DE19962507A1

DE19962507A1 - Fahrzeugantriebsstrang

Info

Publication number: DE19962507A1
Application number: DE19962507A
Authority: DE
Inventors: Satoru Wakuta; Keiichi Shinohara; Masahiro Hasebe; Shigeo Tsuzuki; Kenji Omote; Atsushi Tabata; Yutaka Taga; Seiji Nakamura; Masaya Amano
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: US6258001B1; DE19962507B4

Abstract

Die Erfindung verbessert die Einbaufähigkeit eines Antriebsstrangs in ein Hybridfahrzeug durch Minimieren von Axial- und Radialmaßen, während sie für ausreichendes Ausgangsdrehmoment des Motors/Generators des Antriebsstrangs sorgt. Ein Mittelabschnitt eines Frontdeckels eines Drehmomentwandlers erstreckt sich axial, und eine Mehrscheiben-Überbrückungskupplung ist an der Innenumfangsfläche des Mittelabschnitts angeordnet, während der Motor/Generator an der Außenumfangsfläche des Mittelabschnitts angeordnet ist. Ein Federdämpfer ist an der Radialinnenseite einer durch Reibplatten der Überbrückungskupplung gebildeten Umfangsfläche vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, der einen (Verbrennungs-) Motor bzw. ein Triebwerk und einen (Elektro-) Motor in einem Fahrzeug verbindet, und insbesondere einen Hy bridfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Motor, der mit einem Automatikgetriebe mit einem hydraulischen Getriebe, z. B. ei nem Drehmomentwandler, in einer einzigen Einheit integriert ist.

Die JP-A-9-215270, JP-A-5-30605 und JP-A-5-024447 offen baren alle parallele Hybridfahrzeug-Antriebsstränge. Diese Art von Hybridfahrzeug-Antriebsstrang ist mit einem Motor/Ge nerator in einem Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwand ler versehen. Beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs unterstützt die Antriebskraft des Motor/Generators die An triebskraft des Triebwerks. Ferner wirkt der Motor/Generator als Generator zur Unterstützung der Triebwerksbremswirkung beim Bergabfahren und regeneriert zudem Bremsenergie, was den Kraftstoffverbrauch verbessert und den Abgasausstoß senkt.

Beim Antriebsstrang gemäß der Offenbarung der JP-A-9- 215270 ist ein Motorgehäuse, in dem ein Motor/Generator un tergebracht ist, zwischen einem Triebwerksgehäuse und einem Getriebegehäuse eingefügt, in dem auch ein Drehmomentwandler untergebracht ist. Beim Antriebsstrang gemäß der Offenbarung der JP-A-5-30605 ist ein Motor/Generator zwischen einem Pum penlaufrad und einem Turbinenläufer des Drehmomentwandlers vorgesehen. Beim Antriebsstrang gemäß der Offenbarung der JP- A-5-024447 ist ein Motor/Generator zwischen einem sich vom Drehmomentwandler zur Ausgangswelle über eine Automatikge triebeeinheit erstreckenden Element und einem Gehäuse vorge sehen, in dem das Antriebssystem untergebracht ist. Insbeson dere ist der Motor/Generator zwischen dem Drehmomentwandler und der Automatikgetriebeeinheit oder auf der Seite hinter dem Getriebe vorgesehen.

Ist der Motor/Generator wie in der JP-A-9-215270 zwischen einem Verbrennungstriebwerk und einem Drehmomentwandler vor gesehen, erhöht sich die Gesamtlänge der Einheit mit dem Ge triebe und dem Triebwerk um die Axiallänge des Motor/Genera tors, was ein Einbauproblem in einem Fahrzeug aufwirft. Eine Möglichkeit ist, die Axiallänge des Motor/Generators zu ver kürzen, um die Gesamtlänge zu begrenzen; da aber das Aus gangsdrehmoment des Motors (Generators) durch die Länge des Rotors und des Stators festgelegt ist, ist es schwierig, die Gesamtlänge zu verkürzen und dabei das erforderliche Aus gangsdrehmoment des Motors beizubehalten. Ist der Rotor di rekt mit der Kurbelwelle verbunden, beeinflußt außerdem die Zentriergenauigkeit der Kurbelwelle direkt die Zentriergenau igkeit des Rotors. Daher ist es beim Rotor notwendig, einen ausreichenden Luftspalt einzustellen, nur um den Betrag der Außermittigkeit als Folge der Schwingungen aus der Verbren nung zu berücksichtigen. Dadurch sinkt der Wirkungsgrad des Motor/Generators, was eine proportionale Erhöhung der Kapazi tät (Größe) des Motor/Generators erforderlich macht.

Ist ein Motor/Generator wie in der JP-A-5-30605 axial zwischen einem Frontdeckel eines Drehmomentwandlers und einer Turbine angeordnet, steigt die Axiallänge um die Länge des Motor/Generators genau wie zuvor beschrieben. Ferner beein flußt die Zentriergenauigkeit der Kurbelwelle direkt die Stützgenauigkeit des Rotors, da der Frontdeckel direkt mit der Kurbelwelle verbunden ist. Dazu kommt, daß sich der Sta tor, der am Pumpenlaufrad befestigt ist, und der Rotor, der am Turbinenläufer befestigt ist, infolge von Dehnen und Zu sammenziehen des Drehmomentwandlers durch Änderungen seines Ladedrucks und Zentrifugaldrucks relativ zueinander in Axial richtung verschieben, was zu einem äquivalenten Abfall des Motorwirkungsgrads führt. Daher ist ein größerer Motor/Gene rator nötig, um den Wirkungsgradrückgang auszugleichen. Bei radialer Ausrichtung zu einem Drehmomentwandler erstreckt sich zudem der Motor/Generator über den Außendurchmesser des Drehmomentwandlers hinaus. Daraus resultiert ein zunehmendes Gesamtradialmaß, was die Gewährleistung eines Mindestfrei raums erschwert und den Einbau in ein Fahrzeug kompliziert macht. In diesem Fall ist die Gewährleistung des Ausgangs drehmoments des Motors (Generators) relativ einfach, da der Durchmesser des Motor/Generators stark erhöht ist. Da aber der Durchmesser des Drehmomentwandlers entsprechend dem Aus gangsdrehmoment des Triebwerks festliegt, kann der Durchmes ser des vom Drehmomentwandler radial nach außen angeordneten Motor/Generators nicht verkleinert werden.

Weiterhin ist es bei der Konstruktion der JP-A-5-024447 schwierig, den Durchmesser des Motor/Generators zu erhöhen, was es erschwert, das Ausgangsdrehmoment des Motors (Genera tors) in einem begrenzten Raum zu gewährleisten, d. h. im Raum zwischen Drehmomentwandler und Automatikgetriebe oder auf der Seite hinter dem Automatikgetriebe. Da zusätzlich der Motor/Generator mit dem Triebwerk über den Drehmomentwandler oder ferner über die Automatikgetriebeeinheit verbunden ist, läßt sich das Triebwerk durch den Motor/Generator schwer starten, weshalb ein Zusatzmotor zum Starten des Triebwerks nötig wird.

Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Fahrzeugantriebseinheit bereitzustellen, die kleinere Axial- und Radialmaße haben kann. Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Fahrzeugantriebsstrang bereitzustellen, der den Motor unabhängig von der Zentriergenauigkeit der Triebwerkskurbelwelle und unabhängig von Verformungen des Ge triebes mit hoher Genauigkeit stützt. Eine dritte Aufgabe ist, den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen und zu ermögli chen, daß der Motor kleiner gestaltet ist.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Beim Aufbau nach Anspruch 1 gewährleistet die Erfindung die Einbaufähigkeit in ein Fahrzeug. Zusätzlich ist die Kapa zität des zweiten Getriebes gewährleistet, da der Motor von der Überbrückungskupplung radial nach außen sowie zwischen dem Triebwerk und zweiten Getriebe angeordnet ist. Ferner ist der Motor so angeordnet, daß die Einbaufähigkeit mit ausrei chendem Freiraum gewährleistet ist. Das Motorausgangsdrehmo ment ist gewährleistet, und die Startleistung des Triebwerks und Antriebsleistung des Fahrzeugs sind verbessert.

Beim Aufbau nach Anspruch 2 ist die Überbrückungskupp lung eine Mehrscheibenkupplung, die ausreichende Drehmoment kapazität trotz ihres kleinen Durchmessers liefert, so daß der Motor auf der Außendurchmesserseite der Überbrückungs kupplung, d. h. von der Überbrückungskupplung radial nach au ßen angeordnet sein kann.

Beim Aufbau nach Anspruch 3 erfordert der Dämpfer keinen eigenen Axialraum, und zu seiner Unterbringung braucht die Gesamtlänge des Antriebsstrangs nicht erhöht zu werden.

Beim Aufbau nach Anspruch 4 unterteilt der Frontdeckel den Motor so, daß der Motor vom Öl des hydraulischen Getrie bes getrennt ist. Ansonsten würde der Wirkungsgrad des Motors infolge von Ölspritzen abfallen.

Beim Aufbau nach Anspruch 5 ermöglicht der Sensor die Verbesserung des Motorwirkungsgrads durch Erfassen der Dreh position des Rotors. Außerdem verhindert er zuverlässig die Rückwärtsdrehung beim Anlassen. Zudem ist die Gesamtlänge der Einheit minimiert, da kein spezieller Axialraum für den Sen sor nötig ist.

Beim Aufbau nach Anspruch 6 ist eine Teilmontage des Mo tors mit dem Motorgehäuse ermöglicht. Eine solche Anordnung erleichtert die Produktion, ohne die herkömmliche Produkti onslinie drastisch zu ändern, und ist an zahlreiche Trieb werks- und Fahrzeugvarianten flexibel anpaßbar.

Beim Aufbau nach Anspruch 7 erübrigt sich ein spezieller Raum zum Stützen des Rotors, wodurch das Axialmaß verkleinert sein kann.

Beim Aufbau nach Anspruch 9 treibt der direkt mit der Kurbelwelle des Triebwerks verbundene Motor/Generator beim Betrieb in seinem Motormodus das Fahrzeug allein oder durch Unterstützen des Verbrennungstriebwerks an. Als Generator er höht der Motor/Generator ferner die Triebwerksbremswirkung und fungiert als regenerative Bremse. Als Startermotor star tet der Motor/Generator zudem das Verbrennungstriebwerk. Durch diese Kombination dreier unterschiedlicher Funktionen in einer elektrischen Maschine entfällt ein spezieller Star termotor, und Triebwerksleerlauf kann beseitigt sein. Zudem ermöglicht diese Anordnung zusätzlich zur Fahrzeugantriebs funktion und regenerativen Bremsfunktion eine weitere Senkung des Kraftstoffverbrauchs und Abgasreduzierung.

Beim Aufbau nach Anspruch 10 wird der Motor mit hoher Genauigkeit gestützt, insbesondere im Hinblick auf die Zen triergenauigkeit, die nicht durch exzentrische Drehung der Kurbelwelle beeinträchtigt ist. Ein Spalt (Luftspalt) wird mit hoher Genauigkeit zwischen Rotor und Stator beibehalten, und der Motorwirkungsgrad ist verbessert. Jedes dieser Merk male wird mit relativer Kompaktheit zuverlässig realisiert.

Beim Aufbau nach Anspruch 11 wird der Rotor durch Stütz teile gestützt, die getrennt vom Frontdeckel vorgesehen sind, und der Rotor ist gegenüber Verformungseinfluß der zweiten Getriebeeinheit infolge von Druckänderungen in der zweiten Getriebeeinheit isoliert. Ferner kann das Axialmaß (Dicke) des Rotors ohne Erhöhung der Motormaße vergrößert sein, wäh rend die erforderliche Leistung des Motors gewährleistet ist.

Beim Aufbau nach Anspruch 12 ist die Triebwerksseite des Motors durch die Seitenwand abgedeckt, die ihn vor Wasser und Staub schützt. Zusätzlich zur Funktion als Abdeckung wirkt diese Seitenwand auch als Rotorstütze, wodurch der Aufbau kompakter sein kann.

Beim Aufbau nach Anspruch 13 sind die Mittelwelle und die Kurbelwelle durch einen Spalt dazwischen getrennt und mit Stoßdämpfungsteilen verbunden, Verbrennungs- (Explosions-) Schwingungen des Triebwerks werden durch die Stoßdämpfungs teile absorbiert, was verhindert, daß sie zum Rotor des Mo tors übertragen werden, wodurch eine präzise Lagerung des Ro tors gewährleistet ist. Zusätzlich ist die Radiallast auf das Lager verringert, was seinen Verschleiß reduziert.

Beim Aufbau nach Anspruch 14 ist kein Spiel in der Keil kupplung vorhanden, so daß Reibverschleiß verhindert ist.

Beim Aufbau nach Anspruch 15 ist Reibverschleiß infolge einer lockeren Keilverbindung o. ä. verhindert, und eine Ein wirkung von Rostteilchen u. ä. auf den Motor/Generator ist zuverlässig ausgeschlossen.

Beim Aufbau nach Anspruch 16 werden die Explosions schwingungen des Triebwerks durch die Biegung der beiden Platten verhindert, so daß das Drehmoment der Triebwerkskur belwelle zuverlässig zur Mittelwelle übertragen wird, die Zentriergenauigkeit des Rotors ist gewährleistet, und die Haltbarkeit des Lagers ist verbessert.

Beim Aufbau nach Anspruch 17 kann der als Motor arbei tende Motor/Generator das Fahrzeug allein oder durch Unter stützen des Verbrennungstriebwerks antreiben. In seinem Be trieb als Generator erhöht der Motor/Generator zusätzlich die Triebwerksbremswirkung und wirkt als regenerative Bremse. Als Startermotor startet der Motor/Generator zudem das Verbren nungstriebwerk. Durch diese Funktionskombination in einer einzigen elektrischen/mechanischen Maschine erübrigt sich ein spezieller Startermotor, und Triebwerksleerlauf kann besei tigt werden, wodurch zusätzlich zur Fahrzeugantriebsfunktion und regenerativen Bremsfunktion Kraftstoffverbrauch und Ab gasausstoß weiter gesenkt werden können.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebsstrangs.

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht des Drehmomentwand lers und des Motor/Generators der Ausführungsform von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Keile eines Vorwärtsaxialteils im Eingriff mit Eingangs plattennabenkeilen und Rotornabenkeilen.

Fig. 4 ist eine Fig. 2 ähnelnde Querschnittansicht und zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 1.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht eines Hybridfahrzeug- Antriebsstrangs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäß Fig. 1 verfügt der Hybridfahrzeug-Antriebsstrang 1 über eine Mehrstufengetriebeeinheit 2, die in einem Getriebegehäu se 4 untergebracht ist, einen Drehmomentwandler 5 mit einer Überbrückungskupplung 3 und einen Motor/Generator 6, z. B. einen bürstenlosen Gleichstrommotor o. ä., der mit einem Ver brennungstriebwerk 13, z. B. einem Benzinmotor, auf der lin ken Seite der Zeichnung verbunden ist. Somit ist der Hybrid fahrzeug-Antriebsstrang 1 ein Hybridfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Motor/Generator 6, der mit einem Drehmomentwandler 5 eines herkömmlichen Automatikgetriebes A/T verbunden ist.

Der Hybridfahrzeug-Antriebsstrang 1 ist zum Einbau in ein Fahrzeug mit Fronttriebwerk und Heckantrieb (FR-Fahrzeug) einachsig angeordnet. Insbesondere sind der Motor/Generator 6, der Drehmomentwandler 5 und die Automatikgetriebeeinheit 2 von der Triebwerksseite nacheinander uniaxial (auf einer Li nie) angeordnet. Die Automatikgetriebeeinheit 2 ist mit einem Overdrive-Bereich 7 versehen und besteht aus einem Hauptge triebe 9 mit einer Simpson-Planetengetriebeeinheit 9a und ei nem Einfachplanetengetriebe 9b. Die Drehung der Eingangswelle 10 wird als einer von fünf Vorwärtsgängen und ein Rückwärts gang an einer Ausgangswelle 11 ausgegeben.

Fig. 2 zeigt Hauptabschnitte des Hybridfahrzeug-An triebsstrangs 1 mit dem Drehmomentwandler 5 und dem Motor/Ge nerator 6. Das Motorgehäuse 15 ist in axialer Ausrichtung zum wandlergehäuse 12 und Verbrennungstriebwerk 13 angeordnet und dazwischen eingefügt. Der Drehmomentwandler 5 hat einen Tur binenläufer 16, ein Pumpenlaufrad 17 und ein Leitrad 19. Der Turbinenläufer 16 ist mit einer Nabe 20 verbunden, die mit dem Vorderende der Eingangswelle 10 verkeilt ist. Eine Ölpum pe 22 ist in einem Raum zwischen dem Drehmomentwandlergehäuse 12 und dem Getriebegehäuse 4 der Automatikgetriebeeinheit 2 angeordnet. Ein Pumpengehäuse 22a ist am Gehäuse 12 und Ge häuse 4 befestigt.

Eine am Mittelabschnitt des Pumpenlaufrads 17 befestigte Nabe 17a ist über ein Nadellager 23 am Innenumfang des Pum pengehäuses 22a drehbar gelagert, und eine Öldichtung 25 ist zwischen dem Ölpumpengehäuse 22a und der Nabe 17a vorgesehen. Das Leitrad 19 ist an einer Freilaufkupplung 26 angeordnet. Das Innengehäuse dieser Freilaufkupplung ist an der Ölpumpe 22a über eine Hülse 27 befestigt, die zwischen der Eingangs welle 10 und der Nabe 17a angeordnet ist.

Der Außendurchmesserabschnitt 30a des Frontdeckels 30, der am Pumpenlaufrad 17 befestigt ist, ist geneigt und glatt ausgebildet und paßt sich der Form des Turbinenläufers 16 an. Der Mittelbereich 30b des Frontdeckels 30 erstreckt sich zur Triebwerksseite (nach vorn) im wesentlichen parallel zur Mit telachse des Antriebsstrangs. Der Innendurchmesserbereich 30c des Frontdeckels 30 erstreckt sich im wesentlichen in Radial richtung. Der Innendurchmesserbereich 30c des Frontdeckels ist an der Mittelwelle 31 befestigt, die sich in Axialrich tung ausgerichtet zur Eingangswelle 10 erstreckt.

Die Überbrückungskupplung 3 ist vom Mittelbereich 30b radial nach innen angeordnet und weist auf: eine Trommel 32, die am Innendurchmesserbereich 30c des Frontdeckels 30 befe stigt und gleichachsig mit dem Mittelbereich 30b ist; eine Nabe 35, die am hinteren Ende der Mittelwelle 31 über ein Na dellager 33 gelagert ist; und mehrere Innenreibscheiben bzw. -platten 36 und Außenreibplatten 37, die einen Eingriff mit den Keilen der Trommel 32 bzw. der Nabe 35 herstellen. Die Außenreibplatten 37 werden zwischen einem Sprengring 39, der in die Trommel 32 eingreift, und einer Kolbenplatte 40 fest gehalten. Die Überbrückungskupplung 3 hat einen kleineren Durchmesser als der Torus, der die Außenhülle des Turbinen läufers 16 und Pumpenlaufrads 17 des Drehmomentwandlers 5 bildet. Insbesondere ist die Überbrückungskupplung 3 eine Mehrscheibenkupplung und so angeordnet, daß die Trommel 32 im wesentlichen in der Radialmitte des Torus positioniert ist.

Die Kolbenplatte 40 erstreckt sich radial zwischen der Trommel 32 und dem Axialteil 31 und ist axial beweglich. Durch die Kolbenplatte 40 ausgeübter Druck dient zur Steue rung von Einrücken, Ausrücken und Schlupf der Überbrückungs kupplung 3. In der Kolbenplatte sind Öffnungen gebildet, so daß Hydrauliköl zwischen den Ölkammern auf gegenüberliegenden Seiten der Kolbenplatte 40 ohne Drosselung fließen kann. Durch Richtungsänderung dieses Ölstroms läßt sich die Über brückungskupplung steuern. Ferner sind mehrere Dämpferfedern 41 (Schraubenfedern) um das Innere der Nabe 35 über den Um fang beabstandet angeordnet. Diese Dämpferfedern 41 sind zwi schen einer an der Überbrückungskupplungsnabe 35 befestigten Lasche 35a und einer an der Turbinennabe 20 befestigten La sche 20a zusammengedrückt vorgesehen. Das heißt, die Dämpfer federn 41 sind im wesentlichen radial ausgerichtet zu den Reibplatten 36, 37 der Überbrückungskupplung 3 und von ihnen nach innen positioniert, d. h. mit den Reibplatten der Über brückungskupplung 3 axial überlappend angeordnet.

Der Motor/Generator 6 hat einen Stator 42 und einen Ro tor 43, die im wesentlichen zum Mittelbereich 30b des Front deckels 30 radial ausgerichtet und von diesem radial nach au ßen angeordnet sind. Das heißt, Stator und Rotor sind so po sitioniert, daß sie den Mittelbereich 30b axial überlappen und die Überbrückungskupplung 3 axial überlappen, die vom Mittelbereich 30b radial nach innen positioniert ist. Die Dämpferfedern 41 sind vom Mittelbereich 30b auch radial nach innen angeordnet. Insbesondere ist der Rotor 43 aus mehreren laminierten Platten 43a aufgebaut, die jeweils Dauermagneten sind. Diese laminierten Platten sind an einer Stützplatte 45 befestigt und werden durch sie gehalten. Diese Stützplatte 45 hat einen sich radial erstreckenden Scheibenabschnitt 45a vor dem Innendurchmesserbereich 30a des Frontdeckels und einen Umfangshalteabschnitt 45b, der die laminierten Platten 43a festhält. Der Halteabschnitt 45b hat ein am Scheibenabschnitt 45a befestigtes vorderes Ende und erstreckt sich gleichachsig mit dem Mittelbereich 30b des Frontdeckels.

Der Rotor 43 ist mit der Triebwerkskurbelwelle 52 direkt über eine Nabe 49, die Mittelwelle 31 (Verbindung zwischen Keilen 49b und 31a), eine Eingangsplattennabe 50 (Verbindung zwischen Keilen 50a und 31a) und eine Mitnehmerscheibe bzw. Antriebsplatte 55 verbunden, die mit der Kurbelwelle 52 ver schraubt ist. Auf diese Weise ist der Rotor 43 an der Trieb werkskurbelwelle 52 zur Drehung mit ihr sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung befestigt.

Der Stator 42 ist aus mehreren Magnetkernen 42a gebil det, die in Axialrichtung geschichtet (laminiert), von einer Spule 42b umgeben und am Motorgehäuse 15 befestigt sind. Der Rotor 43 und Stator 42 sind so positioniert, daß sich die la minierten Platten 43a und Magnetkerne 42a axial decken oder axial überlappen. Das heißt, sie sind über eine vorbestimmte Länge in Axialrichtung radial ausgerichtet, und die laminier ten Platten und Magnetkerne liegen sich mit einem geringen Spalt dazwischen gegenüber. Im Motor/Generator ist der Stator 42 möglichst groß hergestellt, ohne den Einbau in das Fahr zeug zu stören, um die Polarität zu verbessern und eine vor bestimmte Ausgangsleistung zu gewährleisten. Die laminierten Magnetplatten 43a des Rotors 43 müssen ausreichend fest sein, um Zentrifugalkräften zu widerstehen.

Zudem hat das Motorgehäuse 15 eine Seitenwand 15a, die der Kontur des vorderen Abschnitts des Stators 42 folgt. Ein Drehmelder 46, der ein Sensor zur Erfassung der Rotordrehpo sition ist, ist zwischen der Seitenwand 15a und Rotorstütz platte 45 vorgesehen. Der Drehmelder 46 erfaßt korrekt die Drehposition des Rotors des bürstenlosen Gleichstrommotors 6 und steuert die Stromflußzeit zum Stator. Dieser Drehmelder 46 setzt sich aus einem Rotor 46a und einem feststehenden Teil 46b zusammen, die jeweils aus präzisionsbearbeiteten la minierten Platten gebildet sind. Das durch die Spule angereg te feststehende Teil 46b und der Rotor 46a sind radial ausge richtet, d. h. axial überlappend. Der Drehmelder 46 ist so angeordnet, daß er die Statorspule 42b auf ihrer radial nach innen gehenden Seite überlappt, sowie vor dem Motor/Generator 6 und dem Innenbereich 30c des Frontdeckels, d. h. zur Über brückungskupplung 3 im wesentlichen axial ausgerichtet.

Ein Kugellager 47 ist am Innenumfang der Motorgehäuse seitenwand 15a eingebaut. Dieses Kugellager ist an einer Po sition angeordnet, die im wesentlichen zum Drehmelder 46 ra dial ausgerichtet und von ihm nach innen angeordnet ist, d. h. an einer den Drehmelder 46 axial überlappenden Positi on. Ein Flanschabschnitt 49b der Nabe 49, der am Innenumfang der Rotorstützplatte 45 befestigt ist, paßt sich nahezu ohne Spalt an die Innenfläche des Kugellagers 47 an. Ferner befin det sich auf der Innendurchmesserseite des Flanschabschnitts 49b ein sich ähnlich anpassender Eingangsplatten-Wulstab schnitt 50. Eine flexible Eingangsplatte 51 ist an diesem Wulstabschnitt 50 an seinem Außenumfang befestigt. Eine fle xible Antriebsplatte 55 ist mit Schrauben 53 an der Spitze der Kurbelwelle 52 des Triebwerks und mit Schrauben 56 an der flexiblen Eingangsplatte 51 befestigt.

Die Mittelwelle 31 liegt gegenüber der Bohrung 52a am distalen Ende der Kurbelwelle 52, erstreckt sich aber nicht in die Bohrung 52a, d. h. ist axial davon beabstandet. Wie Fig. 3 näher zeigt, ist ein Keil 31a mit einer Steigung mit vorbestimmtem Schrägwinkel è (schraubenförmig) um den Umfang des gleichachsigen Teils 31 ausgebildet. Außerdem sind paral lele Geradzahnkeile 50a ausgebildet, die sich über die gesam te Axiallänge der Eingangsplattennabe 50 auf ihrer Innenum fangsfläche erstrecken. Ferner sind relativ kurze, parallele, axial beabstandete Geradzahnkeile 49b auf einem Abschnitt der hinteren Seite der Innenumfangsfläche der Rotornabe 49 ausge bildet. Gewindenuten 31b mit einer vorbestimmten Länge sind am vorderen Ende des Mittelwellenteils 31 ausgebildet, wobei eine Mutter 59 auf den Gewinden 31b festgezogen ist.

Durch Festziehen der Mutter 59 greifen die Keile 49b der Rotornabe 49 und die Keile 50a der Eingangsplattennabe 50 in die Keile 31a auf der Mittelwelle 31 ein. Damit werden gemäß Fig. 3 die Zahnseitenflächen a, b an entgegengesetzten Endab schnitten der Geradzähne der relativ langen Keile 50a der Eingangsplattennabe an die Zahnseitenflächen benachbart zu den Schrägkeilen 3la der Mittelwelle 31 gedrückt. In diesem Preßsitzzustand koppeln sich die Keile 50a und 31a spielfrei. Folglich drehen sich die Keile 50a und 31a in einem Stück, was Verschleiß verhindert, der ansonsten durch Spalte zwi schen den ineinandergreifenden Keilzähnen verursacht würde.

Die relativ kurzen Rotornabenkeile 49b (Geradzähne) greifen in die Keile 31a mit einer Steigung ein. Die Passung ist lose mit Räumen zwischen den Seitenflächen der Zähne, da die Rotornabenkeile 49b kurz sind. Dadurch kommt eine Befe stigung trotz Preßpassung der Keile 50a der Eingangsplat tennabe leicht zustande. Die Rotornabe 49 kann sich in Axial richtung aufgrund der losen Passung der Keile bewegen und wird dadurch gehalten, wobei sie zwischen der Eingangsplat tennabe 50 und dem Mittelstück-Flanschabschnitt 31c durch die festgezogene Mutter 59 eng verkeilt ist. Als Ergebnis dreht sich die Rotornabe 49 durch Reibungskraft in einem Stück mit dem Axialteil 31 und der Eingangsplattennabe 50.

Das durch das Pumpengehäuse 22, den Frontdeckel 30, der das Gehäuse des Drehmomentwandlers 5 bildet, und die Außen hülle der Pumpe 17 gebildete Motorabteil A ist durch einen O- Ring 60, der den Raum zwischen Rotornabe 49 und Frontdeckel 30 abdichtet, durch das abgedichtete Kugellager 47 und durch eine Dichtung 25 im Pumpengehäuse 22a wasser-, öl- und staub dicht gestaltet. Die Motorgehäuseseitenwand 15a dient als Ab deckteil, das die Vorderseite des Motor/Generators 6 abdeckt, sowie als Befestigung für das Kugellager 47, und sie dient ferner als Stütze für den Rotor 43. Durch Kombination beider Funktionen wird die Einheit kompakter. Eine kreisförmige Nut 15c ist im Motorgehäuse 15 gebildet, die durch ein ringförmi ges Kappenteil 61 wasserdicht abgedichtet ist, was einen Was serdurchgang 62 zur Kühlung erzeugt. In diesem Wasserdurch gang 62 wird Wasser zur Kühlung des Triebwerks zirkuliert, um Überhitzung des Motorabteils A zu verhindern.

Wie oben erwähnt wurde, ist der Durchmesser der Über brückungskupplung 3 reduziert, wobei der Motor/Generator 6 im wesentlichen radial zur Überbrückungskupplung 3 ausgerichtet und radial von ihr nach außen angeordnet ist.

Ferner ist die Dämpferfeder 41 im wesentlichen radial zur Überbrückungskupplung 3 ausgerichtet angeordnet. Da zudem der Drehmelder 46 von der Spule 42b des Motor/Generators 6 radial nach innen angeordnet und im wesentlichen axial zur Überbrückungskupplung 3 ausgerichtet ist, können die Funktio nen der Motorgehäuseseitenwand 15a als Abdeckteil und als Ro torstützteil kombiniert sein, und der Motor/Generator 6 kann im Automatikgetriebe so angeordnet sein, daß die gesamten Axial- und Radialmaße der Antriebseinheit minimiert sind. Insbesondere kann der Motor/Generator 6 mit einem im wesent lichen gleichen Radialmaß wie das herkömmliche Drehmoment wandlergehäuse 12 und mit einem nur geringfügig größeren Axialmaß als bei diesem angeordnet sein.

Nunmehr wird der Betrieb des Hybridfahrzeug-Antriebs strangs 1 beschrieben. Betätigt der Fahrer bei angehaltenem Fahrzeug und eingeschaltetem Zündschalter das Gaspedal (bei geringer Drosselklappenöffnung), um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen, fließt Strom zunächst aus der (nicht gezeigten) Batterie zum Motor/Generator 6, der als Motor wirkt. Der Mo tor/Generator 6, ein bürstenloser Gleichstrommotor, stellt die Zeit des Stromflusses zur Spule 42b des Stators 42 mit einer (nicht gezeigten) Steuerung auf der Grundlage einer korrekten Erfassung der Position des Rotors 43 durch den Drehmelder 46 ein und dreht den Rotor 43 in Vorwärtsrichtung mit hohem Wirkungsgrad. Die Übertragung der Drehung des Ro tors 43 erfolgt zur Mittelwelle 31 durch die Reibungskraft zwischen der Eingangsplatte 50 der Nabe 49 und dem Mittelwel len-Flanschabschnitt 31c durch die Rotorstützplatte 45, die Rotornabe 49, die durch die Mutter 59 aneinander festgezogen sind. Ferner wird die Drehung des Rotors 43 zur Eingangswelle 10 je nach Zunahme eines vorbestimmten Drehmomentverhältnis ses über den Drehmomentwandler 5 übertragen, der sich aus dem Frontdeckel 30, Pumpenlaufrad 17, Turbinenläufer 16 und Leit rad 19 zusammensetzt.

Wenn sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, ist das Kraft stoffeinspritzsystem gestoppt, und das Triebwerk ist ausge schaltet. Insbesondere treibt die Kurbelwelle 52 über die Eingangsplatten 50, 51 und die Antriebsplatte 55 die Rotorna be 49 drehend an. Das Triebwerk schlupft durch, wobei die Kolben nur Luft in den Zylinderkammern verdichten und frei setzen. Das heißt, beim Anfahren des Fahrzeugs kombiniert sich der weitere Anstieg des Drehmomentverhältnisses des Drehmomentwandlers 5 mit dem hohen Drehmomentverhältnis im ersten Gang der Automatikgetriebeeinheit, wobei letzteres auf Antriebskennwerten des bürstenlosen Gleichstrommotors 6 be ruht, der ein hohes Drehmoment bei geringen Drehzahlen ab gibt. Dadurch setzt sich das Fahrzeugin Bewegung und fährt gleichmäßig mit einem vorbestimmten Drehmoment.

Bewegt sich das Fahrzeug mit einer relativ niedrigen vorbestimmten Geschwindigkeit unmittelbar nach dem Anfahren, wird das Kraftstoffeinspritzsystem dann aktiviert, wenn die Drosselklappe in einem Maß betätigt wird, das gleich oder größer als eine eingestellte Öffnung ist. Die Zündung erfolgt durch eine Zündkerze, und der Motor/Generator 6 wirkt als Startermotor, um das Verbrennungstriebwerk zu starten. Da durch wird die Drehung der Kurbelwelle 52 des Verbrennungs triebwerks über die Mittelwelle 31 zu der Antriebsplatte 55, Eingangsplatte 51, Nabe 50, den Steigungskeilen 31a und den Geradzahnkeilen 50a übertragen. In diesem Zustand sind die Antriebskraft des Verbrennungstriebwerks und die Antriebs kraft des als Motor wirkenden Motor/Generators 6 kombiniert und werden zum Drehmomentwandler übertragen. Ferner schaltet die Automatikgetriebeeinheit 2 hoch und überträgt die An triebskraft auf die Antriebsräder mit der gewünschten Dreh zahl. Ist also ein großer Antriebskraftbetrag zum Beschleuni gen des Fahrzeugs oder Bergauffahren nötig, unterstützt die Antriebskraft des Motor/Generators 6 die Antriebskraft des Triebwerks, wodurch das Fahrzeug mit hoher Leistung fährt.

Fährt dann das Fahrzeug konstant mit hoher Geschwindig keit, wird der Motor/Generator 6 unter Nullast betrieben (die Motorleistung wird so gesteuert, daß ein Drehmoment aufgeho ben wird, das aus vom Motor erzeugter Rückleistung produziert wird), so daß der Motor/Generator durchschlupft und das Fahr zeug nur mit Leistung des Verbrennungstriebwerks fährt. Je nach Batterieladezustand (SOC) kann der Motor/Generator 6 als Generator fungieren, um die Energie zu regenerieren. Bei Fah ren mit dem Verbrennungstriebwerk oder bei Unterstützung des Verbrennungstriebwerks durch den Motor bewegt sich die Kol benplatte 40 je nach Richtungsänderung des Wandlerdrucks, um die Überbrückungskupplung 3 einzurücken. Dadurch wird das zum Frontdeckel 30 übertragene Drehmoment danach direkt zur Ein gangswelle 10 über die Trommel 32, die Außenreibplatten 37, die Innenreibplatten 36, die Nabe 35, den Dämpfer 41 und die Turbinennabe 20 übertragen, wobei die hydraulische Verbindung über den Drehmomentwandler umgangen wird.

Obwohl hierbei beschreibungsgemäß die Größe der Über brückungskupplung 3 durch die Anordnung des Motor/Generators 6 minimiert sein kann, hat sie aufgrund der Tatsache, daß sie eine Mehrscheibenkupplung ist, ausreichende Drehmomentkapazi tät, um die nötige Leistung entsprechend der Motorunterstüt zung zu liefern. Daher werden die Antriebskräfte sowohl des Verbrennungstriebwerks als auch des Motors ordnungsgemäß zur Eingangswelle 10 übertragen. Außerdem ermöglicht die aus der Mehrscheibenkupplung bestehende Überbrückungskupplung 3 in Kombination mit der Kolbenplatte 40 eine Schlupfsteuerung, so daß die Überbrückungskupplung 3 mit Schlupf bei vielen Schaltdrehzahlen betätigt werden kann.

Bei übermäßiger Leistungsabgabe vom Verbrennungstrieb werk wegen einer konstanten niedrigen Drehzahl oder Bergab fahrt o. ä. wirkt der Motor/Generator 6 als Generator und lädt die Batterie durch Umschalten der Spule 42b des Stators 42 auf eine Ladeschaltung und Steuern der Ausschaltzeit eines Unterbrecherschalters u. ä. Insbesondere steigt beim Betrieb der Triebwerksbremse beim Bergabfahren die regenerierte Lei stung vom als Generator wirkenden Motor/Generator 6, so daß eine ausreichende Bremswirkung zustande kommt. Auch wenn der Fahrer die Fußbremse betätigt, um das Fahrzeug zu stoppen, steigt die regenerierte Leistung vom Motor/Generator 6 weiter an, und der Motor/Generator 6 arbeitet als regenerative Brem se, wobei er die Trägheitsenergie des Fahrzeugs als Leistung regeneriert und den als Wärme auftretenden Energieverzehr durch die Reibungsbremse verringert.

Danach werden beim Stoppen des Fahrzeugs an einer Ampel o. ä. sowohl der Motor/Generator 6 als auch das Verbrennungs triebwerk ausgeschaltet, d. h. der Leerlauf des herkömmlichen Triebwerks entfällt. Auch beim Starten des Fahrzeugs aus dem Stillstand wird Leistung anfangs nur durch den Motorantriebs modus des Motor/Generators 6 bereitgestellt. Unmittelbar da nach wird bei relativ niedriger Geschwindigkeit das Triebwerk durch die Motorantriebsleistung gestartet. Durch Unterstüt zung von der Antriebsleistung des Motors 6 erübrigen sich plötzliche Antriebskraftschwankungen des Triebwerks, was den Betrieb gleichmäßig macht. Ist danach Triebwerksbremsung nö tig oder wird zum Anhalten gebremst, wirkt der Motor/Genera tor 6 als regenerative Bremse und regeneriert Trägheitsener gie des Fahrzeugs als elektrische Energie. Mit dieser Kombi nation ist das Hybridfahrzeug in der Lage, geringen Kraft stoffverbrauch zu erreichen und Abgasausstoß zu senken.

Im Verbrennungstriebwerk werden die Kolben durch die Kraft der Explosion (Verbrennung) in der Zylinderkammer hin- und herbewegt, was die Kurbelwelle dreht und Antriebsleistung überträgt. Durch die Explosionsschwingungen, die zwangsläufig den Wellenkern verschleißen, wird somit eine außermittige Drehung der Kurbelwelle 52 verursacht. Der Motor/Generator 6 ist im Motorgehäuse 15 angeordnet, das sich zwischen Trieb werksgehäuse 13 und Wandlergehäuse 12 befindet. Der Rotor 43 des Motor/Generators 6 wird durch das Motorgehäuse 15 über das Lager 47 gelagert. Insbesondere paßt sich der Flanschab schnitt 49a der Stützplattennabe 49, der die laminierten Dau ermagnetplatten 43a des Rotors 43 stützt, an den Innenring des Kugellagers 47 an und wird durch ihn mit hohem Toleranz grad gestützt. Der Außenring des Lagers 47 ist mit der Gehäu seseitenwand 15a verbunden.

Die Kurbelwelle 52 und die Rotornabe 49 sind über die Eingangsplatte 51 und die Antriebsplatte 55 verbunden. Die außermittige Drehung infolge von Explosionsschwingungen der Kurbelwelle 52 wird durch die Biegung der Antriebsplatte 55 und Eingangsplatte 51 (Biegeplatten) beseitigt, ohne zur Ro tornabe 49 übertragen zu werden. Da zudem die Kurbelwelle 52 und die Mittelwelle 31 axial getrennt und nicht direkt mit einander verbunden sind, wird die unabhängige und hochgenaue Drehlagerung des Rotors 43 nicht beeinträchtigt. Der Stator 42 ist direkt am Motorgehäuse 15 genau gegenüber dem Rotor 43 mit einem geringen Spalt dazwischen befestigt. Auf das Kugel lager 47 wird kaum Radiallast ausgeübt, da die durch die Zün dungs-/Verbrennungsvorgänge verursachten Schwingungen von den beiden Platten 51, 55 absorbiert werden und das Kugellager 47 unabhängig durch die Motorgehäuseseitenwand 15a gestützt ist.

Der Drehmomentwandler 5 verformt sich durch Dehnen und Zusammenziehen infolge der Änderung des Innendrucks, d. h. des Ladedrucks, der zum Wandlerabteil B geführt wird, das durch den Frontdeckel 30 und die Außenhülle des Pumpenlauf rads 17 des Drehmomentwandlers 5 gebildet ist, sowie durch den Zentrifugaldruck, der durch seine Drehung erzeugt wird. Jedoch haben der Frontdeckel 30 und die Rotorstützplatte 45 jeweils einen getrennten, unabhängigen Aufbau, so daß die Verformung des Drehmomentwandlers 5 nicht die hochgenaue Zen trierung der Drehlagerung des Rotors 43 beeinträchtigt. Zu sätzlich hat der Frontdeckel 30 einen massiven, einteiligen Aufbau, bei dem sich sein Mittelabschnitt 30b stufenweise in Axialrichtung erstreckt und der Innenumfang des Frontdeckels am Flanschabschnitt 31c der Mittelwelle befestigt ist und durch das Lager 47 über die Rotornabe 49 und die Mutter 59 axial gelagert ist, so daß die Verformung des Drehmomentwand lers infolge von Änderungen des Ladedrucks und/oder Zentrifu galdrucks nur nach hinten gerichtet ist, wo sie durch den Stützabschnitt der Ölpumpe 22a absorbiert wird, ohne den Frontdeckel 30 nach vorn zu drücken und die Rotorstützplatte 45 zu beeinflussen.

Somit wird der Motor/Generator sowohl axial als auch ra dial präzise gestützt und ist von der Überbrückungskupplung 3 radial nach außen angeordnet, die gegenüber einer herkömmli chen Überbrückungskupplung verkleinert ist. Der Motor/Gene rator 6 steht nicht weit über den Außendurchmesser des Torus des Drehmomentwandlers 5 vor. Trotz seines kompakten Aufbaus werden mit dem Motor/Generator 6 hoher Wirkungsgrad und hohe Leistung erreicht.

Auch wenn die Schwingungen in der Kurbelwelle 52 als winzige Schwingungen zur Plattennabe 50 über die Antriebs platte 55 und die Eingangsplatte 51 übertragen werden, kann das Drehmoment dennoch ohne Reibverschleiß übertragen werden, da die Geradzahnkeile 50a der Nabe 50 und die Schraubenkeile 3la der Mittelwelle 31 in gegenseitiger Preßpassung stehen und spielfrei dazwischen in einem Stück drehen. Zudem dreht die Rotornabe 49, die zwischen Plattennabe 50 und Mittelwel len-Flanschabschnitt 31c bei festgezogener Mutter 59 einge fügt ist, spielfrei in einem Stück durch Reibungskräfte da zwischen, wodurch Drehmoment ohne Reibverschleiß zwischen der Mittelwelle 31 und der Rotornabe 49 übertragen werden kann. Anhand von Fig. 4 wird nunmehr eine (teilweise abgewan delte) weitere Ausführungsform beschrieben. Beim Hybridfahr zeug-Antriebsstrang gemäß dieser Ausführungsform ist der Ro tor 43 des Motor/Generators 6 direkt durch den Frontdeckel 30 gestützt. Auf seine Beschreibung wird verzichtet, und die gleichen Bezugszahlen werden für Komponenten und Merkmale be nutzt, die mit denen der zuvor beschriebenen Ausführungsform identisch sind.

Im Motor/Generator 6 gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform ist sein Stator 42 am Motorgehäuse 15 befe stigt, und der Rotor 43 ist an die Außenumfangsfläche des sich axial erstreckenden Mittelabschnitts 30b des Frontdec kels 30 angepaßt und daran angeordnet. Insbesondere ist die Innenumfangsfläche des Halteabschnitts (sich axial erstrec kender Abschnitt) 45b, der die laminierten Dauermagnetplatten 43a des Rotors 43 hält, an den Mittelabschnitt 30b des Front deckels angepaßt und wird durch ihn gestützt. Ferner ist der Scheibenabschnitt 45a der Stützplatte 45 mit einer Mutter 65 an der Außenfläche des Frontdeckel-Innendurchmesserabschnitts 30c über eine Schraube 66 befestigt.

Wie in der vorherigen Ausführungsform hat die Überbrüc kungskupplung 3 einen kleineren Durchmesser als der Torus des Drehmomentwandlers 5 und ist an der Innenumfangsfläche des Frontdeckel-Mittelabschnitts 30b befestigt. Daher sind die Überbrückungskupplung 3 und der Motor/Generator 6 so positio niert, daß die radial ausgerichtet sind, d. h. sie überlappen sich in Axialrichtung. Zusätzlich ist wie in der vorherigen Ausführungsform der Dämpfer 41 der Überbrückungskupplung an der Innenumfangsfläche der Nabe 35 der Überbrückungskupplung so angeordnet, daß er zur Kupplung radial ausgerichtet ist. Daher ist die aufeinanderfolgende Ausrichtung in Radialrich tung (mit Überlappung in Axialrichtung) vom Gehäuse nach in nen zur Mitte wie folgt: Stator 42 und Rotor 43 des Motor/Ge nerators 6, Reibplatten 36, 37 der Überbrückungskupplung 3 und Dämpfer 41.

In dieser zweiten Ausführungsform ist die Antriebsplatte 55 an der Spitze der Kurbelwelle 52 über Schrauben 53 befe stigt, und die Spitze der Antriebsplatte ist am Halteab schnitt 45b der Rotorstützplatte durch Schrauben 70 befe stigt. Die am Mittelabschnitt des Frontdeckels 30 befestigte Mittelwelle 31 steht nach vorn vor, wobei sich ihr Spitzenab schnitt 31d in ein Mittelloch 52a der Kurbelwelle 52 mit ei ner Ausrichtung erstreckt, die mit der eines herkömmlichen Automatikgetriebes identisch ist.

Ein Durchgangsloch 12a erstreckt sich axial durch das Drehmomentwandlergehäuse 12. Im Loch 12a ist ein Drehver schiebungssensor 46' angeordnet. Dieser Sensor kann die Dreh position des Frontdeckels 30 und damit die Drehposition des mit ihm integrierten Rotors 43 in der Drehscheibe 67 erfas sen, die am Frontdeckel 30 befestigt ist.

In dieser zweiten Ausführungsform ist der Rotor nicht wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform unabhängig drehbar gelagert, so daß die Zentriergenauigkeit des Rotors verringert ist. Jedoch sind das Lager, die Stützplatte und die Nabe u. ä., die den Rotor stützen, nicht erforderlich, was eine viel größere Kompaktheit in Axialrichtung ermög licht. Auf die Beschreibung ihres Betriebs wird verzichtet, da er mit dem der vorherigen Ausführungsform übereinstimmt.

In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist eine 5- Gang-Automatikgetriebeeinheit als Automatikgetriebeeinheit dargestellt. Allerdings ist die Erfindung nicht auf ein sol ches 5-Gang-Getriebe beschränkt und kann auch auf andere Au tomatikgetriebeeinheiten angewendet werden, z. B. eine 4- Gang- und 3-Gang-Automatikgetriebeeinheit. Ferner ist die An wendung nicht nur auf Fahrzeuge mit Fronttriebwerk und Heck antrieb beschränkt, sondern kann auch mit FF-Fahrzeugen (mit Fronttriebwerk und Frontantrieb) erfolgen. Während in der vorstehenden Ausführungsform ferner ein bürstenloser Gleich strommotor als Motor/Generator zum Einsatz kam, können auch andere Motorarten verwendet werden, z. B. ein Gleichstrommo tor oder ein Wechselstrom-Induktionsmotor o. ä. Während zudem die vorstehenden Ausführungsformen mit einem Drehmomentwand ler beschrieben wurden, kann statt dessen auch eine hydrody namische Kupplung zum Einsatz kommen.

Setzt sich im Betrieb der zweiten Ausführungsform das Fahrzeug in Bewegung, wirkt der Motor/Generator 6 als Motor. Die Antriebskraft vom Motor wird zum Fahrzeug über den Drehmomentwandler 5 und die Automatikgetriebeeinheit 2 über tragen. Hierbei ist das Kraftstoffeinspritzsystem u. ä. nicht aktiviert, und das Verbrennungstriebwerk 13 befindet sich in einem Schlupfmodus. Anschließend wird relativ kurz nach Bewe gungsbeginn des Fahrzeugs das Kraftstoffeinspritzsystem akti viert, und der Motor/Generator 6 wirkt als Startermotor, um das Triebwerk anzulassen. In diesem Zustand unterstützt die Antriebskraft des Motor/Generators 6 die Antriebskraft des Verbrennungstriebwerks, was die erforderliche Leistung zum Beschleunigen, Bergauffähren u. ä. erzeugt. Wird dann die Fahrdrehzahl konstant, schlupft der Motor/Generator 6 durch oder wirkt als Generator, wobei das Fahrzeug nur durch die Leistung des Verbrennungstriebwerks betrieben wird. Auch beim Bergabfahren wirkt der Motor/Generator als Generator, was die Triebwerksbremswirkung verstärkt. Beim Bremsen erhöht sich ferner die regenerative Leistung vom Generator, und der Mo tor/Generator 6 fungiert als regenerative Bremse. Wird an schließend das Fahrzeug gestoppt, schaltet sich das Verbren nungstriebwerk aus, wodurch der Leerlaufzustand entfällt. Die Antriebskraft des Verbrennungstriebwerks und/oder des Motor/Generators wird direkt zur Eingangswelle 10 der Au tomatikgetriebeeinheit durch Einrücken der Überbrückungskupp lung 3 übertragen, ohne den Drehmomentwandler 5 zu durchlau fen. Obwohl die Überbrückungskupplung 3 mit einem kleinen Durchmesser aufgebaut ist, da der Motor/Generator 6 von ihr radial nach außen vorgesehen ist, hat sie aufgrund der Tatsa che, daß die Überbrückungskupplung 3 eine Mehrscheibenkupp lung ist, eine ausreichende Drehmomentkapazität, die der An triebskraft entspricht.

Da der Rotor 43 des Motor/Generators 6 über das Lager 47 im Motorgehäuse 15, 15a unabhängig gelagert ist, erfährt er keine Beeinträchtigung durch die exzentrischen Drehungen in folge von Schwingungen der Kurbelwelle 52 oder Verformung in folge des Arbeitsdrucks und der Zentrifugalkraft des hydrau lischen Getriebes.

Wenngleich die vorstehende Beschreibung bevorzugter Aus führungsformen einen Antriebsstrang betrifft, der zum Einsatz in einem Hybridfahrzeug bestimmt ist, in dem der Motor/Gene rator 6 zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet wird, ist die Er findung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist die Erfin dung auch auf ein Fahrzeug anwendbar, in dem die Antriebsrä der allein durch das Triebwerk angetrieben werden und der Mo tor/Generator 6 in einem Motormodus nur zum Start des Trieb werks betrieben wird.

Claims

1. Fahrzeugantriebsstrang zum Antreiben eines Fahrzeugs mit:
einem Triebwerk mit einer Kurbelwelle;
einer ersten Getriebeeinheit mit einer Eingangswelle;
einer zweiten Getriebeeinheit, die zwischen der Kurbel welle und der Eingangswelle der ersten Getriebeeinheit eingefügt ist;
einer Überbrückungskupplung; und
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor direkt mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
wobei:
die Überbrückungskupplung axial zwischen dem Triebwerk und der zweiten Getriebeeinheit angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als der größte Durchmesser der zweiten Getriebeeinheit hat; und
der Motor eine Außenumfangsfläche der Überbrückungskupp lung axial überlappt.

2. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Über brückungskupplung eine Mehrscheibenkupplung ist.

3. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, wobei:
die Überbrückungskupplung einen Dämpfer mit über den Um fang beabstandeten Schraubenfedern hat; und
der Dämpfer so abgeordnet ist, daß er die Innenumfangs fläche von Reibplatten der Überbrückungskupplung axial überlappt.

4. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei:
die zweite Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit der Form eines Torus ist und ein Pumpenlaufrad, ei nen Turbinenläufer und einen Frontdeckel aufweist, der den Turbinenläufer und die Überbrückungskupplung ab deckt, wobei der Frontdeckel das Pumpenlaufrad, die Kur belwelle und den Rotor verbindet;
der Frontdeckel einen sich axial erstreckenden Mittelab schnitt hat;
der Motor vom Mittelabschnitt radial nach außen angeord net ist; und
die Überbrückungskupplung einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Torus hat sowie radial aus gerichtet zum Mittelabschnitt und von diesem radial nach innen angeordnet ist.

5. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit:
einem Sensor zum Erfassen einer Drehposition des Rotors, wobei der Sensor im wesentlichen axial zur Überbrüc kungskupplung ausgerichtet und vom Stator radial nach innen angeordnet ist.

6. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit:
einem Getriebegehäuse, das die zweite Getriebeeinheit und die Überbrückungskupplung abdeckt; und
einem Motorgehäuse, wobei der Stator am Motorgehäuse be festigt ist und das Motorgehäuse zwischen dem zweiten Getriebegehäuse und dem Triebwerk angeordnet ist.

7. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 4, wobei der Rotor direkt mit dem Frontdeckel zur Drehung mit ihm in Vor wärts- und Rückwärtsrichtung verbunden ist.

8. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Getriebeeinheit ein Drehmomentwandler in Form eines Torus ist und einen Turbinenläufer, ein Pumpenlaufrad und ein Leitrad aufweist und wobei die Überbrückungskupplung einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Torus hat.

9. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Motor ein Motor/Generator ist, der einen Mo torbetriebsmodus und einen Generatorbetriebsmodus hat.

10. Fahrzeugantriebsstrang mit:
einem Triebwerk;
einer Getriebeeinheit;
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
einem Getriebegehäuse, das die Getriebeeinheit um schließt; und
einem Motorgehäuse für den Motor, das zwischen dem Ge triebegehäuse und dem Triebwerk vorgesehen ist, wobei der Stator am Motorgehäuse befestigt und der Rotor durch das Motorgehäuse drehbar gelagert ist.

11. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10,
wobei die Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit einem Pumpenlaufrad, einem Turbinenläufer, einer Über brückungskupplung und einem Frontdeckel ist, der in ei nem Stück mit einer Außenhülle des Pumpenlaufrads ver bunden ist, wobei der Frontdeckel den Turbinenläufer und die Überbrückungskupplung abdeckt, und
wobei der Fahrzeugantriebsstrang ferner Stützteile zum Stützen des Rotors unabhängig vom Frontdeckel auf seiner Triebwerksseite und im Motorgehäuse angeordnete Lager aufweist, die zwischen den Stützteilen eingefügt sind.

12. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 11, wobei:
das Motorgehäuse eine Seitenwand hat, die das Triebwerks vom Motor trennt; und
die Lager in einem Innenumfang der Seitenwand eingebaut sind.

13. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10,
wobei die Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit einem Pumpenlaufrad, einem Turbinenläufer, einer Über brückungskupplung und einem Frontdeckel ist, der in ei nem Stück mit einer Außenhülle des Pumpenlaufrads ver bunden ist und den Turbinenläufer abdeckt, und
wobei der Fahrzeugantriebsstrang ferner eine Mittelwelle aufweist, die in einem Stück mit dem Frontdeckel verbun den ist, wobei die Mittelwelle axial zu einer Kurbelwel le des Triebwerks ausgerichtet ist und ein Ende hat, das einem Ende der Kurbelwelle mit einem Spalt dazwischen gegenüberliegt, und die Mittelwelle und die Kurbelwelle durch Stoßdämpfungsteile verbunden sind.

14. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10, ferner mit:
einer Plattennabe, die mit der Kurbelwelle über die Stoßdämpfungsteile verbunden ist, wobei die Plattennabe ein Keilpaar mit der Mittelwelle bildet, wobei das Keil paar eine Preßpassung zwischen einem Schraubenkeil und Geradkeilen ist.

15. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10, ferner mit:
einem Stützteil zum Stützen des Rotors, wobei das Stütz teil eine auf die Mittelwelle aufgepaßte Nabe hat; und
einer Mutter, die sich auf Gewinde aufschraubt, die auf der Mittelwelle gebildet sind, um die Nabe des Stütz teils gegen den Frontdeckel zur Drehung damit zu drüc ken.

16. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Stoßdämpfungsteile zwei flexible Platten aufweisen.

17. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei:
die Getriebeeinheit ein Drehmomentwandler mit einem Tur binenläufer, einem Pumpenlaufrad und einem Leitrad ist, und
der Motor ein Motor/Generator ist, der sowohl einen Mo torbetriebsmodus als auch einen Generatorbetriebsmodus hat.

18. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 10 bis 17, zusätzlich mit einem Automatikgetriebe.

19. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 18, wobei das Auto matikgetriebe zur Getriebeeinheit, zum Rotor und zum Triebwerk axial ausgerichtet ist und wobei die Getriebe einheit axial zwischen dem Automatikgetriebe und dem Ro tor liegt.

20. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die erste Getriebeeinheit ein Automatikgetriebe ist.

21. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 18, wobei die Ge triebeeinheit ein Drehmomentwandler mit einem Pumpen laufrad, einem Turbinenläufer und einer Überbrückungs kupplung ist.

22. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1 oder 10, wobei der Motor ein Motor/Generator ist, der einen Generator betriebsmodus und einen Motorbetriebsmodus hat, in dem der Motor das Fahrzeug antreibt, wodurch das Fährzeug ein Hybridfahrzeug ist.

23. Fahrzeugantriebsstrang mit:
einem Triebwerk;
einem mit dem Triebwerk verbundenen Getriebe;
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor direkt mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
wobei:
das Getriebe einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt mit großem Durchmesser mit einem größe ren Durchmesser als der Abschnitt mit kleinem Durchmes ser hat, wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser axial zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser und dem Triebwerk angeordnet ist; und
der Motor eine Außenumfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser axial überlappt.