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Dokumentenidentifikation DE10043735B4 22.07.2004
Titel Fahrzeug-Antriebssystem
Anmelder Suzuki Motor Corp., Hamamatsu, Shizuoka, JP
Erfinder Ohsawa, Hiroshi, Hamamatsu, Shiz., JP
Vertreter Zumstein & Klingseisen, 80331 München
DE-Anmeldedatum 05.09.2000
DE-Aktenzeichen 10043735
Offenlegungstag 22.03.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.07.2004
IPC-Hauptklasse B60K 6/10
IPC-Nebenklasse B60K 6/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das leichtgewichtige Antriebssystem für ein Fahrzeug ist für eine reduzierte Torsionsschwingung eines Fahrzeugmotors ausgelegt.

Ein bekannter Typ eines Antriebssystems für ein Fahrzeug weist einen Fahrzeugmotor auf, der in demselben als Energiequelle vorgesehen ist, und ein Getriebe, das in dem System angeordnet ist und über eine Kupplung in Verbindung mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors steht. Ein weiterer Typ eines Antriebssystems besitzt sowohl einen Fahrzeugmotor als auch einen Elektromotor, der in ihm als Energiequelle angeordnet ist. Der Elektromotor hat die doppelte Funktion, zum Antrieb beizutragen und elektrische Energie zu erzeugen. Bei dem zuletzt genannten Antriebssystem wird die Antriebskraft des Elektromotors zu derjenigen des Fahrzeugmotors ansprechend auf einen Fahrzeugmotor-Betriebsstatus addiert, um eine erhöhte Energieabgabe, einen verbesserten Kraftstoffwirkungsgrad und einen verringerten Austrag von Schadstoffbestandteilen zu erzielen.

Derartige Antriebssysteme sind in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 62-29979, dem japanischen Patent Nr. 2708469, der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 9-215270 und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 8-233035 offenbart.

In Übereinstimmung mit der Anmeldung Nr. 62-29979 weist ein Fahrzeugmotor einen auf einer Kurbelwelle angebrachten elektromagnetischen Retarder bzw. Verzögerer und ein Schwungrad auf, das auf der Außenseite des Retarders angeordnet ist.

In Übereinstimmung mit dem Patent Nr. 2708469 ist ein sich drehender Feldpol einer Lade- und Generatoreinrichtung auf einer Antriebsplatte eines Automatikgetriebes angebracht. Die Vorrichtung ist zwischen einer Fahrzeugmotorkurbelwelle und einer Eingangswelle eines automatischen Getriebes angeordnet.

In Übereinstimmung mit der Anmeldung Nr. 9-215270 ist ein Elektromotor, der einen plattenartigen Rotor aufweist, der auf ihm gebildet ist, zwischen einer Fahrzeugmotorkurbelwelle und einer Automatikgetriebe-Eingangswelle angeordnet. Der Rotor ist auf der Kurbelwelle angebracht.

In Übereinstimmung mit der Anmeldung Nr. 8-233035 ist ein Schwungrad, das auf einer Fahrzeugmotorkurbelwelle angebracht werden soll, in erste und zweite Schwungradelemente unterteilt. Das erste Schwungradelement ist auf der Eingangsseite des Fahrzeugsmotors angeordnet, während das zweite Schwungradelement auf der Ausgangsseite des Fahrzeugmotors angeordnet ist. Das erste Schwungradelement umfaßt einen Dämpfer bzw. ein Dämpfungselement.

Ferner beschreibt die DE 30 48 972 C2 ein Antriebssystem, auf dem der Oberbegriff von Patentanspruch 1 basiert. Dieses bekannte Antriebssystem für ein Fahrzeug weist eine Kupplung zwischen einem Fahrzeugmotor und einem Getriebe, ein erstes Schwungrad und ein zweites Schwungrad sowie einen Elektromotor auf. Hierbei ist die Kupplung auf der Ausgangsseite des Fahrzeugmotors, das erste Schwungrad und der Elektromotor gemeinsam auf der Ausgangsseite der Kupplung, und das zweite Schwungrad auf der Ausgangsseite des ersten Schwungrades und des Elektromotors angeordnet.

Ein solches Antriebssystem leidet an dem Problem, dass während des Motorbetriebs in der Kurbelwelle Torsionsschwingungen auftreten. Die Torsionsschwingungen resultieren aus einem Konflikt zwischen den Kräften eines hin- und herlaufenden Kolbens des Fahrzeugmotors und den Kräften des Schwungrades, das einen großen Trägheitsanteil aufweist.

Es wurde deshalb bereits ein Ansatz untersucht, im Hinblick auf die Torsionsschwingung der Kurbelwelle, das Schwungrad so nahe wie möglich an der Kurbelwelle anzuordnen. Hierzu ist ein erstes Schwungrad auf einer Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors an einem Ausgangsende der Kurbelwelle vorgesehen, ein Elektromotor ist auf dem ersten Schwungrad auf seiner Ausgangsseite vorgesehen, ein zweites Schwungrad ist auf der Ausgangsseite des Elektromotors angeordnet, und ein Getriebe ist über eine Kupplung in Verbindung mit der Ausgangsseite des zweiten Schwungrades angeordnet. Der Elektromotor hat die doppelte Funktion des Antriebs und der Erzeugung elektrischer Energie.

Ein Antriebssystem mit einem solchen Aufbau überträgt die Antriebskraft des Fahrzeugmotors an das Getriebe über die Kurbelwelle, das erste Schwungrad, das zweite Schwungrad und die Kupplung. Gleichzeitig addiert das Antriebssystem die Antriebskraft des Elektromotors zu derjenigen des Fahrzeugmotors in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugmotors hinzu, um eine erhöhte Ausgangsleistung, einen verbesserten Kraftstoffwirkungsgrad und eine verringerte Rate an schädlichen Abgasemissionsbestandteilen bereitzustellen.

Bei diesem Antriebssystem ist jedoch der Elektromotor über das erste Schwungrad auf der Kurbelwelle angeordnet, und außerdem ist das zweite Schwungrad zwischen dem Elektromotor und der Kupplung angeordnet. Das zweite Schwungrad ist dadurch von der Kurbelwelle beabstandet. Dies führt zu dem Nachteil, dass die Positionierung des zweiten Schwungrades für die Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors nachteilig ist. Da das Antriebssystem ein erstes Schwungrad nahe an der Kurbelwelle und ein zweites Schwungrad beabstandet von der Kurbelwelle aufweist, führt dies zu einem weiteren Nachteil, dass die Positionierung eines solchen Schwungrades hinsichtlich des Gewichts problematisch ist.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Antriebssystem für ein Fahrzeug vorzusehen, das eine Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors minimiert und ein möglichst geringes Gewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein Antriebssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt ein Antriebssystem für ein Fahrzeug vor, das eine Kupplung zwischen einem Fahrzeugmotor und einem Getriebe, ein erstes Schwungrad und ein zweites Schwungrad, und einen Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor zwischen den beiden Schwungrädern angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Schwungräder und der Elektromotor auf der dem Fahrzeugmotor zugewandten Seite der Kupplung angeordnet sind und das erste Schwungrad auf der dem Fahrzeugmotor zugewandten Seite des Elektromotors und das zweite Schwungrad auf der der Kupplung zugewandten Seite des Elektromotors angeordnet ist; und dass das erste Schwungrad ein Trägheitsmoment aufweist, das größer als das Trägheitsmoment des zweiten Schwungrades ist.

Bei dem Antriebssystem gemäß der Erfindung ist das erste Schwungrad direkt an der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors vorgesehen, und das Trägheitsmoment des ersten Schwungrades nahe der Kurbelwelle ist größer gewählt als das Trägheitsmoment des zweiten Schwungrades entfernt von der Kurbelwelle. Das erste Schwungrad mit dem größeren Trägheitsmoment ist direkt, an der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors angeordnet, was hinsichtlich der Torsionsschwingungen des Fahrzeugmotors vorteilhaft ist. Außerdem kann das zweite Schwungrad entfernt von der Kurbelwelle aus einem Material gebildet werden, das eine geringere Dichte aufweist, um ein verringertes Trägheitsmoment vorzusehen. Infolge hiervon kann das zweite Schwungrad leichtgewichtiger als das erste Schwungrad und das gesamte Antriebssystem leichter gemacht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

1 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Elektromotorteils des Antriebssystems in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

2 eine Querschnittsansicht des Antriebssystems,

3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Elektromotorteils eines Antriebssystems in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

4 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Elektromotorteils eines Antriebssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Elektromotorteils eines Antriebssystems. In 2 bezeichnet die Bezugsziffer 2 ein Antriebssystem für ein (nicht gezeigtes) Fahrzeug. Das Antriebssystem 2 umfaßt einen Fahrzeugmotor (vorliegend bezeichnet der Fahrzeugmotor insbesondere einen Verbrennungsmotor bzw. einen Dieselmotor) 4, einen Elektromotor (eine Dynamomaschine) 6, eine Kupplung 8, ein Getriebe 10 und ein Differentialgetriebe 12. Der Elektromotor 6 hat die doppelte Funktion, zum Antrieb beizutragen und elektrische Energie zu erzeugen.

Der Fahrzeugmotor 4 umfaßt einen Zylinderblock 14, einen Zylinderkopf 16, einen Kopfdeckel bzw. eine Kopfabdeckung 18 und eine Ölwanne 20. Der Fahrzeugmotor 4 weist eine Kurbelwelle 22 auf, die auf einem unteren Gehäuse 24 unterhalb des Zylinderblocks 14 drehbar getragen bzw. gelagert ist. Ein Motorgehäuse 26 ist auf dem Zylinderblock 14 angebracht, um den Elektromotor 6 abzudecken. Das Elektromotorgehäuse 26 ist auf der Ausgangsseite der Kurbelwelle 22 angeordnet. Ein Getriebegehäuse 28 ist auf dem Elektromotorgehäuse 26 zum Abdecken des Getriebes 10 angeordnet. Das Getriebegehäuse 28 ist auf der Ausgangsseite des Elektromotorgehäuses 26 angeordnet.

In 1 ist ein kurbelwellenseitiger Flansch 30 auf der Kurbelwelle 22 an einem Ende bzw. an einem Ausgangsende derselben angeordnet. Außerdem ist ein erstes Schwungrad 32 auf dem Flansch 30 angeordnet gezeigt. Das erste Schwungrad 32 ist auf dem Flansch 30 gemeinsam mit dem Rotorhalterungselement 38 für den Elektromotor 6 mittels elektromotorseitiger Befestigungsbolzen 50 angebracht. Einzelheiten des Rotorhalterungselements 38 sind nachfolgend angeführt.

Der Elektromotor 6 ist auf dem Schwungrad 32 auf seiner Ausgangsseite angeordnet und direkt mit dem ersten Schwungrad 32 verbunden. Der Elektromotor 6 umfaßt einen Elektromotorrotor 34 und einen Elektromotorstator (eine Wicklung) 36. Das vorstehend genannte Rotorhalterungselement 38 hält den Elektromotorrotor 34. Das Rotorhalterungselement 38 ist auf der Kurbelwelle 22 angebracht. Das Elektromotorgehäuse 26 hält den Elektromotorstator 36 in Position.

Das Rotorhalterungselement 38 weist einen ringförmigen elektromotorseitigen Flansch 42 auf, der auf einem zylindrischen Innenwellenabschnitt 40 vorgesehen ist. Der Flansch 42 ist an einem Ende oder auf der Eingangsseite des inneren Wellenabschnitts 40 positioniert. Das Rotorhalterungselement 38 weist außerdem einen zylindrischen äußeren Wellenabschnitt 44 auf, der auf dem Flansch 42 vorgesehen ist. Der äußere Wellenabschnitt 44 erstreckt sich ausgehend von einem äußeren Rand des Flansches 42 in Richtung auf die Ausgangsseite des Elektromotors 6. Außerdem ist ein ringförmiges zweites Schwungrad 46 auf dem Ausgangswellenabschnitt 44 angeordnet. Das zweite Schwungrad 46 ist auf der Ausgangsseite des äußeren Wellenabschnitts 44 vorgesehen.

Der innere Wellenabschnitt 40 ist derart angeordnet, daß die Eingangswelle 82 des Getriebes 10 auf dem kupplungsseitigen Lager 48 drehbar getragen ist. Insbesondere ruht die Eingangsseite der Eingangswelle 82 auf dem Lager 48 am anderen Ende oder auf der Ausgangsseite des inneren Wellenabschnitts 40. Der elektromotorseitige Flansch 42 ist auf dem kurbelwellenseitigen Flansch 30 gemeinsam mit dem ersten Schwungrad 32 mittels der Halterungs- bzw. Befestigungsbolzen 50 angebracht. Der Elektromotorrotor 34 ist auf dem äußeren Wellenabschnitt 44 mittels Rotorhalterungsbolzen 52 angebracht.

Der Statorhalterungsabschnitt 54 ist auf dem Elektromotorgehäuse 26 derart vorgesehen, daß er in Gegenüberlage zum äußeren Wellenabschnitt 44 steht. Der Elektromotorstator 36 ist auf dem Statorhalterungsabschnitt 54 mittels Statorhalterungsbolzen 56 in einer Position angebracht, die mit dem Elektromotorrotor 34 fluchtet.

Der Elektromotorrotor 34 und das Rotorhalterungselement 38 sind damit auf dem ersten Schwungrad 32 auf dessen Ausgangsseite vorgesehen. Außerdem ist das zweite Schwungrad 46 auf dem Elektromotor 6 auf dessen Ausgangsseite angeordnet.

Das Getriebe 10 ist in Verbindung mit der Ausgangsseite des zweiten Schwungrads 46 über die Kupplung 8 angeordnet.

Die Kupplung 8 weist eine Kupplungsabdeckung bzw. einen Kupplungsdeckel 58 auf, der auf der Ausgangsseite des zweiten Schwungrads 46 mittels eines Abdeckungshalterungsbolzen 60 angebracht ist. Die Kupplungsabdeckung 58 ist am äußeren Umfangsrandabschnitt des Schwungrads 46 angeordnet. Die Kupplung 8 weist außerdem eine Kupplungsnabe 62 auf, die auf der Eingangswelle 82 derart angeordnet ist, daß die Kupplungsnabe 62 axial beweglich, jedoch gegenüber einer Drehung gesperrt ist bzw. daß sie drehfest ist. Eine Kupplungsscheibe 66 ist auf der Kupplungsnabe 62 über einen Dämpfer 64 angebracht.

Die Kupplung 8 weist außerdem eine Kupplungsoberfläche 68 auf, die auf der Ausgangsseite des zweiten Schwungrads 46 vorgesehen ist. Die Ausgangsseite des zweiten Schwungrads befindet sich in Gegenüberlage zur Oberfläche der Kupplungsscheibe 66. Die Druckplatte 70 ist so angeordnet, daß sie zur Außenseite der Kupplungsscheibe 66 weist. Eine Membranfeder 74 ist auf der Kupplungsabdeckung 58 vorgesehen. Die Feder 74 wird durch einen Halter 72 an einem zentralen Teil der Feder 74 in radialer Richtung zurückgehalten. Die Druckplatte 70 ist gegen eine Seite der Feder 74 an einem Außenumfangsradabschnitt der Feder 74 angeordnet.

Die Kupplung 8 umfaßt außerdem ein Freigabelager 76, eine Freigabegabel 78 und eine Freigabefeder 80. Das Lager 76 ist gegen die andere Seite der Feder 74 (d.h. die Seite in Gegenüberlage zur Druckplatte 70) an einem inneren Umfangsrandabschnitt der Feder 74 positioniert. Das Lager 76 ist auf der Eingangswelle 82 in axial beweglicher Weise drehbar gelagert bzw, getragen. Die Freigabegabel 78 ist schwenkbar, um eine axiale Bewegung des Lagers 76 zu ermöglichen. Die Freigabefeder 80 übt auf die Gabel 78 Vorspannkräfte aus.

Die Kupplung 8 ist auf dem Schwungrad 46 auf dessen Ausgangsseite angeordnet.

Das Getriebe 10 ist auf der Kupplung 8 auf ihrer Ausgangsseite angeordnet. Das Getriebe 10 weist die nachfolgenden Wellenangeordnet im Getriebegehäuse 28 auf: Die vorstehend genannte Eingangswelle 82, die Ausgangswelle 84 und eine Gegenlaufleerlaufwelle 86. Die Eingangswelle 82 ist auf dem Getriebegehäuse 28 mittels des kupplungsseitigen Lagers 48 und eines eingangswellenseitigen Lagers 88 drehbar getragen. Die Ausgangswelle 84 ist auf dem Getriebegehäuse 28 mittels eines gegenwellenseitigen Lagers 90 getragen bzw. gelagert. Die Gegenleerlaufwelle 86 ist an dem Getriebegehäuse 28 fest angebracht.

Um ein vorwärts- bzw. rückwärtig gerichtetes Gangschalten bereitzustellen, weist das Getriebe 10 einen Gangschaltgetriebezug 92 auf, der zwischen der Eingangswelle 82, der Ausgangswelle 84 und der Gegenleerlaufwelle 86 angeordnet ist. Das Getriebe 10 weist außerdem einen Abschlußdrehzahlrekuktionsgetriebezug 96 auf, der zwischen dem Ausgangsende der Ausgangswelle 84 und einem Differentialgetriebegehäuse 94 des Differentialgetriebes 12 angeordnet ist. Das Differentialgetriebe 12 weist das Gehäuse 94 drehbar getragen auf dem Getriebegehäuse 28 mittels eines differentialgetriebeseitigen Lagers 98 auf. Das Gehäuse 94 nimmt einen Differentialgetriebezug 100 auf, der mit (nicht gezeigten) Antriebswellen in Verbindung steht, die rechts und links vom Fahrzeugmotor angeordnet sind.

Das Getriebe 10 dient zur Ermöglichung einer Verbindung zwischen der Eingangswelle 82 mit der Ausgangsseite der Kupplung 8. Außerdem ist das Differentialgetriebe 12 in Verbindung mit der Ausgangswelle 84 über dem Getriebezug 96 angeordnet. Das Differentialgetriebe 12 steht mit (nicht gezeigten) Rädern über die Antriebswellen in Verbindung.

Wie vorstehend erläutert, weist das Antriebssystem 2 das erste Schwungrad 32 auf, das auf der Kurbelwelle 22 an deren Ausgangsseite angeordnet ist, den Elektromotor 6, der auf dem Schwungrad 32 auf dessen Ausgangsseite angeordnet ist, das zweite Schwungrad 46, das auf dem Elektromotor 6 auf seiner Ausgangsseite angeordnet ist, und das Getriebe 10, das in Verbindung mit der Ausgangsseite des zweiten Schwungrads 46 über die Kupplung 8 angeordnet ist.

Das Antriebssystem 2 überträgt die Antriebskraft des Fahrzeugmotors 4 auf das erste Schwungrad 32 über die Kurbelwelle 22, daraufhin zum zweiten Schwungrad 46 und außerdem auf das Getriebe 10 über die Kupplung 8. Gleichzeitig addiert das Antriebssystem die Antriebskraft des Elektromotors zu derjenigen des Fahrzeugmotors 4 in Übereinstimmung mit einem Motorbetriebszustand, wodurch eine erhöhte Ausgangsleistung, ein verbesserter Kraftstoffswirkungsgrad und eine verringerte Rate an schädlichen Abgasemissionsbestandteilen bereitgestellt werden.

In dem Antriebssystem 2 weist das erste Schwungrad 32 ein Trägheitsmoment "I1" auf, während das zweite Schwungrad 46 ein Trägheitsmoment "I2" aufweist. Das zuerst genannte Drehmoment "I1" ist so gewählt, daß es größer ist als das zuletzt genannte Drehmoment "I2" (I1 > I2).

Um das Drehmoment "I1" und "I2" in Übereinstimmung mit der Beziehung I1 > I2 einzustellen bzw. zu wählen, besteht bei dieser Ausführungsform das erste Schwungrad 32 entweder aus Stahl oder Gußeisen mit geringerer Dichte, während das zweite Schwungrad 46 aus einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung mit größerer Dichte gebildet ist.

Wie vorstehend erläutert, besteht eine Besonderheit des Antriebssystems 2 darin, daß das Trägheitsmoment "I1" des ersten Schwungrads 32, das benachbart zur Kurbelwelle 22 angeordnet ist, größer gewählt ist als das Trägheitsmoment "I2" des zweiten Schwungrads 46, welches beabstandet von der Kurbelwelle 22 angeordnet ist (I1 > I2). Dies bedeutet, daß das erste Schwungrad 32 mit dem größeren Trägheitsmoment "I1" näher an der Kurbelwelle 22 angeordnet ist bzw. zu liegen kommt. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf eine Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors 4.

Das Antriebssystem 2 besitzt außerdem die Besonderheit, daß das zweite Schwungrad 46, welches unter Abstand von der Kurbelwelle 22 zu liegen kommt, aus Aluminium oder aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung mit einer geringeren Dichte gebildet ist, um ein verringertes Trägheitsmoment bereitzustellen. Infolge hiervon ist ein Schwungrad 46 erzielbar, das im Vergleich zu dem ersten Schwungrad 32 ein geringeres Gewicht aufweist.

Infolge hiervon ist durch das Antriebssystem 2 eine Verringerung der Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors 4 ebenso verwirklicht wie eine Verringerung des Gesamtgewichts dieses Systems.

Wie vorstehend erläutert, ist das zweite Schwungrad 46 aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung mit geringerer Dichte gebildet. Da das zweite Schwungrad 46 eine Kontaktfläche der Kupplung 8 bildet, oder genauer gesagt, die Kupplungsfläche 68 kann alternativ das zweite Schwungrad 46, gebildet aus einer Aluminiumlegierung, sein, die Silizium (Si) in einem Anteil von 15% oder mehr enthält.

Die Verwendung des zweiten Schwungrads 46, gebildet in Übereinstimmung mit der vorstehend genannten Alternative, erbringt eine verringerte Torsionsschwingung des Elektromotors 4, ein verringertes Gesamtgewicht für das Antriebssystem 2 und eine verbesserte Abriebbeständigkeit des zweiten Schwungrads 46.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bestandteile ähnlich denjenigen oder identisch zu denjenigen der Bestandteile der ersten Ausführungsform sind mit derselben Bezugsziffer versehen, die zusätzlich mit einem "A" versehen ist. Das Antriebssystem 2A in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform weist eine Stahlplatte 102 auf, die auf der Ausgangsseite des zweiten Schwungrads 46A vorgesehen ist. Die Stahlplatte 102 stellt ein Beispiel eines Stahlelements dar, welches eine Kupplungsfläche 68A einer Kupplung 8 bildet. Dies erfolgt im Hinblick auf die Tatsache, daß das zweite Schwungrad 46A die Kupplungsfläche 68A bildet, welches zweite Schwungrad aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung geringerer Dichtung gebildet ist. Die Stahlplatte 102 ist auf dem zweiten Schwungrad 46A gemeinsam mit einer Kupplungsabdeckung 58A mittels eines Abdeckungshalterungsbolzens 60A angebracht. Der Bolzen 60A erlaubt es, daß die Kupplungsabdeckung 58A auf dem zweiten Schwungrad 46A angebracht wird.

Das Antriebssystem 2A in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform hat die Besonderheit, daß die Stahlplatte 102 auf der Ausgangsseite des Schwungrads 46A angeordnet ist, wobei die Stahlplatte 102 die Kupplungsfläche 68A bildet. Eine derartige Struktur erbringt eine verringerte Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors und ein verringertes Gesamtgewicht des Antriebssystems 2A. Außerdem kann das aus einem Material geringerer Dichte gebildete zweite Schwungrad 46A mit einer Kupplungsfläche 68A mit erhöhter Abriebbeständigkeit gebildet sein. Ferner ist die Stahlplatte 102 mit dem zweiten Schwungrad 46A gemeinsam mit der Kupplungsabdeckung 58A mittels eines Abdeckungshalterungsbolzens 60A angebracht bzw. angeschraubt, was verringerte Kosten zur Folge hat.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Bauteile ähnlich oder identisch zu denjenigen der Bauteile der ersten Ausführungsform sind mit derselben Bezugsziffer und zusätzlich mit "B" bezeichnet. Bei einem Antriebssystem 2B in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform ist der äußere Umfangsabschnitt 106 eines ersten Schwungrads 32B mit einem Verlängerungsabschnitt 108 gebildet, obwohl ein innerer Umfangsabschnitt 104 des Schwungrads 32B nicht mit einer derartigen Verlängerung versehen ist. Das erste Schwungrad 32B ist entweder aus Stahl oder Gußeisen mit größerer Dichte gebildet. Dies erfolgt deshalb, damit das Trägheitsmoment "I1" des ersten Schwungrads 32B, welches nahe zur Kurbelwel1e 22B positioniert ist, so gewählt werden kann, daß es größer ist als das Trägheitsmoment "I2" des zweiten Schwungrads 46B, das von der Kurbelwelle 22B beabstandet ist (I1 > I2).

Der Verlängerungsabschnitt 108 auf dem äußeren Umfangsabschnitt 106 erlaubt eine Erhöhung der Trägheitsmasse des äußeren Umfangsabschnitts 10b, wodurch ein zusätzlich vergrößertes Trägheitsmoment "I1" verwirklicht ist, und zwar mit der Folge einer Verringerung der Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors 4.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Verlängerungsabschnitt 108 eine größere Dickenabmessung (axial gemessen) als der innere Umfangsabschnitt 104 des Schwungrads 32B auf und er kann aus mehreren Zungen oder Blöcken gebildet sein, die seitwärts ausgehend vom Schwungrad 32B umfangsmäßig beabstandet voneinander über den Umfang des Schwungrads 32B freitragend sind.

In Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform weist beispielsweise das erste Schwungrad 32B den Verlängerungsabschnitt 108, gebildet auf dem äußeren Umfangsabschnitt 106 auf, obwohl der innere Umfangsabschnitt 104 eine derartige Verlängerung nicht aufweist. Alternativ kann der äußere Umfangsabschnitt 106 eine größere Dichte aufweisen als der innere Umfangsabschnitt 104, um das Trägheitsmoment "I1" zusätzlich zu vergrößern, wodurch proportional die Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors verringert wird.

Als weitere Alternative weist der äußere Umfangsabschnitt 106 mehrere schwergewichtige Räume auf, die mit umfangsmäßig gleichmäßig beabstandeten Zwischenräumen festgelegt sind. Die Räume sind mit schwerer oder dichter Flüssigkeit zur Einstellung des Drehgleichgewichts des Schwungrads 32B gefüllt, um das Trägheitsgewicht desselben zu vergrößern. Ein derartig vergrößertes Trägheitsgewicht vergrößert das Trägheitsmoment "I1" des Schwungrads 32B mit einer damit verbundenen Verringerung der Torsionsschwingung des Antriebsmotors bzw. Fahrzeugmotors. Das erhöhte Trägheitsgewicht des Schwungrads 32B erbringt ein gutes Drehgleichgewicht des Schwungrads 32B, was zu einer Verringerung der Torsionsschwingung des Motors 4 beiträgt.

Wie vorstehend erläutert, ist in dem Antriebssystem das erste Schwungrad, das ein größeres Drehmoment aufweist, benachbart zur Kurbelwelle angeordnet. Dies ist im Hinblick auf die Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors von Vorteil. Das von der Kurbelwelle beabstandete zweite Schwungrad ist, durch ein Ausgangsmaterial geringer Dichte gebildet, um das Trägheitsmoment des zweiten Schwungrads zu verringern. Infolge hiervon kann das zweite Schwungrad leichtgewichtiger als das erste Schwungrad gestaltet werden.

Infolge hiervon ist ein Antrie bssystem mit verringerter Torsionsschwingung und verringertem Gesamtgewicht erzielbar.


Anspruch[de]
  1. Antriebssystem (2, 2A, 2B) für ein Fahrzeug, mit einer Kupplung (8, 8A, 8B) zwischen einem Fahrzeugmotor (4, 4A, 4B) und einem Getriebe (10, 10a, 10B), einem ersten Schwungrad (32, 32A, 32B) und einem zweiten Schwungrad (46, 46A, 46B), und einem Elektromotor (6, 6A, 6B), wobei der Elektromotor zwischen den Schungrädern angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungräder (32, 32A, 32B; 46, 46A, 46B) und der Elektromotor (6, 6A, 6B) auf der dem Fahrzeugmotor (4, 4A, 4B) zugewandten Seite der Kupplung (8, 8A, 8B) angeordnet sind und das erste Schwungrad (32, 32A, 32B) auf der dem Fahrzeugmotor (4, 4A, 4B) zugewandten Seite des Elektromotors (6, 6A, 6B) und das zweite Schwungrad (46, 46A, 46B) auf der der Kupplung (8, 8A, 8B) zugewandten Seite des Elektromotors (6, 6A, 6B) angeordnet ist; und dass das erste Schwungrad (32, 32A, 32B) ein Trägheitsmoment (I1) aufweist, das größer als das Trägheitsmoment (I2) des zweiten Schwungrades (46, 46A, 46B) ist (I1 > I2).
  2. Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei das erste Schwungrad (32, 32A, 32B) entweder aus Stahl oder Gußeisen hergestellt ist, und wobei das zweite Schwungrad (46, 46A, 46B) entweder aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung gebildet ist.
  3. Antriebssystem nach Anspruch 2, wobei das zweite Schwungrad (46, 46A, 46B) aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, wobei der Siliziumgehalt der Aluminiumlegierung zumindest 15% beträgt.
  4. Antriebssystem nach Anspruch 2, wobei auf einer Ausgangsseite des zweiten Schwungrads (46A) eine Stahlplatte (102) angeordnet ist.
  5. Antriebssystem nach Anspruch 4, wobei die Kupplung (8A) eine Kupplungsabdeckung (58A) umfasst, die auf einem äußeren Umfangsrandabschnitt des zweiten Schwungrads (46A) über einen Bolzen (60A) angebracht ist, wobei die Stahlplatte (102) sandwichartig zwischen der Ausgangsseite des zweiten Schwungrads (46A) und der Kupplungsabdeckung (58A) angeordnet und durch den Bolzen (60A) an dem zweiten Schwungrad (46A) befestigt ist.
  6. Antriebssystem nach Anspruch 4, wobei die Stahlplatte (102) eine Oberfläche (68A) festlegt, die sich in Gegenüberlage zu einer Kupplungsscheibe der Kupplung (8A) befindet und in Eingriff mit dieser bringbar ist.
  7. Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei das erste Schwungrad (32B) einen äußeren Umfangsabschnitt (106) aufweist, der eine größere Masse aufweist als ein innerer Umfangsabschnitt (104) desselben, um das Trägheitsmoment (I1) des ersten Schwungrads zu vergrößern und eine Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors (4B) zu verringern.
  8. Antriebssystem nach Anspruch 7, wobei der äußere Umfangsabschnitt (106) des ersten Schwungrads (32B) einen Verlängerungsabschnitt (108) aufweist, der sich seitwärts ausgehend vom ersten Schwungrad (32B) erstreckt.
  9. Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei das größere Trägheitsmoment (I1) des ersten Schwungrads (32, 32A, 32B) eine Torsionsschwingung des Fahrzeugmotors (4, 4A, 4B) verringert.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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