DE19745997A1 - Anordnung einer kombinierten Starter-Generator-Maschine an einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Anordnung einer kombinierten Starter-Generator-Maschine an einer BrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE19745997A1 DE19745997A1 DE19745997A DE19745997A DE19745997A1 DE 19745997 A1 DE19745997 A1 DE 19745997A1 DE 19745997 A DE19745997 A DE 19745997A DE 19745997 A DE19745997 A DE 19745997A DE 19745997 A1 DE19745997 A1 DE 19745997A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrical machine
- drive unit
- unit according
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 44
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 4
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 2
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/18—Heater
- F01P2060/185—Heater for alternators or generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer kombi
nierten Starter-Generator-Maschine an einer Brenn
kraftmaschine, vorzugsweise zum Einsatz in Kraftfahr
zeugen entsprechend den im Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 genannten Merkmalen.
Es ist bekannt, daß Brennkraftmaschinen mittels einer
Startvorrichtung gestartet werden müssen, da sie
nicht von alleine anlaufen. Zu diesem Zweck werden
üblicherweise elektrisch betriebene Startermotoren
eingesetzt, die über eine als sogenanntes Einrück
relais ausgebildetes Starterrelais mit einer Span
nungsquelle verbunden werden. Gleichzeitig wird zum
Andrehen ein Ritzel des Startermotors mit einem übli
cherweise auf einem Schwungrad der Brennkraftmaschine
angebrachten Zahnkranz in Eingriff gebracht. Nach
Erreichen des Selbstlaufes der Brennkraftmaschine muß
der Startermotor ausgespurt, das heißt von der Brenn
kraftmaschine abgekoppelt werden, um einem erhöhten
Verschleiß und starker Geräuschentwicklung vorzubeu
gen. Soll der Starter aus bestimmten Gründen im stän
digen Eingriff bleiben, so muß er für einen Dauer
betrieb auch unter höherer Drehzahl ausgelegt sein.
Ebenso ist bekannt, daß Brennkraftmaschinen üblicher
weise mit einem ständig mitlaufenden Generator ausge
rüstet sind, der einerseits für eine dauernde Versor
gung des elektrischen Bordnetzes und andererseits für
ein Laden der zum Betrieb des Startermotors notwen
digen Spannungsquelle sorgt. Dieser Generator, auch
als Lichtmaschine bezeichnet, wird üblicherweise mit
tels eines Keil- oder Zahnriemens über die Kurbel
welle der Brennkraftmaschine angetrieben. Der Genera
tor gibt seine Nennleistung typischerweise bei einer
mittleren Drehzahl ab, muß jedoch so dimensioniert
sein, daß er schon bei niederen Drehzahlen, entspre
chend der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine,
bereits eine ausreichende elektrische Leistung abge
ben kann. Gleichzeitig jedoch muß er für die Maximal
drehzahlen der Brennkraftmaschine ausgelegt sein und
dabei noch eine ausreichende Kühlung erfahren. Die
Kühlung bei höheren Drehzahlen erfolgt meist durch
Luftventilation, die durch aufgebrachte Lüfterflügel
unterstützt wird. Störend kommt meist noch eine aus
geprägte Momentwelligkeit der üblicherweise mit Hub
kolben ausgerüsteten Brennkraftmaschine sowie eine
Massenträgheit des Generators hinzu, was einen An
trieb über Riemen sinnvoll und notwendig macht.
Soll der Startermotor gleichzeitig auch als Generator
betrieben werden, stellt sich zunächst das Problem
der Dimensionierung und der Auslegung hinsichtlich
der Betriebs- beziehungsweise Nenndrehzahl. Beim
Betrieb als Startermotor wird eine relativ hohe Lei
stung bei niedriger Drehzahl benötigt, denn die
Brennkraftmaschine muß lediglich unterhalb der Leer
laufdrehzahl gestartet werden. Zur sicheren Übertra
gung einer solch großen Leistung wird die oben
beschriebene Ankoppelung mit einer Zahnradpaarung auf
der Motorseite gewählt, die nach dem Starten der
Brennkraftmaschine automatisch oder durch einen vom
Bediener betätigten Schalter getrennt wird.
Der Generator hingegen muß in der Lage sein, über ei
nen weiten und wesentlich höheren Drehzahlbereich,
nämlich von der Leerlaufdrehzahl bis zur Maximaldreh
zahl der Brennkraftmaschine eine ausreichende
Leistungsabgabe sicherzustellen, und dies, ohne bei
Maximaldrehzahl einer Überhitzungsgefahr ausgesetzt
zu sein. Soll der Generator zudem für eine hohe elek
trische Leistungsabgabe ausgelegt werden, wie sie für
moderne Kraftfahrzeuge mit einer Vielzahl von elek
trischen Verbrauchern, wie Stell- und Servomotoren,
notwendig ist, stößt der bisher verwendete herkömmli
che Riemenantrieb bald an die Grenzen seiner
Leistungsfähigkeit.
Es sind Lösungen bekannt, die eine gleichzeitige Nut
zung des Generators auch als Starter vorsehen, be
kannt beispielsweise als sogenannte Dynastarter im
Motorrad- und Motorrollerbau früherer Jahre. Hier muß
der Generator jedoch eine nur sehr geringe Leistung
liefern, weshalb er nach dem Starten des Motors pro
blemlos in einem Bereich geringeren Wirkungsgrades
betrieben werden konnte. Aus Platzgründen befand sich
der Generator häufig direkt auf dem Kurbelwellenende
und lief dort mit der Motordrehzahl um. Die Momenten
welligkeit stellte bei den üblicherweise verwendeten
hochdrehenden Zweitaktmotoren ebenfalls kein Problem
dar.
Die ältere Patentanmeldung DE 1 96 29 839.3 beschreibt
weiterhin eine Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge,
mit einem auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges
wirkenden Getriebe, wobei eine Getriebeeingangswelle
mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine kup
pelbar ist, und mit einer elektrischen Maschine, die
über ein Zwischengetriebe mit dem Getriebe kuppelbar
ist und die sowohl als Startermotor zum Andrehen der
Brennkraftmaschine als auch als Generator zur energe
tischen Versorgung eines elektrischen Bordnetzes des
Kraftfahrzeuges umschaltbar ist. Nachteilig ist hier
jedoch wiederum die notwendige Auslegung als Starter
motor mit hohem Drehmoment bei niederen Drehzahlen,
was gleichzeitig für einen Betrieb als Generator mit
höheren Drehzahlen ungünstig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
kombinierte Starter-Generator-Maschine hoher Leistung
für eine Brennkraftmaschine zu entwickeln, die sowohl
beim Starten der Brennkraftmaschine eine ausreichende
mechanische Leistung liefert und sicher übertragen
kann als auch beim Betrieb als Generator mit höheren
Drehzahlen eine hohe elektrische Leistung liefern
kann.
Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat mit den im
Patentanspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vor
teil, daß bei einer Positionierung der elektrischen
Maschine im Antriebsstrang, entweder hinter der Kupp
lung an der Getriebeeingangswelle oder vor der Kupp
lung an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine,
sowie einer drehfesten Zahnradverbindung mit dieser
eine starre Verbindung entsteht, die sehr hohe mecha
nische Leistungen übertragen kann. Eine Wirkverbin
dung an einer Stelle hinter der Kupplung weist eine
relativ geringe Momentenwelligkeit auf, was eine
starre Anbindung der elektrischen Maschine sowie eine
Kraftübertragung durch Zahnräder, wie beispielsweise
ein Kegelradpaar, ermöglicht.
Vorteilhaft ist zudem die in dem Kegelradpaar enthal
tene Übersetzung, die für eine entsprechende Dreh
zahlanpassung der elektrischen Maschine bezüglich der
Motordrehzahl sorgt. Statt eines Kegelradpaares kann
jedoch ebensogut eine Drehübertragung über ein auf
der Getriebeeingangswelle oder Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine angebrachtes Tellerrad zu einem
mit der elektrischen Maschine drehfest verbundenem
Stirnrad erfolgen. Denkbar sind weiterhin Drehüber
tragungen durch Zugmittel wie Ketten- oder Riemenan
trieb. Diese müssen jedoch ausreichend dimensioniert
sein, um die entstehenden Kräfte sicher übertragen zu
können. In diesem Kalle ist die Einbaulage der Dreh
achse der Starter-Generator-Maschine nicht mehr in
einem 90°-Winkel zur Getriebeeingangswelle, sondern
parallel zu dieser.
Durch den zusätzlichen Einbau eines schaltbaren Frei
laufes zwischen der Drehübertragung von der Getriebe
eingangswelle oder der Abtriebswelle der Brennkraft
maschine zur elektrischen Maschine erhält man weitere
Nutzungsmöglichkeiten, beispielsweise einen kraft
stoffsparenden Kreislauf des gesamten Antriebsstran
ges. Auf diese Weise könnte beispielsweise im Schie
bebetrieb nicht nur die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet
werden, wie dies bei herkömmlicher Schubabschaltung
der Fall ist, sondern die Brennkraftmaschine völlig
abgeschaltet und von den Antriebsrädern getrennt wer
den. Um das Wiederanwerfen mit Hilfe des Schließens
der Fahrzeugkupplung bei eingelegtem Gang zu erleich
tern, ist es sinnvoll, solche starken elektrischen
Verbraucher mit hoher Leistungsaufnahme, wie es die
im generatorischen Lauf arbeitende elektrische
Maschine ist, kurzzeitig abzuschalten.
Ebenso vorteilhaft ist auch eine Ankoppelung der
elektrischen Maschine im Antriebsstrang eines mit
automatischer Kraftübertragung versehenen Kraftfahr
zeuges. Auch hier kann die elektrische Maschine ent
weder direkt an die Abtriebswelle der Brennkraftma
schine, das heißt vor einem üblicherweise vorhandenen
hydrodynamischen Drehmomentwandler, angekoppelt sein.
Auch eine Ankoppelung zwischen Drehmomentwandler und
automatischem Getriebe ist möglich, was den besonde
ren Vorteil aufweist, daß die Momentwelligkeiten der
Brennkraftmaschine an dieser Stelle durch den Drehmo
mentwandler bereits stark gedämpft sind.
Von Vorteil bei einer solchen starren Ankoppelung der
elektrischen Maschine ist weiterhin die Möglichkeit,
eine Schwungnutzautomatik vorzusehen, das heißt einen
generatorischen Betrieb bei rollendem Fahrzeug und
abgeschaltetem Verbrennungsmotor. Dieser Betrieb wäre
bei einem riemengetriebenem Generator nicht denkbar,
da mit den üblicherweise verwendeten Keil- oder Zahn
riemen kein ausreichendes Drehmoment übertragbar ist.
Vorteilhaft kann zudem bei einer geeigneten Ansteue
rung der elektrischen Maschine eine zusätzliche
Getriebesynchronisierung realisiert werden. Bei
spielsweise kann beim Wechseln der Schaltstufen ein
kurzer Drehmomentstoß durch die elektrische Maschine
aufgebracht werden, um die Drehzahlen der ineinander
greifenden Getriebezahnräder anzugleichen. Je nach
dem, ob eine höhere oder niedere Schaltstufe des
Getriebes eingelegt werden soll, kann durch kurzzei
tiges Aufbringen einer starken elektrischen Last die
elektrische Maschine abgebremst werden und dadurch
die Drehzahl der Getriebeeingangswelle derart verzö
gern, daß die Getriebezahnräder passend ineinander
spuren können.
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Schmierung der
drehenden Teile, wie des Zahnradpaares und der Wälz
lagerung der Antriebswelle der elektrischen Maschine
ist es von Vorteil, diese Bauteile zusätzlich an den
Ölkreislauf des Getriebes einzubeziehen. Durch eine
Abtrennung von der Trockenkupplung zwischen Brenn
kraftmaschine und Getriebe mittels eines Dichtringes
kann so die Ölschmierung sicher gewährleistet werden.
Zusätzlich kann es von Vorteil sein, die elektrische
Maschine an den Wasser-Kühlkreislauf der Brennkraft
maschine anzukoppeln, da durch die vom kühlenden
Fahrtwind abgeschirmte Einbaulage eine starke Wärme
entwicklung im Betrieb zu erwarten ist.
Wegen des geringen Einbauraumes für die elektrische
Maschine, die möglichst nicht weit in radialer Rich
tung aus dem Getriebegehäuse herausragen soll, und
der genannten Lastverhältnisse bedarf die Lagerung
der Ritzelwelle großer Sorgfalt. Von Bedeutung sind
weiterhin die kompakte Bauweise und die Montage
freundlichkeit. Daher kommen für diesen Einsatzzweck
besonders ein Schrägkugellagerpaar oder ein Kegelrol
lenlagerpaar in Frage. Dadurch entsteht eine kom
pakte, montagefertige Bauweise. Gleichzeitig sind
hiermit die entstehenden radialen und axialen Kräfte
gut über das Kupplungs- beziehungsweise Getriebege
häuse abstützbar. Weiterhin kann die gesonderte Aus
gestaltung eines Lagergehäuses entfallen, da der
Außenring des Lagerpaares vorteilhafterweise als
Flansch ausgestaltet wird und damit am Getriebege
häuse angeschraubt wird. So entsteht eine sehr kom
pakte und montagefertige Einheit, die einfach mon
tiert werden kann. Die axiale Lagefestlegung und
Feinjustierung der gesamten Einheit erfolgt durch
mehrere Paßscheiben, die zwischen dem Getriebegehäuse
und dem das Lagerpaar tragenden Flansch eingelegt
sind.
Ist der Einbauraum für die elektrische Maschine der
art begrenzt, daß keine 90°-Lage zur Getriebeein
gangswelle in Frage kommt, kann es auch von Vorteil
sein, eine achsenparallele Einbaulage zu wählen. In
diesem Falle kann die Kraftübertragung sehr einfach
durch ein gerade oder schräg verzahntes Zahnradpaar
erfolgen.
Weiterhin ist durch die starre Ankoppelung der elek
trischen Maschine die Anbindung von Generatoren mit
sehr großer Leistung möglich, was auch die Möglich
keit eines Hybridantriebes eröffnet. Dies bedeutet
den vorübergehenden Betrieb des Fahrzeuges, mit aus
geschalteter und mechanisch abgekoppelter Brennkraft
maschine, nur mit der elektrischen Maschine, die in
diesem Falle von dem ausreichend dimensionierten
Fahrzeugbatterie mit elektrischer Energie versorgt
wird.
Durch die Gewährleistung großer Variabilität können
mit sehr wenigen Varianten der elektrischen Maschine
eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugtypen ausge
rüstet werden. Durch die so ermöglichten hohen Stück
zahlen von gleichen Baumustern können die Herstel
lungskosten deutlich reduziert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen
genannten, Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie
len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Schnittdarstellung
einer beispielhaften Anordnung der
elektrischen Maschine, angetrieben über
eine Kegelzahnradpaarung von der Getriebe
eingangswelle;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Lagerung der
Ritzelwelle der elektrischen Maschine und
Fig. 3 eine alternative Lagerbauform für die Lage
rung der Ritzelwelle.
In Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung einer bei
spielhaften Anordnung der elektrischen Maschine 1 in
perspektivischer Ansicht gezeigt. Hier ist ein Teil
der Kraftübertragung des Fahrzeugs von der nicht dar
gestellten Brennkraftmaschine über eine in einem
Kupplungsgehäuse 4 befindliche Scheibenkupplung 5 zu
einer Getriebeeingangswelle 7 erkennbar. Auf dem in
das Kupplungsgehäuse 4 ragenden und mit der Kupplung
5 drehfest verbundenen Ende der Getriebeeingangswelle
7 befindet sich ein Teller- oder Kegelrad 6, das
ebenfalls drehfest mit der Getriebeeingangswelle 7
verbunden ist, beispielsweise durch eine Preßverbin
dung. Die in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsform
mit einer Wirkverbindung zwischen der elektrischen
Maschine 1 und der Getriebeeingangswelle ist jedoch
nur beispielhaft und kann ebenso als eine Wirkverbin
dung zwischen der elektrischen Maschine 1 und der
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine ausgeführt sein.
In diesem Fall liegt die Ankoppelung der elektrischen
Maschine 1 im Antriebsstrang zwischen der Kupplung
und der Brennkraftmaschine. In der in Fig. 1 darge
stellten Ausführungsform ist die Zahnradverbindung
der elektrischen Maschine 1 mit der Getriebeeingangs
welle 7 beispielhaft als Kegelzahnradpaar 6, 8 ausge
führt, wodurch eine 90°-Anordnung der drehfest mit
dem Rotor der elektrischen Maschine 1 verbundenen
Zwischenwelle 3 zur Getriebeeingangswelle 7 entsteht.
Auch bei einer Ausführung der Zahnradpaarung 6, 8 mit
einem Tellerrad und einem Ritzel würde eine solche
90°-Stellung entstehen. Ebenso denkbar ist jedoch, je
nach dem verfügbaren Einbauraum, eine Kegelzahnrad
paarung, die einen anderen Winkel als 90° ermöglicht.
So ist beispielsweise eine Wirkverbindung über her
kömmliche Zahnräder möglich, wodurch eine achsparal
lele Einbaulage der elektrischen Maschine 1 zur Ge
triebeeingangswelle 7 entstünde.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform be
findet sich die Zahnradverbindung 6, 8 zum Antrieb
des Rotors der elektrischen Maschine 1 innerhalb des
Kupplungsgehäuses 4. Da bei den meisten Fahrzeugen
derartige zwischen Brennkraftmaschine und Schaltge
triebe befindlichen Scheibenkupplungen als sogenannte
Trockenkupplungen ausgeführt sind, wäre die Zahn
radpaarung 6, 8 somit nicht ausreichend geschmiert.
Es wird also eine zusätzliche, hier nicht darge
stellte, Wandung vorzusehen sein, durch welche die
Kupplung 5 von der Zahnradpaarung 6, 8 räumlich
getrennt ist. Die Getriebeeingangswelle 7 wird durch
diese Trennwand hindurchgeführt und mit einem Dicht
ring versehen sein. Dadurch ist die Ölschmierung des
mit dem Getriebe verbundenen Zahnradpaares 6, 8 durch
das Getriebeöl gewährleistet. Die elektrische Ma
schine 1 ist dementsprechend gegen das Gehäuse 4
abzudichten, was zweckmäßigerweise durch einen Dicht
ring, beispielsweise einen Simmerring, auf der Zwi
schenwelle 3 sicherzustellen ist.
Da sich die elektrische Maschine 1 in einer für um
strömende Kühlluft sehr unzugänglichen Raum zwischen
Kupplung 5 und Getriebe befindet, ist es vorteilhaft,
wenn zusätzlich eine Wasserkühlung vorgesehen ist,
was in der Fig. 1 nicht dargestellt ist. Die Anbin
dung des Kühlkanals bei einer wassergekühlten elek
trischen Maschine 1 erfolgt zweckmäßigerweise über
einen im Kupplungsgehäuse 4 geführten Kühlkanal, der
über Leitungen mit einem Kühlkanal der Brennkraftma
schine verbunden ist. Die Einstellung der Durchfluß
geschwindigkeiten des Kühlwassers erfolgt über ent
sprechend angepaßte Rohrdurchmesser. Bei ausreichen
der Umströmung mit ausreichend kühler Luft, kann auf
die Wasserkühlung verzichtet werden.
Die Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform
der Lagerung der Antriebswelle der elektrischen Ma
schine 1 in einer Schnittdarstellung. Da der Einbau
raum relativ begrenzt ist, die Lagerung jedoch große
Axial- und Radialkräfte durch den wechselnden Betrieb
der elektrischen Maschine 1 als Starter oder Genera
tor abstützen muß, kommt vorzugsweise ein Schräg
kugellager- oder ein Kegelrollenlagerpaar zum Ein
satz. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform
ist ein Schrägkugellagerpaar 10 vorgesehen. Es sind
jedoch ebenso andere Lagerbauformen denkbar, die die
sen Zweck erfüllen können. Die Ritzelwelle 3 mit dem
darauf drehfest angebrachten Ritzel 8 weist an dem
anderen Wellenende zur drehfesten Verbindung mit der
Rotorwelle 2 der elektrischen Maschine 1 eine innere
Verzahnung 12 auf. Das Schrägkugellagerpaar 10, in
O-Anordnung zusammengefaßt in einem gemeinsamen Außen
ring 14 mit Flansch 15, wird auf die Ritzelwelle 3
aufgeschoben. Die Anstellung des Lagers, nötig für
die geforderte Steifigkeit, erfolgt über eine Wellen
mutter 16, die auf ein Gewinde auf der Ritzelwelle 3
aufgeschraubt wird. Die derart vormontierte Ritzel
einheit wird, zentriert über einen Paßbund 18 am
Getriebe- bzw. am Kupplungsgehäuse 4, anhand von meh
reren Schrauben 20 am Gehäuse 4 befestigt. Die axiale
Feinjustierung erfolgt über Paßscheiben 22. Wird im
Lager 10 eine Lebensdauerschmierung durch eine Fett
füllung vorgesehen, dichten die Dichtringe 24 und 25
den Lagerinnenraum ab. Auf diese Weise entsteht eine
kompakte und montagefertige Ritzeleinheit, die ledig
lich an einem vorgesehenen Einbauraum mit einigen
Schrauben befestigt werden muß. Auf die Innenverzah
nung 12 der Ritzelwelle 3 kann anschließend problem
los die Außenverzahnung 26 der Rotorwelle 2 der elek
trischen Maschine 1 axial aufgeschoben werden und
diese anschließend mit mehreren Schrauben am
Getriebe- oder Kupplungsgehäuse 4 fixiert werden. So
kann mit wenigen unterschiedlichen vorgefertigten
Ritzeleinheiten eine große Vielfalt von Getriebe
größen und -bauformen konstruktiv berücksichtigt wer
den.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Lagerbauform für
die Lagerung der Ritzelwelle 3, nämlich ein Kegelrol
lenlagerpaar 11, welches für eine stabile axiale und
radiale Lagerung der zur elektrischen Maschine 1 füh
renden Ritzelwelle 3 mit dem darauf befindlichen Rit
zel 8 sorgt. Erkennbar ist zudem der Flansch 15, der
mehrere, hier nicht dargestellte, Bohrungen zum Ver
schrauben mit dem Kupplungsgehäuse 4 aufweist. Auch
hier sind die Dichtungen 24 und 25 erkennbar, die den
Lagerinnenraum mit seiner Fettfüllung abdichten. Im
übrigen wird auf die Beschreibung der Fig. 2 verwie
sen, da das Lager 11 die gleichen Außenabmessungen
wie das in dieser Fig. 2 dargestellte Lager 10 auf
weisen soll.
Claims (21)
1. Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge mit einer
Brennkraftmaschine und einem auf die Antriebsräder
des Kraftfahrzeuges wirkenden Getriebe, wobei eine
Getriebeeingangswelle mit einer Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine kuppelbar ist und einer elektri
schen Maschine, die mit einer Welle im Antriebsstrang
der Brennkraftmaschine im Eingriff steht, und die als
Startermotor zum Andrehen der Brennkraftmaschine und
als Generator zur Versorgung eines Bordnetzes des
Kraftfahrzeuges umschaltbar ist, dadurch gekennzeich
net, daß die elektrische Maschine (1) über eine Zwi
schenübersetzung mit einer Welle im Antriebsstrang
der Brennkraftmaschine gekoppelt ist.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrische Maschine (1) über eine
Zwischenübersetzung mit der Abtriebswelle der Brenn
kraftmaschine gekoppelt ist.
3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrische Maschine (1) über eine
Zwischenübersetzung mit der Getriebeeingangswelle (7)
gekoppelt ist.
4. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wirkverbindung der elektrischen
Maschine (1) mit der Getriebeeingangswelle (7) über
ein an der Getriebeeingangswelle (7) drehfest ange
brachtes Tellerrad (6) auf ein im Getriebegehause (4)
gelagertes und mit der elektrischen Maschine (1) in
Wirkverbindung stehendes Stirnrad (8) erfolgt.
5. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet daß die Wirkverbindung der elektrischen
Maschine (1) mit der Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine über ein an der Abtriebswelle
drehfest angebrachtes Tellerrad (6) auf ein mit der
elektrischen Maschine (1) in Wirkverbindung stehendes
Stirnrad (8) erfolgt.
6. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wirkverbindung der elektrischen
Maschine (1) mit der Getriebeeingangswelle (7) über
eine aus einem Kegelzahnradpaar (6, 8) bestehenden
Zwischenübersetzung erfolgt.
7. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wirkverbindung der elektrischen
Maschine (1) mit der Getriebeeingangswelle (7) über
Zugmittel, wie beispielsweise Ketten- oder Riemen
antrieb, erfolgt.
8. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen der
Getriebeeingangswelle (7) und der Antriebswelle (3)
der elektrischen Maschine (1) trennbar ist.
9. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen der
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine und der
Antriebswelle (3) der elektrischen Maschine (1)
trennbar ist.
10. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steue
rung der Brennkraftmaschine eine Schwungnutzautomatik
integriert ist.
11. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölschmie
rung der Drehübertragungs- und der Lagerteile zur
Verbindung der elektrischen Maschine (1) mit der
Getriebeeingangswelle (7) über den Ölkreislauf des
Getriebes erfolgt.
12. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri
sche Maschine (1) über eine Ankoppelung an den Kühl
kreislaufes der Brennkraftmaschine wassergekühlt
wird.
13. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager
anordnung zur Lagerung der Ritzelwelle (3) der elek
trischen Maschine (1) so gewählt ist, daß diese Rit
zelwelle (3) sowohl gegen axiale als auch gegen
radiale Kräfte abgestützt wird.
14. Antriebsaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen der
Getriebeeingangswelle (7) und der Antriebswelle (3)
der elektrischen Maschine (1) achsenparallel, insbe
sondere durch ein normales, gerade- oder schrägver
zahntes Zahnradpaar erfolgt.
15. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri
sche Maschine (1) in einem automatischen Getriebe zur
Kraftübertragung verwendet wird.
16. Antriebsaggregat nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine (1) bei
Fahrzeugen mit automatischer Kraftübertragung zwi
schen einem Drehmomentwandler und Getriebeeingang mit
der Getriebeeingangswelle (7) in Wirkverbindung
steht.
17. Antriebsaggregat nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine (1) zwi
schen Brennkraftmaschine und einem Drehmomentwandler
mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine in Wirk
verbindung steht.
18. Antriebsaggregat nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen dem
Drehmomentwandler und der Abtriebswelle der Brenn
kraftmaschine mechanisch trennbar ist.
19. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale
Lagefestlegung der elektrischen Maschine (1) über
mehrere Paßscheiben (22) erfolgt, die zwischen dem
Getriebegehäuse (4) und dem das Lagerpaar (10, 11)
tragenden Flansch (15) eingelegt sind.
20. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung
der Antriebswelle (3) der elektrischen Maschine (1)
über Schrägkugellager oder Vierpunktkugellager er
folgt.
21. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung
der Antriebswelle (3) der elektrischen Maschine (1)
über ein Kegelrollenlagerpaar in O-Anordnung erfolgt.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19745997A DE19745997A1 (de) | 1997-05-09 | 1997-10-20 | Anordnung einer kombinierten Starter-Generator-Maschine an einer Brennkraftmaschine |
| PCT/DE1998/001228 WO1998051926A1 (de) | 1997-05-09 | 1998-05-04 | Anordnung einer kombinierten starter-generator-maschine an einer brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19719214 | 1997-05-09 | ||
| DE19745997A DE19745997A1 (de) | 1997-05-09 | 1997-10-20 | Anordnung einer kombinierten Starter-Generator-Maschine an einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19745997A1 true DE19745997A1 (de) | 1998-11-12 |
Family
ID=7828835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19745997A Withdrawn DE19745997A1 (de) | 1997-05-09 | 1997-10-20 | Anordnung einer kombinierten Starter-Generator-Maschine an einer Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19745997A1 (de) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1038719A1 (de) * | 1999-03-17 | 2000-09-27 | MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Anordnung und antriebsmässige Anbindung wenigstens eines Anlassers/Generators an einer Brennkraftmaschine |
| EP1038718A1 (de) * | 1999-03-17 | 2000-09-27 | MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Anordnung und antriebsmässige Anbindung von Nebenaggregaten an einer Brennkraftmaschine |
| WO2000032957A3 (de) * | 1998-12-03 | 2001-07-05 | Bosch Gmbh Robert | GETRIEBEAGGREGAT UND ELEKTRISCHEMASCHINE FüR EIN KRAFTFAHRZEUG |
| EP1149240B1 (de) * | 1999-11-15 | 2005-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Startanlage für eine verbrennungskraftmaschine |
| DE102006053139A1 (de) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Compact Dynamics Gmbh | Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine |
| DE102007048443A1 (de) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Audi Ag | Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge |
| DE102007061017B4 (de) * | 2007-12-18 | 2012-08-16 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lageranordnung zur Lagerung einer Ritzelwelle |
| FR2990475A1 (fr) * | 2012-05-10 | 2013-11-15 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Machine electrique a deux axes de rotation et renvoi d'angle entre les deux axes ainsi qu'ensemble d'aide au demarrage d'un moteur thermique |
-
1997
- 1997-10-20 DE DE19745997A patent/DE19745997A1/de not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032957A3 (de) * | 1998-12-03 | 2001-07-05 | Bosch Gmbh Robert | GETRIEBEAGGREGAT UND ELEKTRISCHEMASCHINE FüR EIN KRAFTFAHRZEUG |
| US6458059B1 (en) | 1998-12-03 | 2002-10-01 | Robert Bosch Gmbh | Gear box unit for a motor vehicle |
| EP1038719A1 (de) * | 1999-03-17 | 2000-09-27 | MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Anordnung und antriebsmässige Anbindung wenigstens eines Anlassers/Generators an einer Brennkraftmaschine |
| EP1038718A1 (de) * | 1999-03-17 | 2000-09-27 | MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Anordnung und antriebsmässige Anbindung von Nebenaggregaten an einer Brennkraftmaschine |
| EP1149240B1 (de) * | 1999-11-15 | 2005-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Startanlage für eine verbrennungskraftmaschine |
| DE102006053139A1 (de) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Compact Dynamics Gmbh | Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine |
| DE102006053139B4 (de) * | 2006-11-10 | 2016-06-16 | Compact Dynamics Gmbh | Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine |
| DE102007048443A1 (de) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Audi Ag | Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge |
| DE102007061017B4 (de) * | 2007-12-18 | 2012-08-16 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lageranordnung zur Lagerung einer Ritzelwelle |
| FR2990475A1 (fr) * | 2012-05-10 | 2013-11-15 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Machine electrique a deux axes de rotation et renvoi d'angle entre les deux axes ainsi qu'ensemble d'aide au demarrage d'un moteur thermique |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69831049T2 (de) | Antriebsvorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Motorzusatzvorrichtungen eines Fahrzeuges | |
| DE112005002200B4 (de) | Hybridfahrzeugantriebseinheit | |
| EP0966627B1 (de) | Getriebeintegrierte elektromaschine für kraftfahrzeug-brennkraftmaschinen und deren steuerung | |
| DE60014291T2 (de) | Motor-/Generatorgerät für ein Kraftfahrzeug | |
| DE112008000155B4 (de) | Antriebsstrang mit nasser Anfahrkupplung für Hybridanwendungen | |
| DE19849051C1 (de) | Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mit einem Starter-Generator-System, sowie Starter-Generator-System zum Durchführen des Verfahrens | |
| EP0937205B1 (de) | Startereinheit für eine brennkraftmaschine | |
| EP1199468B1 (de) | Hybridfahrzeug | |
| EP1069310B1 (de) | Antriebsvorrichtung | |
| DE60127364T2 (de) | Antriebsvorrichtung | |
| DE102007042352B4 (de) | Leichthybridfahrzeug-Konfiguration | |
| DE19704786C1 (de) | Einrichtung zum Ausgleich von Wechselmomenten und von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit integriertem Startergenerator | |
| DE19916489C2 (de) | Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge | |
| WO2000071887A1 (de) | Antriebssystem für ein kraftfahrzeug | |
| DE102005035328A1 (de) | Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter Elektromaschine und dessen Anwendung | |
| DE2801812A1 (de) | Antriebsvorrichtung fuer nebenaggregate von brennkraftmaschinen, insbesondere kraftfahrzeugantriebsmaschinen | |
| DE19934790A1 (de) | Antriebssystem für Kraftfahrzeug | |
| DE19705610A1 (de) | Start- bzw. Antriebseinheit für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges | |
| EP0377609B1 (de) | Mechanischer antrieb eines ladegebläses einer brennkraftmaschine | |
| DE102010034130B4 (de) | Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges | |
| EP0980320A1 (de) | Elektrisches nebenaggregat mit variabler getriebeübersetzung für eine kraftfahrzeug-brennkraftmaschine | |
| DE10251042A1 (de) | Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung | |
| DE19745997A1 (de) | Anordnung einer kombinierten Starter-Generator-Maschine an einer Brennkraftmaschine | |
| DE3819986A1 (de) | Regelbarer antrieb und verfahren zu seiner steuerung | |
| DE102006054364A1 (de) | Elektromechanisches Getriebe mit sechs Gängen und Verfahren zum Umkonstruieren eines Getriebes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |