用于混合動力模塊的與轉(zhuǎn)子集成的離合器的冷卻設(shè)備和冷卻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于冷卻集成在機動車的混合動力模塊的電機的轉(zhuǎn)子中的離合器的冷卻方法和冷卻設(shè)備以及具有這種冷卻設(shè)備的混合動力模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]機動車的所謂的混合動力模塊在對現(xiàn)有技術(shù)有貢獻的DE 100 36 504 B4中示出。它具有離合器，所述離合器為了減少軸向結(jié)構(gòu)空間而安裝在電機的轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)部。
[0003]離合器的該與轉(zhuǎn)子集成的布置的缺點是:相對于常規(guī)設(shè)置的離合器降低離合器的運行特性的質(zhì)量或離合器功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:在所述缺點方面改進現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]所述目的通過一種冷卻設(shè)備實現(xiàn)，其中冷卻設(shè)備是用于集成在機動車的混合動力模塊的轉(zhuǎn)子中的離合器的冷卻設(shè)備，冷卻設(shè)備包括:_至少一個流體運輸裝置，所述流體運輸裝置構(gòu)建成將流體運輸至離合器。
[0006]本發(fā)明實現(xiàn):通過流體吸收且優(yōu)選運送出在離合器中形成的熱量的方式，借助于流體冷卻離合器。通過流體運輸裝置能夠產(chǎn)生流體運動，所述流體運動減少或禁止在離合器的區(qū)域中的熱累積。在本發(fā)明的范圍中已經(jīng)發(fā)現(xiàn):在電機的轉(zhuǎn)子之內(nèi)存在熱條件，所述熱條件整體上負面地影響離合器功能，因為離合器較高地承受熱負荷。存在集成的結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)致的、較差的散熱并且由于其與轉(zhuǎn)子集成的布置，用電機的附加的熱影響來加載離合器。此外，在混合動力模塊的特定的運行形式中，將與沒有模塊的驅(qū)動系相比更高的摩擦能量輸入到離合器中，這附加地引起更高的熱量形成。通過本發(fā)明，離合器功能整體上被改進。例如，借助于本發(fā)明防止或至少減少摩擦襯片的提高的磨損，關(guān)于所述提高的磨損發(fā)現(xiàn)其歸因于離合器的過高的溫度。
[0007]混合動力模塊優(yōu)選是如下模塊:借助于所述模塊將電能作為力矩能夠傳遞到驅(qū)動軸上，其中所述軸還能夠由內(nèi)燃機加載力矩。混合動力模塊優(yōu)選具有帶有轉(zhuǎn)子、尤其內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子的電機。轉(zhuǎn)子和定子優(yōu)選具有磁性部件，例如電磁體和/或永磁體和/或線圈，借助于所述磁性部件能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成力矩?；旌蟿恿δK優(yōu)選具有集成在轉(zhuǎn)子中的離合器。
[0008]離合器優(yōu)選是分離式離合器或可脫離的離合器，尤其是自由輪分離式離合器。優(yōu)選地，它可分開地將內(nèi)燃機和電機連接。所述離合器優(yōu)選具有壓板和從動盤，其中這兩者中的一個與轉(zhuǎn)子抗轉(zhuǎn)地連接，而另一個在離合器斷開的狀態(tài)下能夠相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。壓板和/或從動盤優(yōu)選具有摩擦襯片。離合器優(yōu)選徑向地和/或軸向地關(guān)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在轉(zhuǎn)子之內(nèi)，尤其優(yōu)選設(shè)置在轉(zhuǎn)子的磁性部件之內(nèi)。所述離合器優(yōu)選具有離合器殼體，優(yōu)選鐘罩式殼體，所述殼體優(yōu)選抗轉(zhuǎn)動地與轉(zhuǎn)子連接。
[0009]流體運輸裝置優(yōu)選構(gòu)建為將能量(例如動能和/或電能)轉(zhuǎn)換成流體的運動。尤其優(yōu)選的是:所述流體運輸裝置構(gòu)建成，將流體運輸至離合器，使得流體環(huán)流和/或穿流離合器、優(yōu)選離合器殼體和/或流體在離合器旁流動經(jīng)過。所述流體運輸裝置優(yōu)選構(gòu)建為將流體也從離合器運走。優(yōu)選地，流體借助于流體運輸裝置能夠與壓板和/或從動盤和/或摩擦襯片形成直接接觸/以直接接觸的方式在壓板和/或從動盤和/或摩擦襯片旁引導(dǎo)經(jīng)過。流體運輸裝置優(yōu)選具有負壓側(cè)，在上述負壓側(cè)上通過流體運輸裝置產(chǎn)生負壓，和/或具有超壓側(cè)，在所述超壓側(cè)上通過流體運輸裝置產(chǎn)生超壓。流體借助于流體運輸裝置優(yōu)選從在其和離合器之間的一個點能夠借助于超壓運輸至離合器。尤其優(yōu)選的是，流體能夠從一個點借助于負壓朝離合器運輸，在所述點和流體運輸裝置之間設(shè)置有離合器。流體運輸裝置例如是如下可行方案中的一個或組合:栗、風扇(輪)、徑流式風扇、軸流式風扇、一個或多個流體引導(dǎo)元件或流動元件的裝置。優(yōu)選也能夠?qū)⒐潭ㄊ降膶?dǎo)流元件/入流元件理解為流體運輸裝置，所述導(dǎo)流元件/入流元件例如能夠使用行車風進而空氣在行駛期間從車輛外部轉(zhuǎn)向至離合器。流體運輸裝置例如由塑料和/或鋁壓鑄件構(gòu)成。流體運輸裝置優(yōu)選能夠設(shè)置或設(shè)置在混合動力模塊上、優(yōu)選構(gòu)件、尤其混合動力模塊的轉(zhuǎn)子上，使得能夠?qū)⒘黧w運輸至離合器。優(yōu)選地，冷卻設(shè)備具有多個流體運輸裝置。
[0010]流體例如是冷卻氣體、尤其優(yōu)選空氣。
[0011 ] 在根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備中，流體運輸裝置與轉(zhuǎn)子抗轉(zhuǎn)動地連接。替選地，所述流體運輸裝置經(jīng)由傳動裝置與轉(zhuǎn)子連接。在這兩種情況下，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)能量能夠傳遞到流體運輸裝置上。因此，所述流體運輸裝置在沒有單獨的供電裝置或馬達的情況下是夠用的。因此，所述流體運輸裝置也能夠以節(jié)約空間的方式設(shè)置，例如其可插到轉(zhuǎn)子軸上，例如其是可插接的風扇葉輪。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備包括至少一個通道，所述通道構(gòu)建用于將流體引導(dǎo)至離合器。以該方式，流體有針對性地能夠引向到傾向于過熱的離合器部件上。此外，能夠借助于通道將流動阻力保持得盡可能小。優(yōu)選地，通道與流體運輸裝置流體連接。優(yōu)選地，流體運輸裝置位于通道中。通道優(yōu)選具有關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線徑向的和/或軸向的區(qū)域，在所述區(qū)域中流體流動是徑向的(徑向區(qū)域)或軸向的(軸向區(qū)域)。優(yōu)選地，通道至少部分地由自由空間例如孔構(gòu)成，所述孔引入或被引入在混合動力模塊的殼體和/或轉(zhuǎn)子中。特別地，離合器殼體具有開口、優(yōu)選孔和/或沖裁的區(qū)域，所述區(qū)域用作為通道并且將流體引入到離合器殼體中和/或從中引出。優(yōu)選地，冷卻設(shè)備具有由多個通道構(gòu)成的連續(xù)的系統(tǒng)。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備中，通道限定混合動力模塊之內(nèi)的至少一個循環(huán)。以該方式，流體借助于流體運輸裝置同時引導(dǎo)至離合器和引導(dǎo)遠離離合器。優(yōu)選地，通道限定閉合的循環(huán)，使得流體能夠不受控地從循環(huán)中泄漏并且新的、可能污染的流體不能夠不受控地從外部進入到循環(huán)中。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備中，通道具有從外部引導(dǎo)到混合動力模塊中的流體輸送部和/或從混合動力模塊中向外引出的流體導(dǎo)出部。以該方式，例如能夠應(yīng)用例如來自其他的冷卻循環(huán)中的流體、例如不同地用于冷卻的流體，或者能夠?qū)崿F(xiàn)新鮮空氣通行，其中新鮮空氣優(yōu)選被預(yù)過濾。對此，優(yōu)選地，在流體輸送部上設(shè)有過濾器。優(yōu)選地，流體輸送部和/或流體導(dǎo)出部耦聯(lián)到車輛的空調(diào)設(shè)備和/或加熱設(shè)備上。例如，通過空調(diào)設(shè)備冷卻的空氣經(jīng)由流體輸送部導(dǎo)入到通道中和/或通過離合器加熱的空氣經(jīng)由流體導(dǎo)出部在需要加熱的情況下導(dǎo)入到車輛內(nèi)部空間中。優(yōu)選地，流體經(jīng)由一個相對于混合動力模塊在外部的冷卻器調(diào)溫。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備中，通道至少部分地鄰接于混合動力模塊的構(gòu)建用于引導(dǎo)第二流體的另一個第二通道的壁。以該方式，流體能夠經(jīng)由壁冷卻，此外，混合動力模塊中的已經(jīng)存在的冷卻循環(huán)的熱量運輸能力能夠用于運輸出熱量。因此，流體優(yōu)選經(jīng)由電機的第二通道冷卻。優(yōu)選用于導(dǎo)熱的壁優(yōu)選是通道的和第二通道的共同的壁。優(yōu)選地，混合動力模塊的定子具有第二通道。后者優(yōu)選包含第二流體，借助于所述第二流體能夠冷卻定子、例如其磁性部件、尤其其電磁體。優(yōu)選地，在通道和第二通道之間存在連續(xù)的導(dǎo)熱的壁。優(yōu)選地，流體和第二流體空間上彼此分開，使得它們不混合。優(yōu)選地，實現(xiàn)離合器的鐘罩式殼體中的空氣流動，其中流動的空氣通過在電機的冷卻通道旁引導(dǎo)經(jīng)過被冷卻。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備中，在壁上設(shè)置有冷卻片，所述冷卻片伸入到通道中。以該方式，提高與壁的熱交換進而提高流體的冷卻。優(yōu)選地，冷卻片沿著流體的流動方向設(shè)置。這降低了流動阻力。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的另一冷卻設(shè)備中，流體運輸裝置附加地構(gòu)建用于將流體運輸至轉(zhuǎn)子的電部件和/或磁性部件，和/或流體至少部分地在轉(zhuǎn)子的這些部件旁引導(dǎo)經(jīng)過。因此，以簡單的方式也能夠冷卻轉(zhuǎn)子的可能過熱的構(gòu)件。電部件優(yōu)選是由電流穿流的部件，磁性部件是能夠產(chǎn)生磁場或具有磁場的部件。優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙或已存在的間隙是通道的或通道系統(tǒng)的一部分。
[0018]此外，所述目的通過一種機動車的混合動力模塊實現(xiàn)，其中混合動力模塊具有根據(jù)本發(fā)明的冷卻設(shè)備。這種混合動力模塊相對于用于離合器的其他的混合動力模塊具有改進的熱條件。
[0019]所述目的還通過一種冷卻方法實現(xiàn)，其中冷卻集成在機動車的混合動力模塊(40)的轉(zhuǎn)子(50)中的離合器(60)，其中執(zhí)行如下步驟:_借助于至少一個流體運輸裝置(10)將流體運輸至所述離合器(60)。
[0020]下面的方法分別參考在該相應(yīng)的方法之前提出的方法中的一個或多個。已經(jīng)描述的冷卻設(shè)備和混合動力模塊的特征類似地優(yōu)選存在于所述方法中。
[0021]在第二冷卻方法中，流體運輸裝置(10)通過轉(zhuǎn)子(50)驅(qū)動。在第三冷卻方法中，流體經(jīng)由至少一個通道(20.1,20.2)引導(dǎo)至離合器出0)。在第四冷卻方法中，流體在限定通道(20，20.1,20.2)的混合動力模塊(40)之內(nèi)的通道循環(huán)中運輸。在第五冷卻方法中，流體經(jīng)由流體輸送部在通道(20)中運輸至離合器￠0)和/或運輸遠離離合器￠0)并且經(jīng)由流體導(dǎo)出部從通道(20，20.1,20.2)中運輸出。在第六冷卻方法中，流體經(jīng)由混合動力模塊(40)的構(gòu)建用于引導(dǎo)第二流體的另一個第二通道(71)的壁(72)冷卻。在第七冷卻方法中，流體在冷卻片旁運輸經(jīng)過，所述冷卻片設(shè)置在壁(72)上。在第八冷卻方法中，流體附加地運輸至轉(zhuǎn)子(50)的電部件和/或磁性部件和/或流體經(jīng)由通道(20，20.1,20.2)至少部分地在轉(zhuǎn)子(50)的這些部件旁引導(dǎo)經(jīng)過。
【附圖說明】
[0022]對于可行的實施方式的示例性地，圖1-3示出冷卻設(shè)備I和根據(jù)本發(fā)明的混合動力模塊40，圖4示出流體運輸裝置10，其中
[0023]在圖1中選擇示意圖，
[0024]在圖2中根據(jù)本發(fā)明的冷卻設(shè)備I附加地具有通道20，
[0025]在圖3中示出根據(jù)本發(fā)明的冷卻設(shè)備I的流體流，
[0026]在圖4中示出流體運輸裝置10的簡單的立體圖。
【具體實施方式】
[0027]在圖1中，冷卻設(shè)備I具有流體運輸裝置10?；旌蟿恿δK40具有定子70和轉(zhuǎn)子50，在所述轉(zhuǎn)子中集成離合器60。流體運輸裝置10在離合器60的一側(cè)