrehrichtung (16), besonders bevorzugt unter zumindest teilweiser oder gänzlicher Überbrückung der Einwegkupplung (30) bezogen auf die erste Relativdrehrichtung (16), aufweist, wobei die Formschlusskupplung (52) gegebenenfalls als Klauenkupplung, Zahnradkupplung oder Stirnradkupplung ausgebildet ist.Torque transmission arrangement (4) according to Claim 1 , characterized in that the first coupling device (24) also has a switchable form-fit coupling (52) for the optional generation of a rotary drive connection between the first coupling input side (26) and the first coupling output side (28) in the blocking position of the first coupling device (24) in at least the second Relative direction of rotation (18), preferably also in the first relative direction of rotation (16), particularly preferably with at least partial or complete bridging of the one-way clutch (30) in relation to the first relative direction of rotation (16), the form-locking clutch (52) optionally as a claw clutch, gear clutch or spur gear coupling is formed. Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungseinrichtung (48) zur Betätigung der zweiten Kupplungseinrichtung (36) vorgesehen ist, wobei ferner die erste Kupplungseinrichtung (24), gegebenenfalls deren Formschlusskupplung (52), durch die Betätigungseinrichtung (48) betätigbar ist, wobei die Betätigungseinrichtung (48) vorzugsweise ein antreibbares Betätigungselement (50), besonders bevorzugt einen hydraulisch oder manuell antreibbares oder/und translatorisch verschiebbares Betätigungselement (50), aufweist.Torque transmission arrangement (4) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that an actuating device (48) is provided for actuating the second coupling device (36), the first coupling device (24), if necessary its form-locking coupling (52), being actuatable by the actuating device (48), the actuating device ( 48) preferably has a drivable actuating element (50), particularly preferably a hydraulically or manually drivable and / or translationally displaceable actuating element (50). Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement in eine Öffnungsposition, in der die zweite Kupplungseinrichtung (36) geöffnet ist, und eine Schließposition sowie eine erweiterte Schließposition bewegbar ist, in denen die zweite Kupplungseinrichtung (36) geschlossen ist, wobei die erste Kupplungseinrichtung (24), gegebenenfalls deren Formschlusskupplung (52), derart mit der Betätigungseinrichtung (48) zusammenwirkt, dass die erste Kupplungseinrichtung (24) in der Öffnungs- und Schließposition des Betätigungselements (50) in die Normalstellung und in der erweiterten Schließposition des Betätigungselements (50) in die Blockierstellung überführt ist.Torque transmission arrangement (4) according to Claim 3 , characterized in that the actuating element can be moved into an open position, in which the second coupling device (36) is opened, and a closed position and an extended closed position, in which the second coupling device (36) is closed, the first coupling device (24) , if necessary their form-locking coupling (52), cooperates with the actuating device (48) in such a way that the first coupling device (24) in the open and closed position of the actuating element (50) in the normal position and in the extended closed position of the actuating element (50) in the Blocking position is transferred. Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (50) in einer Bewegungsrichtung von der Öffnungsposition in die Schließposition und in derselben Bewegungsrichtung von der Schließposition in die erweiterte Schließposition bewegbar ist.Torque transmission arrangement (4) according to Claim 4 , characterized in that the actuating element (50) can be moved in a direction of movement from the open position to the closed position and in the same direction of movement from the closed position to the extended closed position. Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (24), vorzugsweise deren Formschlusskupplung (52), über eine Kopplungseinrichtung (56), besonders bevorzugt eine mechanische Kopplungseinrichtung (56), durch die Betätigungseinrichtung (48), vorzugsweise deren Betätigungselement (50), betätigbar oder von der Normalstellung in die Blockierstellung überführbar ist.Torque transmission arrangement (4) according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the first coupling device (24), preferably its form-locking coupling (52), can be actuated via a coupling device (56), particularly preferably a mechanical coupling device (56), by the actuating device (48), preferably its actuating element (50) or can be transferred from the normal position to the blocking position. Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungseinrichtung (36) eine Reibkupplung oder/und eine normalerweise geschlossene Kupplung oder/und eine Trockenkupplung oder/und die Einwegkupplung (30) ein Rollenfreilauf oder Klemmkörperfreilauf ist.Torque transmission arrangement (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the second clutch device (36) is a friction clutch and / or a normally closed clutch and / and a dry clutch and / and the one-way clutch (30) is a roller freewheel or sprag clutch. Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (42) koaxial mit der ersten Kupplungsausgangsseite (28) und der zweiten Kupplungseingangsseite (34) oder/und ein Rotor (46) der elektrischen Maschine (42) zumindest mit der Einwegkupplung (30), vorzugsweise auch mit der Formschlusskupplung (52), in radialer Richtung (12, 14) geschachtelt angeordnet ist.Torque transmission arrangement (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (42) is coaxial with the first clutch output side (28) and the second clutch input side (34) and / or a rotor (46) of the electric machine (42) at least with the one-way clutch (30), preferably also with the form-fit clutch (52), is arranged nested in the radial direction (12, 14). Antriebsstrang (2) für ein Hybridfahrzeug mit einer Drehmomentübertragungsanordnung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, einem Verbrennungsmotor (20), der mittelbar, vorzugsweise über einen Torsionsschwingungsdämpfer (32), oder unmittelbar mit der ersten Kupplungseingangsseite (26) in Drehmitnahmeverbindung steht, und einem Getriebe (22), das mittelbar oder unmittelbar mit der zweiten Kupplungsausgangsseite (38) in Drehmitnahmeverbindung steht.Drive train (2) for a hybrid vehicle with a torque transmission arrangement (4) according to one of the preceding claims, an internal combustion engine (20) which is in rotational driving connection indirectly, preferably via a torsional vibration damper (32), or directly with the first clutch input side (26), and a transmission (22) which is directly or indirectly in rotational driving connection with the second clutch output side (38).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19503501A1 (en) * 1995-02-03 1996-08-14 Fichtel & Sachs Ag Parallel hybrid drive for a motor vehicle

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