混合动力模块以及具有混合动力模块的动力传动系统的制作方法

本发明涉及一种混合动力模块以及具有混合动力模块的动力传动系统。

背景技术：

混合动力模块以多种不同的实施方案应用在多种车辆中。在一些应用情况中，混合动力模块在输入侧上与燃烧式发动机或内燃机相连接并且在其输出侧上与可换挡的变速器和动力传动系统的其他组件相连接。通过燃烧式发动机，在传递驱动力矩时也将旋转不均匀性或不期望的振动耦合到混合动力模块中。导致不期望的振动或旋转不均匀性的扭矩份额可能也可损害燃烧式发动机的点火性能和/或转速或运行状态。

在多种情况中，混合动力模块包括减振系统，以减小在混合动力模块或动力传动系统中的不期望的振动。即，减振系统应用于，使从内燃机或燃烧式发动机中得到的交变扭矩均匀，以便交变扭矩不会导致在混合动力模块、动力传动系统或混合动力模块所在的车辆的其他组件中的振动或噪声激励。不期望的振动也可能通过其他因素引起或激励，例如车道覆面或者车辆运动经过的地面。

因此，传统的减振系统大多如此设计，使得其可减小内燃机的所有运行状态或车辆的行驶状态以及在其中出现的振动。这通常导致，传统的减振系统具有弯折的、多级的减振系统特性或弹簧特征曲线。传统的减振系统对此例如可实施成双质量飞轮、功率分支部或变扭器与扭转减振器、涡轮扭转减振器和/或双减振变扭器的组合。在一些情况中，所述减振器也与转速适应性缓冲器组合。这种减振系统也被称为被动减振系统。

在一些混合动力模块中，该被动减振系统可与电机组合用于主动减振或者作为主动减振系统。例如，文献de19748665a1公开了用于在机动车的动力传动系统中隔振的装置。在此，电机在动力传动系统中布置在作为减振系统的隔振装置之前。借助于该电机，将扭矩施加到输入轴上或输出轴上，使得该隔振装置具有放大的或减小的有效弹簧刚度。

技术实现要素：

因此存在这样的需求，即，改进在混合动力模块中的减振改善和混合动力模块的简单结构之间的折中。根据本发明的混合动力模块实现该需求。混合动力模块具有以下特征：减振系统，其联结并构造在所述混合动力模块的输出侧和输入侧之间，以减小耦合入的旋转不均匀性，其中，所述减振系统具有比由装配所引起的预紧更高的预紧，所述减振系统在一个偏转上具有基本上线性的扭矩变化曲线，所述偏转相当于减振系统能承担的总偏转的至少40％的份额；以及电机，其联结并构造到所述混合动力模块的输入侧上或输出侧上，以在输入侧或输出侧处引入与来自驱动装置的旋转不均匀性反向的扭矩，以减小所述旋转不均匀性。

实施例涉及具有减振系统的混合动力模块，减振系统联结在混合动力模块的输出侧和输入侧之间。通过减振系统可减小耦合到混合动力模块中的旋转不均匀性。在此，减振系统具有比由装配所引起的预紧更高的预紧。混合动力模块也包括电机，电机联结到混合动力模块的输入侧上或输出侧上。利用电机可在输入侧或输出侧上引入与来自驱动装置的旋转不均匀性反向的扭矩，以减小该旋转不均匀性。通过减振系统具有比由装配所引起的预紧更高的预紧，在几个实施例中减振系统比没有预紧的系统可具有更高的能量储存能力或用于弹簧功的性能。

在此，旋转不均匀性可能基于所有可能的不同的激励类型。旋转不均匀性可由驱动装置、例如燃烧式发动机或内燃机、确切地说其驱动特性引起。补充地或备选地，旋转不均匀性在输入侧上耦合入或者在其他部位处被传递到混合动力模块中，例如在轴处被传递到混合动力模块中。两个组件的机械联结、例如在减振系统和混合动力模块或者具有混合动力模块的电机之间的机械联结不仅包括直接的也包括间接的联结。

比由装配所引起的预紧更高的预紧例如可如此高，使得减振系统的能量储存能力显著变化。在一些情况中，这种预紧导致，在0°的旋转角度时就已经需要也可被称为初始力矩的扭矩，以用于引起减振系统的旋转或响应。引起减振系统的旋转或响应的初始力矩大于零和/或大于减振系统的由装配所引起的预紧。比所谓的初始力矩更小的力矩尤其不会导致减振系统的响应。例如，由装配所引起的预紧可为减振系统的预紧，以引起在减振系统的各个组件之间的机械联结或贴靠。纯粹由装配所引起的预紧可能仅仅用于使弹簧元件正确地定位在覆盖板之间。由装配所引起的预紧可小于可由燃烧式发动机平均输出的扭矩的5％。

因此，在一些实施例中，减振系统的预紧至少相当于可在输入侧上耦合的最大扭矩的5％的份额。由此，充分地提高了减振系统的能量储存能力，以在确定的运行状态中改善减振。为了在其他实施例中在其他负载状态中、例如在较高的转速范围中改善减振，预紧可至少相当于可在输入侧上最大耦合的扭矩的10％或20％的份额。在此，可最大耦合的扭矩例如为可由驱动装置平均最大提供的扭矩，而没有旋转不均匀性的扭矩份额。例如，驱动装置可为燃烧式发动机或内燃机。

在混合动力模块与燃烧式发动机相联结的实施例中，预紧可相应于比旋转不均匀性的这样的扭矩份额更大的扭矩，该扭矩份额在燃烧式发动机起动或在燃烧式发动机的低转速范围中出现。由此，在一些实施例中可引起，在起动或在低转速范围中旋转不均匀性的扭矩份额不引起减振系统的响应并且也不被其减弱。在几个实施例中，通过减振系统的预紧可完全减弱燃烧式发动机的一个运行状态或转速范围、例如起动范围。然而，根据实施例，这不是通过使用刚性较大的减振系统或较硬的弹簧引起，而是通过所描述的预紧引起。与使用较硬的弹簧相对地，通过预紧可引起减振系统的较高的能量储存能力。由此实现了将减振级或弹簧级设计得更软，因为仅需覆盖更小范围的运行状态或旋转不均匀性。在一些实施例中，通过使确定的运行或负载状态仍没有导致减振系统的响应或者包含在其中的弹簧元件，而能够使得减振系统或弹簧元件的全部减振能力和/或全部变形行程可用于其他运行状态和/或还没有变形或者说完全可供使用。

为了有效地减小例如在燃烧式发动机起动或在低转速范围中出现的旋转不均匀性，在一些实施例中可使用电机。电机具有在低的转速或一种频率下可输出高扭矩的特性。转速或频率越高，电机为了加速其质量、例如转子而必须消耗越多的可供使用的扭矩。由此，在较高的转速时，电机可有效输出的扭矩越小。由此限制了通过电机在激励侧上可为减振所用的附加扭矩。因此，电机大多很好地适合用于在低转速时输出高扭矩并且在高转速时输出低扭矩。由于电机的这种特性，其在多数情况中不可用作唯一的减振系统。电机(其例如也与蓄能器组合)常常不能够在所有运行状态中消除通过燃烧式发动机引起的所有旋转不均匀性。因此，在多数情况中，电机与被动减振系统共同工作。为此，利用电机将与旋转不均匀性的扭矩份额或旋转不均匀性的扭矩反向的扭矩引入混合动力模块中。由此，电机在低转速时可提供的扭矩可用于减小在低转速时可能出现的旋转不均匀性。

补充地或备选地，减振系统可构造成用于与在第一转速时相比在第二转速时更强地减小旋转不均匀性，在第一转速时，为了减小旋转不均匀性可引入电机的扭矩。此外，在一些实施例中，可更好地设计减振系统或减振系统特性，因为其仅仅应覆盖较窄的范围或者设计成用于该范围。在此，第一转速可小于第二转速。在混合动力模块以第一转速运行时，电机此时例如可与蓄能元件组合用于减振并且由此如弹簧元件或者主动减振系统那样作用。即，在一些实施例中，例如可包括惯量、刚度、摩擦和/或可选的缓冲器的被动减振系统的特性曲线可仅仅针对如下的运行状态、转速或转速范围进行优化，电机不能为该运行状态、转速或转速范围提供足够的反相扭矩以减小旋转不均匀性，确切地说，电机不能为燃烧式发动机叠加足够的反相的交变力矩。

在几个实施例中，减振系统对此可在相当于减振系统可承担的总偏转的至少40％的份额的偏转上具有基本上线性的扭矩变化曲线。即，在一些实施例中可实现减振系统更柔和的设计方案。例如，偏转可为旋转或转动角度，并且总偏转相应于减振系统可偏转转动的整个旋转或转动角度。即，减振系统可构造成用于根据减振系统的偏转引起特征化的扭矩变化曲线，该扭矩变化曲线在相当于总偏转的至少40％的份额的偏转上是基本上线性的。在此，基本上线性的扭矩变化曲线可经受可能低的、尤其由装配、材料和/或运行所引起的±5％的波动。由此，例如平均的和/或瞬态的扭矩变化曲线在其斜率方面与在整个斜率上的额定值或平均值偏差±5％。

补充地或备选地，在其他几个实施例中，减振系统在减振系统可承担的整个偏转上都具有这样的扭矩变化曲线，即，扭矩变化曲线具有至少两个不同的斜率。由此，在一些实施例中，可减小用于实现减振系统的成本。在有利的实施方案中，可实施三种不同的斜率。因此，对于三级的减振系统，可得到具有三个不同斜率的减振特性或弹簧特性曲线。例如，在三级的设计方案中，减振系统可具有一级，该级在相当于总偏转的至少40％的份额的偏转上具有线性的扭矩变化曲线。在此，尤其可涉及第二级。补充地，在一些情况中，第一级和第二级分别在总偏转的40％的份额上延伸。在减振系统设计成二级的、即最多具有两个不同的刚度或级的实施例中，基本上线性的扭矩变化曲线可在相当于减振系统的总偏转的至少60％或甚至80％的份额的偏转上延伸。此外，在一些实施例中，减振系统的第三级或最后一级可用于传递振动或旋转不均匀性，该振动或旋转不均匀性具有相当于可由燃烧式发动机提供的平均最大扭矩的100％至120％之间的值。在此，该扭矩例如可为可由燃烧式发动机输出的扭矩。由此，可提供减振系统的安全范围，利用该安全范围也应可传递或捕获这样的扭矩，在通过燃烧式发动机的最大扭矩和旋转不均匀性的扭矩份额不利地叠加时会得到该扭矩。

在其他几个实施例中，减振系统在减振系统可承担的整个偏转范围上都具有基本上线性的扭矩变化曲线。由此，必要时可提供具有尤其高的能量储存能力的减振系统。

在一些实施例中，减振系统具有至少一个弹簧元件，其中，扭矩流经由弹簧元件从输入侧延伸到输出侧，并且其中，减振系统的预紧至少部分地通过至少一个弹簧元件的预紧形成，其中，至少一个弹簧元件的预紧高于由装配所引起的预紧。在一些实施例中，减振系统可以低成本实现。在此，输入侧和输出侧例如为减振系统的输入侧和减振系统的输出侧。针对减振系统的预紧所描述的特征同样适用于弹簧元件的预紧。此外，当减振系统具有多个弹簧元件时，扭矩流完全经由多个弹簧元件伸延或传递。补充地或备选地，弹簧元件具有这样的弹簧特性，即，其引起所描述的减振系统特性或相应的具有特性的扭矩变化曲线。弹簧元件可构造成这样的组件，即，其适合用于传递扭矩流并且例如包括以下部件中的单个部件或其组合：螺旋弹簧、扭转弹簧、扭杆弹簧、如膜片弹簧、板簧或盘形弹簧那样的弯曲弹簧、空气弹簧、气压弹簧、弹性体弹簧或类似者。

补充地或备选地，在一些实施例中，可在减振系统和混合动力模块的输出侧之间耦合入电机的扭矩。由此，可能引起，为了减小旋转不均匀性而施加的扭矩被施加在输出侧附近并且由此也施加在可能的测量点或区域附近，在可能的测量点或区域处理应将旋转不均匀性保持得尤其低。

在其他几个实施例中，为此或出于其他原因，电机也可布置在减振系统和混合动力模块的输出侧之间。由此，尤其可减小混合动力模块在径向方向上的结构空间。例如，可如此实现电机在减振系统和混合动力模块的输出侧之间的布置，即，减振系统和电机在轴向方向上不重叠或不具有重叠的区域。轴向方向可为混合动力模块的可旋转部件的旋转轴线。即，电机和减振系统例如可在径向方向上布置成不套入在彼此之中。可选地，在其他的实施例中，电机和减振系统在轴向方向上可具有重叠的区域。由此，如有必要可在轴向方向上减小混合动力模块的结构空间。

在一些实施例中，电机可通过离合器装置与输入侧和/或减振系统分离，或者与其相连接或联结。由此，可根据需求和/或运行状态使电机与减振系统相连接。在混合动力模块的一些实施例中，减振系统在所有运行状态中不可相对旋转地与混合动力模块的输入侧相连接。即，必要时可省去离合器的使用。

补充地或备选地，在一些实施例中，混合动力模块在输出侧上可与动力传动系统或剩余动力传动系统的联接在输出侧上的部分断开联结。为此，例如可存在离合器装置。该离合器装置必要时可为混合动力模块的一部分或变速器的一部分。例如，在自动变速器与混合动力模块相连接的情况中，为了引起联结断开，使变速器接入空挡中。在一些实施例中，为了引起所描述的分离，使混合动力模块与控制电路相连接或者包括控制电路。离合器或联结装置可构造成形状配合的、或者摩擦配合的离合器，例如滑动离合器、摩擦离合器或膜片离合器。

在其他几个实施例中，减振系统包括至少一个双质量飞轮和/或至少一个功率分支部和/或至少一个扭转减振器。可选地，所述系统也可被集成在离合器盘中。在一些实施例中，由此可减小实现成本。可选地，减振系统也可构造成所描述的部件中的刚好一个。尤其在混合动力模块的输入侧和输出之间可布置所述构件中的刚好一个，以引起完全的扭矩流传递。由此，尤其可减小用于混合动力模块的结构成本。双质量飞轮、扭转减振器和功率分支部例如可为这样的减振系统，即，在该减振系统中扭矩流完全通过弹簧元件传递。例如，不涉及也可被称为旋转振动缓冲器或缓冲器的减振系统，在该旋转振动缓冲器或缓冲器中为了缓冲振动使没有同时贡献于扭矩流传递、即不在扭矩流中的质量偏转。然而，所述的系统可与旋转振动缓冲器组合。

在其他几个实施例中，混合动力模块具有控制电路或可与控制电路相连接。借助于该控制电路，可根据所获取的旋转不均匀性操控电机，使得电机在混合动力模块的输出侧上引入与旋转不均匀性反向的扭矩，以减小该旋转不均匀性。例如，由此可以简单的方式调节和/或控制旋转不均匀性的减小。在控制电路不是混合动力模块的一部分的实施例中，控制电路也可实现在控制器中或变速器、电机、燃烧式发动机的控制电路中和/或车辆控制装置中。

例如，为了获取旋转不均匀性或者为了获取旋转不均匀性的出现，混合动力模块可包括至少一个传感器。通过由传感器获得旋转不均匀性的出现，可改善旋转不均匀性的减小。这是可行的，因为由此可直接对实际出现的旋转不均匀性做出反应。由此，在一些实施例中，可获取通过运行状态得到的信息，例如激励的阶次或叠加。利用传感器可获取旋转不均匀性的值、方向和/或大小。传感器可布置在任意适合用于获取出现旋转不均匀性的部位处或者与该部位相联结。例如，传感器可布置在减振系统自身处。为此，必要时在减振系统的输入侧和/或输出侧上同样可布置传感器。补充地或备选地，传感器可布置在混合动力模块的输入侧和/或输出侧上或者与其相联结。传感器例如也可构造和布置成，用于获取在电机、轴、罩壳等处的旋转不均匀性。所有可能类型的适合于获取振动或旋转不均匀性的传感器，例如感应式、压电式、磁阻式传感器等可用作该传感器。

此外，实施例涉及一种具有根据至少一个上述实施例的混合动力模块的动力传动系统，混合动力模块在其输入侧上与燃烧式发动机相联结并且在其输出侧上与变速器相联结。变速器可在输出侧上与至少一个可驱动的车轮相联结。通过使用根据所述实施例的混合动力模块，尤其可减小沿着动力传动系统的振动和旋转不均匀性并且由此在必要时能够减小部件的磨损和/或改善行驶性能。燃烧式发动机例如为这样的装置，其在化学过程中将燃料直接转化成机械运动，例如奥托发动机、柴油发动机、汪克尔发动机、燃气轮机或类似者。

补充地或备选地，动力传动系统也可具有至少一个传感器，其构造和布置成用于获取在动力传动系统中出现的旋转不均匀性。由此，尤其可根据由传感器获取的旋转不均匀性通过电机产生与旋转不均匀性相反作用的扭矩。

在一些实施例中，传感器沿着从燃烧式发动机到至少一个被驱动的车轮的扭矩流布置在混合动力模块之后和/或之前。通过使至少一个传感器布置在混合动力模块之外，例如可监控并相应地调节在动力传动系统自身和/或其功能重要的构件、例如差速器、变速器、底盘和/或车身中旋转不均匀性的出现。在一些实施例中，除了布置在混合动力模块处的传感器，设置布置在动力传动系统处的传感器。

此外，实施例涉及具有根据至少一个上述实施例的混合动力模块和/或动力传动系统的机动车。在该机动车中，通过所描述的利用混合动力模块减小振动的方案，例如可引起舒适的驾驶感觉，并且至少减小或者甚至防止部件的磨损。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细描述其他有利的设计方案，然而不局限于这些实施例。其中：

图1根据一个实施例示出了具有混合动力模块的动力传动系统的示意图；

图2示出了根据图1的混合动力模块的示意图；

图3根据一个实施例相对于混合动力模块的减振系统的偏转示出了扭矩变化曲线的示意图；

图4根据一个实施例相对于用于混合动力模块的电机转速定量地示出了扭矩变化曲线的示意图；

图5相对于传统减振系统的偏转示出了扭矩变化曲线的示意图；

图6根据一个实施例相对于用于混合动力模块的电机的转速示出了扭矩变化曲线的示意图；

图7根据一个实施例相对于燃烧式发动机的转速的定量地示出了扭矩变化曲线的示意图；

图8示出了在混合动力模块中用于旋转不均匀性的扭矩份额相对于转速的多个扭矩变化曲线的多个传递函数的示意图；

图9根据一个实施例示出了在混合动力模块中旋转不均匀性的扭矩份额相对于转速的多个扭矩变化曲线的示意图；

图10示出了用于减小旋转不均匀性的方法的示意图；

图11根据一个实施例示出了具有混合动力模块的动力传动系统的示意图；

图12根据一个实施例示出了具有动力传动系统和/或混合动力模块的机动车的示意图。

具体实施方式

在以下对附图的描述中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。此外，在一个实施例中或在图示中多次出现的、然而在一个或多个特征方面共同进行描述的部件和对象使用概括性的附图标记。以相同的或概括性的附图标记描述的组件或对象在其单个的、多个或所有特征方面、例如在其尺寸方面可以是相同的，然而，只要描述中没有另外阐述或暗示，必要时也可实施成不同的。

图1根据一个实施例示出了具有混合动力模块2的动力传动系统100的示意图，并且对此基本上描述了系统结构。混合动力模块2包括减振系统4，其联结在混合动力模块2的输入侧6和输出侧8之间。减振系统4构造成用于减小被耦合到混合动力模块2中的旋转不均匀性。因此，减振系统4具有比由装配所引起的预紧更高的预紧。此外，混合动力模块2也包括电机10。电机10联结到混合动力模块2的输出侧8上。此外，电机10构造成用于在输出侧8上引入这样的扭矩，该扭矩与被耦合到混合动力模块2中的旋转不均匀性方向相反，以减小该旋转不均匀性。在此未示出，电机10也可联结到混合动力模块2的输入侧6上。

在根据图1的实施例中，也可被称为电动机(e-maschine)的电机10包括定子12和转子14。转子14可以旋转的方式或者可旋转地与传递扭矩的轴16相连接，而定子相对于混合动力模块2或其罩壳不可相对旋转地固定。定子12径向地布置在转子14之外，由此电机10为内转子电机。在其他几个未示出的实施例中，电机也可构造成外转子电机并且转子径向地布置在定子之外。

在根据图1的实施例中，也可被称为被动减振系统的减振系统4可选地包括也可构造成初级质量的初级惯量18和也可构造成次级质量的次级惯量20。初级惯量18通过两个弹簧元件22与次级惯量20相连接。弹簧元件22是这样结构的示例，即，利用该结构可确定或引起减振系统4的刚度和/或预紧。因此，弹簧元件也可被称为刚度。可使用所有可能的减振系统作为减振系统4，在该减振系统中扭矩流可通过弹簧元件从混合动力模块2的输入侧6传递到输出侧8。减振系统4例如可构造成双质量飞轮或所有可能形式和组合的减振器。在减振系统4中，扭矩流从初级惯量18通过弹簧元件22传递到次级惯量18上，或从减振系统4的输入侧传递到减振系统4的输出侧。通过两个弹簧元件22传递全部扭矩流。

在其他几个未示出的实施例中，减振系统具有仅仅一个弹簧元件。减振系统尤其也可具有其他数量的弹簧元件，例如三个、四个或多个弹簧元件。

如在图1中示出的那样，混合动力模块2在输入侧6上与驱动装置5的燃烧式发动机24相连接。在此，驱动装置5也可包括多个构件，例如具有起动机齿圈的飞轮，然而其在此未示出。燃烧式发动机24为起驱动作用的燃烧式发动机。为此将输入侧6上的扭矩引入混合动力模块4中并且通过减振系统4和轴16传递到输出侧8上。在输出侧8上将扭矩传递到剩余动力传动系统26上。剩余动力传动系统26例如可包括变速器、驱动轴、至少一个半轴或多个半轴、至少一个车轮和/或车辆的其他构件。

通过减振系统4可减小一些被耦合到混合动力模块2中的旋转不均匀性。旋转不均匀性例如为在燃烧式发动机24中产生的并且随着应通过混合动力模块2传递的扭矩被引入混合动力模块2中的旋转不均匀性。与此无关地，旋转不均匀性也可能由混合动力模块2的运行状态或车辆自身引起。

借助电机10，通过在轴16上施加与旋转不均匀性方向相反的扭矩，同样可使得旋转不均匀性减小。为混合动力模块2分配控制电路32，借助于该控制电路32操控用于主动减振的电机10。为此，控制电路32获得状态信号或系统状态信号，其包括关于旋转不均匀性的信息。测定待由电机10施加的扭矩的值及其方向。例如，系统状态信号可从燃烧式发动机24或其控制电路传输给控制电路32。

在根据图1的实施例的混合动力模块2中，对此也探测旋转不均匀性的出现。为了该目的，设置两个传感器28和30，其也可被称为状态获取传感器。作为燃烧式发动机24或其控制电路的补充或备选，状态获取传感器也提供系统状态信号。在图1的实施例中，附加的传感器28和30分别布置在初级惯量18和次级惯量20处。

在其他几个未示出的实施例中，补充地或备选地，传感器可设置在混合动力模块的其他部位处和/或动力传动系统的其他区域处或减振系统的其他部位处。此外，可设置至少一个传感器或多个传感器。

控制电路32获得的系统状态信号例如可为转速角度和/或旋转加速度。也可构造成控制和/或调节单元的控制电路32将系统状态信号处理成调整参数。之后，该调整参数可用于相应地操控电机10。电机10可被操控以用于将与被探测的旋转不均匀性方向相反的扭矩施加到轴16上。补充地或备选地，方向相反的扭矩也可通过电机10被耦合到混合动力模块2的其他区域中。

在几个实施例中，在不考虑燃烧式发动机24的信号和/或信息的情况下仅仅根据通过传感器获取的参数进行电机10的调节。

混合动力模块2也包括具有电容器40和电池42的蓄能单元38。在蓄能单元38中可储存在电机的发电运行中被转换成电能的能量。电容器40和电池42彼此并联。电容器40尤其可更好地适合用于快速储存和释放少量能量，电池42可更适合用于缓慢地储存和释放大量能量。在其他几个未示出的实施例中，可以其他方式构造蓄能单元，并且其例如仅仅包括电池或仅仅包括电容。

根据由控制电路32产生的调整参数，可例如通过操纵开关34和/或36操控电机10，使得电机10产生交变力矩，该交变力矩以消除的方式与燃烧式发动机24的力矩相叠加。具体地，从蓄能单元38中提取由电机10转换成电能的振动能。为了施加在相反的方向上的扭矩，例如可将振动能或机械能转化成电能并且储存在蓄能单元38中。

图2示出了根据图1的混合动力模块2的示意图。图2的混合动力模块2基本上构造成与图1的混合动力模块2相似，因此，以下仅仅描述在两个模块之间的几个区别。基本上相同的部件以相同的附图标记表示。

图2的混合动力模块2通过示意性地示出的柔性的联接板44与曲轴并由此与未示出的燃烧式发动机24相连接。通过也可被称为变速器分离离合器的联结装置46可使混合动力模块2在其输出侧8上与未示出的剩余动力传动系统26相连接。

电机10通过也可被称为燃烧式发动机分离离合器的另一联结装置48可与减振系统4或混合动力模块2的输入侧6相连接或与其断开。

此外，在图2的混合动力模块2的实施例中，不仅减振系统4而且电机10的转子14可包括缓冲器50和缓冲器52。减振系统4例如可如图1描述的那样构造并且附加地包括缓冲器50，以用于减弱旋转不均匀性。缓冲器50和52此外可具有被偏转、然而对于扭矩传递没有贡献的质量。缓冲器50和52例如可构造成固定频率缓冲器或者级次缓冲器，如有必要构造成塞瑞真悬摆(sarazzin-pendel)的形式。在另一未示出的实施例中，混合动力模块可不具有两个缓冲器50和52，或者具有两个缓冲器中的仅仅一个。

图3根据一个实施例相对于混合动力模块2的减振系统4的偏转示出了扭矩变化曲线的示意图。相对于在横坐标56上绘出的减振系统4的偏转，沿着图表的纵坐标54绘出了扭矩。作为偏转值，在横坐标56上示出了旋转角度，例如初级惯量18相对于次级惯量20所转动的旋转角度。

在图3的图表中，绘出了三条不同的特性曲线58、60和71。对于减振系统4的不同实施例得到这些特性曲线。对于特性曲线58、60和71以及其减振系统4来说共同的是，其具有预紧。即，在图3的图表中，绘出了减振系统4的特性曲线，其从待传递的扭矩根据偏转的扭矩变化曲线中得到，其也可被称为被预紧的弹簧特性曲线。利用附图标记62表示相应于预紧的力矩。甚至在没有偏转或在0°的旋转角度时，也必须施加相应于预紧的、即大于零(0)且也可被称为初始力矩的扭矩，以引起偏转或旋转。即，小于初始力矩的力矩不能引起减振系统4的响应。在具有减振系统4的混合动力模块2中，引起比扭矩62更小的扭矩份额的旋转不均匀性可通过相应地操控电机10得以减小。即，通过在减振时电机10的辅助实现了在混合动力模块中使用具有根据图3的特性曲线的减振系统4。

通过使减振系统4具有可根据图3的特性曲线58、60和71得到的预紧，可实现对于减振性能重要的两种效应。一方面，可在减振系统4中储存的能量增加。可在弹簧元件22或减振系统4中储存的能量通过在扭矩旋转角度图表中的特性曲线之下的面积64确定。这例如通过与图5的比较变得明了，图5相对于传统减振系统的偏转示出了扭矩变化曲线的示意图。

与图3相比，图5示出了用于没有预紧的传统减振系统的这种扭矩旋转角度曲线。在此，同样对于不同形式的传统减振系统得到特性曲线58-a和60-a。由于传统的减振系统不具有预紧，并且特性曲线58-a和60-a两者都通过零点，在特性曲线58-a之下形成的面积64-a小于在图3中的图表中相应的面积64。面积64和64-a表示在多级特性曲线下的弹簧功。在得到特性曲线58-a的传统减振系统中，在也可称为起动或怠速运转级的非常软的第一级66-a中可减小旋转不均匀性或振动循环数，其在较小或中等的扭矩和扭矩幅值中出现，例如在车辆或燃烧式发动机的怠速运行或缓慢运行时出现。作为也可被称为行驶级的第二级68-a，另一中度软的区段联接到第一级66-a上。该第二级用于在例如在全负载或在加速时可能出现的中等直至高的旋转不均匀性中减小或退耦。在另外几个未示出的实施例中，根据期望的或所需的调整，第二级可具有其他的弯折部位，弯折部位具有不同的或者变化的刚度或斜率，以获得近似级进式的特性曲线。作为也可被称为止挡级的第三级70-a，与特性曲线58-a对应地，减振系统具有相对硬的区域，在相对硬的区域中应承受例如通过过载或碰撞等产生的高的力矩。特性曲线58-a也可被称为旋转不均匀性减弱系统的传统的弹簧特性曲线。相对地，图3的特性曲线58为通过电机10的辅助可以实现的改进的特性曲线。其同样包括三个级66、68和70。

与作为用于传统减振系统(其与双重弯折的特性曲线58-a对应)的能量储存能力的度量而得到的在特性曲线58-a以下的面积64-a相比，得到特性曲线60-a的减振系统在最大扭矩和偏转量或旋转角度相等时具有最大的工作能力或能量储存能力。这种传统的减振系统具有线性的特性曲线。相对于具有特性曲线60-a的减振系统的能量储存能力，具有特性曲线58-a的减振系统失去了面积72-a的能量储存能力，其也可称为单级弹簧的、单级减振系统的或单级特性曲线60-a的弹簧功。这不利于在所描述的不同运行状态中的要求之间的折中。

此外，在特性曲线60-a和58-a的变化曲线上可明显看出，与特性曲线58-a对应的减振系统在第二级68-a中、即行驶范围中具有比另一减振系统的基本上线性伸延的特性曲线60-a明显更大的刚度。为此，在该区域中引起更差的退耦。

对于图5描述的特性曲线和扭矩变化曲线例如可适合用于所有可能的减振系统，例如双质量飞轮、功率分支的旋转不均匀性减弱系统的移相器的减振系统和转换器和/或其弹簧元件。

除了可从面积64和64-a的比较中看到的增加的能量储存能力，作为预紧的另一效应，引起，与根据图5的扭矩变化曲线或特性曲线60-a和58-a所对应的传统减振系统相比，对于可类比的偏转，减振系统4可具有更小的刚度以及由此更小的斜率。在最大的扭矩和偏转量或旋转角度相同时，特性曲线60-a和58-a伸延通过零点，以能够覆盖所有的负载状态，也就是说也覆盖具有低扭矩的负载状态。即，这导致，根据图3的特性曲线60和58的所有特性曲线位置都具有比在图5中示出的可类比的用于没有预紧的传统减振系统的特性曲线60-a和58-a更小的刚度或斜率。尤其特性曲线58的第二级68可构造成比在没有预紧的减振系统中对应的第二级68-a更软。此外，减振系统4的第一级66和第二级68分别覆盖约相当于40％总偏转的偏转。

类似于与特性曲线60-a对应的减振系统，与特性曲线60对应的减振系统4尤其适合用于储存尽可能多的能量，因为其作为线性特性曲线具有在整个偏转区域或角度范围上最小的斜度并且由此也给出最大可能的弹簧功。

通过使通过预紧确定的用于被动减振系统4的扭矩渐渐减弱、确切地说该扭矩不引起减振系统4的响应，减振系统4可设计成用于混合动力模块的较小的运行范围。在产生了具有不能通过被动减振系统4平衡或减小的扭矩份额的旋转不均匀性的其他运行范围中，借助于电机10减弱或减小该旋转不均匀性。因为所述其他运行状态不导致减振系统4或其弹簧元件22的变形，减振系统4或其弹簧系统22保持有较大的变形行程，可供具有较高转速的其他运行状态使用。

将电机10应用于在低转速范围中减小旋转不均匀性，例如可不利于电机10在不同转速时的性能。根据图4和图6更准确地描述该性能。电机10可以马达的方式、即作为电机转换器工作以及以发电的方式、即作为机电转换器工作。如果将电蓄能单元38接到电机10之后，则得到与针对被动减振系统4或弹簧、确切地说弹簧元件22的描述基本上相似的用于能量的蓄能器。

图4和图6根据一个实施例相对于用于混合动力模块2的电机10的转速示出了扭矩变化曲线的示意图。相对于沿着横坐标56绘出的转速，沿着纵坐标54在图表中绘出了扭矩。在此，该扭矩为可由电机10输出或吸收的扭矩。从用于电机10的扭矩特性曲线74的变化曲线中可读出，电机10在低转速时可输出高扭矩并且在较高转速时仅仅可输出较低的扭矩。

例如，当燃烧式发动机24提供过量扭矩或功率时，电机10可以发电机的方式将该扭矩或功率转化成电能并且暂时储存在蓄能单元38中的一个中，以便之后当燃烧式发动机24在扭矩或功率中向下波动时，可以马达的方式从蓄能器或从蓄能单元38中平衡该波动。这相应于主动减振的原理。

图4在具体实施例中示出了用于电机10的这种扭矩变化曲线。相对于沿着横坐标56绘出的转速，沿着纵坐标54绘出了电机10的以nm为单位的力矩幅值。如从用于根据图4的电机10的特殊实施例的特性曲线74中得到的那样，可供使用的扭矩例如在转速稍微小于2000u/min时剧烈下降。与图6不同地，图4的图表示出了定量的扭矩变化曲线，以便可与图7、8和9相结合更详细地解释根据实施例的混合动力模块2的工作原理。

图7根据一个实施例相对于燃烧式发动机的转速示出了定量的扭矩变化曲线的示意图。在此，涉及以用于混合动力模块2的燃烧式发动机24的形式的主激励的力矩幅值。相对于转速，作为特性曲线76绘出了用于在构造成四缸燃烧式发动机的燃烧式发动机24的第二阶的情况中的激励力矩幅值的变化曲线。相对于在横坐标56上绘出的转速，沿着纵坐标54以牛米(nm)绘出了激励力矩幅值。在约1000u/min时出现最大激励力矩。激励力矩幅值的最小值在约5000u/min时。例如，由于在四缸燃烧式发动机中的气体和惯性力消失，可得到最小值。

图8为没有电机10辅助的减振系统示出了多个传递函数的示意图，其针对多个旋转不均匀性的扭矩份额随转速变化的扭矩变化曲线。该传递函数包括关于在减振系统4的输出侧相对于输入侧之间的比例的信息。彼此成比例的参数例如可为振动角度、振动角速度、旋转不均匀性和/或交变力矩。

传递函数78是利用与图5的特性曲线60-a对应的减振系统在没有预紧且没有电机10辅助的情况下得到的性能。由于相对高的刚度，在行驶范围中、即例如在2000u/min的转速时出现共振过高点80。即，传递函数78包括关于在具有没有预紧且没有电机10辅助的传统减振系统的混合动力模块中的状态的信息。

此外，在图8中也绘出了传递函数82，其针对具有图3的特性曲线60的减振系统4而得到，即，具有电机10的辅助，然而是单级的实施方案。共振部位84或共振范围不是位于直接的行驶范围中，即，例如在约2000u/min上下的范围中。代替地，在低转速时出现高幅值。该高幅值通过附图标记84表示并且在低于1000u/min的转速时出现。在高于2000u/min的转速时，传递函数82已经剧烈下降并且渐进地靠近横坐标56。在高于1000u/min的转速时，即，在得到传递函数82的实施例中没有出现临界的共振过高点、振动或旋转不均匀性。

图9示出了在根据一个实施例的混合动力模块2中旋转不均匀性的扭矩份额相对于转速变化的多个扭矩变化曲线的示意图。即，图9示出了在变速器输入轴和混合动力模块2的输出侧8上的情况，例如对于当图7中的马达激励与图8中的传递函数78和82相乘的情况。

在电机10不用于减小旋转不均匀性的情况下、即没有电机辅助的情况下，从图8的传递函数78中得到根据特性曲线86的扭矩变化曲线。根据特性曲线86的扭矩变化曲线表示在传统设计方案中在变速器输入轴上的交变力矩。在此，显然超过了极限曲线88，其表示允许出现或接受旋转不均匀性的可容忍的范围。

在图9中也绘出了用于扭矩变化曲线的特性曲线90和92，其从电机10与减振系统4相结合在变速器输入轴处的作用中得到，混合动力模块2与变速器输入轴相联结。可通过将电机10用作为辅助的旋转不均匀性减弱元件、也简称为du减弱元件，改善该扭矩变化曲线或振动性能或旋转不均匀性减弱程度。目标是，以如此程度减弱所有出现的旋转不均匀性，即，使得旋转不均匀性不超过极限曲线88，该极限曲线相应于减小旋转不均匀性的目标预设。极限曲线88构造成直线，其用于在低于250nm的扭矩时的所有转速。

如果如下地利用电机10，使得不再利用被动减振系统4覆盖所有运行状态，例如图5的区域66-a不需要用于低负载状态，则作为第一改善情况得到根据特性曲线90的扭矩变化曲线或性能。特性曲线90给出在使用与特性曲线60对应的具有单级变化曲线的减振系统4的情况下在变速器输入轴处出现的交变力矩，但是还没有通过电机10主动减小力矩。使用预紧的减振系统4使得在转速较低时、即预紧的减振系统4作用之前出现超过极限曲线88的旋转不均匀性，例如可在特性曲线90的区段91处看出。

现在，如果如在图6或图4中示出的那样电机10反相地利用其力矩能力起作用或运行，则得到根据特性曲线92的减小的扭矩变化曲线。即，激励减小到作为特性曲线92示出的变化曲线上。那么，出现的旋转不均匀性仅仅还具有所有的位于极限曲线88以下的扭矩份额。即，特性曲线92表示在变速器输入轴处出现的交变力矩，其具有减振系统4和电机10辅助的设计方案。

在其他几个未示出的实施例中，通常的运行状态或其转速、极限值或临界的旋转不均匀性可根据应用情况位于其他值上。

相应地，几个实施例涉及混合动力模块2，其具有用于通过电机10主动地减弱振动的系统和用于被动地减弱振动的附加系统4。在此，必要时可确定用于优选地通过被动的减振系统4减弱振动的区域以及用于通过主动的减振系统10减弱振动的区域。在几个实施例中，被动的减振系统可根据用于这些系统的优选的减振范围设计。为此，必要时可匹配各个组成部分，例如弹簧的刚度、级的数量等。电机10或者可布置在被动的或附加的减振系统4之前或之后和/或被包含在其中。即，给出了具有通过电机主动减振作用的旋转不均匀性减弱系统的组合。

图10示出了用于减小旋转不均匀性的方法94的示意图。在方法94中，在第一过程96中进行减振。这借助于减振系统4实现，减振系统4联结并构造在混合动力模块2的输出侧8和输入侧6之间，以减小耦合入的旋转不均匀性。减振系统4具有预紧，其高于由装配所引起的预紧。在第二过程98中借助于联结到混合动力模块2的输出侧8上的电机10将与耦合入的旋转不均匀性反向的扭矩引入混合动力模块2中。过程96和98可以不同的顺序进行，同时进行和/或部分重叠地进行。

图11示出了根据一个实施例的具有混合动力模块2的动力传动系统100的示意图。混合动力模块2在其输入侧6上与燃烧式发动机24相联结。在其输出侧8上，混合动力模块2与变速器102相联结。此外，至少一个可驱动的车轮104与变速器102相联结。在动力传动系统100处可布置至少一个传感器106。传感器106构造和布置成用于获取在动力传动系统100中出现的旋转不均匀性。此时，电机10可根据由传感器106获取的旋转不均匀性产生与该旋转不均匀性相反地作用的扭矩。推荐的是，传感器106定位在动力传动系统100的如下部位处，即，出于功能技术的原因在该部位处应出现尽可能小的振动或旋转不均匀性。由此，可对实际出现的旋转不均匀性做出响应。例如，一个传感器106或多个传感器可布置在底盘处或车轮104处、变速器102处、燃烧式发动机24处和/或其他未示出的车身部件处。尤其地，根据图1的实施例，混合动力模块2自身可附加地包括传感器28和30。在几个实施例中，当传感器106布置在动力传动系统100处时可省去传感器28和30。

图12示出了根据一个实施例的具有动力传动系统100和/或混合动力模块2的机动车108的示意图。传感器106例如可布置在机动车108或其车身的所有可能的部位处。

在以上说明书和附图中公开的实施例以及其各个特征不仅可单独地而且可以任意组合针对实施例的实现在其不同设计方案中具有重要性并且予以执行。

在其他几个实施例中，在另外的实施例中作为装置特征公开的特征也可作为方法特征实现。此外，在一些实施例中作为方法特征实现的特征也可在另外的实施例中作为装置特征实现。

附图标记列表

2混合动力模块

4减振系统

5驱动装置

6输入侧

8输出侧

10电机

12定子

14转子

16轴

18初级惯量

20次级惯量

22弹簧元件

24燃烧式发动机

26剩余动力传动系统

28传感器

30传感器

32控制电路

34开关

36开关

38蓄能单元

40电容器

42电池

44柔性的联接板

46联结装置

48联结装置

50缓冲器

52缓冲器

54纵坐标

56横坐标

58特性曲线

60特性曲线

62预紧力矩

64在特性曲线以下的面积

66第一级

68第二级

70第三级

71特性曲线

72在特性曲线以下的面积

73第一级

74扭矩特性曲线

76激励力矩幅值

77第二级

78传递函数

80共振过高点

82传递函数

84扭矩幅值特性曲线

86在没有电机辅助的情况下的特性曲线

88极限曲线

90预紧的减振系统的扭矩变化曲线

91区段

92特性曲线

94方法

96第一过程

98第二过程

100动力传动系统

102变速器

104可驱动的车轮

106传感器