AT7997U1 - Elektrischer zusatzantrieb für kraftfahrzeuge - Google Patents

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AT7997U1
AT7997U1 AT0045704U AT4572004U AT7997U1 AT 7997 U1 AT7997 U1 AT 7997U1 AT 0045704 U AT0045704 U AT 0045704U AT 4572004 U AT4572004 U AT 4572004U AT 7997 U1 AT7997 U1 AT 7997U1
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Dieter Dipl Ing Sommer
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Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag
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Abstract

Ein elektrischer Zusatzantrieb für die im Normalbetrieb nicht angetriebene Achse eines Kraftfahrzeuges mit einer Vorrichtung zum Trennen der Antriebsverbindung im Normalbetrieb soll möglichst klein und billig sein. Dazu treibt der Elektromotor (5) über ein Untersetzungsgetriebe (6) den Aussenteil (20) einer Reibungskupplung (7) an, der mit der einen Achswelle (2) drehfest verbunden ist, ist der Innenteil (21) der Kupplung (7) mit der anderen Achswelle (1) verbunden, und ist im Untersetzungsgetriebe (6) ein Freilauf (17) vorgesehen.

Description

2 AT 007 997 U1
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zusatzantrieb für die im Normalbetrieb nicht angetriebene Achse eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Elektromotor, einem Untersetzungsgetriebe, den beiden Achswellen und einer Vorrichtung zum Trennen der Antriebsverbindung im Normalbetrieb. Derartige Zusatzantriebe werden für Kraftfahrzeuge mit nur einer angetriebenen 5 Achse vorgesehen, um bei unzureichendem Reibschluss der Räder dieser Achse ausreichend Traktionskraft über die zusätzlich angetriebene Achse zur Verfügung zu stellen. Naturgemäß wird der Zusatzantrieb nur bei kleinen Geschwindigkeiten benötigt. Ab einer Grenzgeschwindigkeit wird der Zusatzantrieb abgeschaltet, um den Elektromotor nicht zu überdrehen und um Verluste zu vermeiden. 10
Aus der US 2003/0054913 A1 ist ein elektrischer Zusatzantrieb bekannt, bei dem der Elektromotor über ein zweistufiges Stirnradgetriebe, eine Kupplung und über ein Achsdifferentialge-triebe die beiden Achswellen antreibt. Diese Vorrichtung ist wegen des nicht sperrbaren Differentials bei sehr kleinem Reibwert an einem Rad unwirksam. 15
Gerade aber in der Zielgruppe der Fahrzeuge für so einen Hilfsantrieb (Kleinwagen) sind keine anderen Traktionshilfen (z.B. Bremseneingriff über das ABS) verbreitet.
Es ist somit die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Zusatzantrieb zu schaffen, der 20 auch bei einseitig niederem Reibwert zwischen Rad und Boden wirksam ist und trotzdem möglichst klein und billig baut. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass der Elektromotor über ein Untersetzungsgetriebe den Außenteil einer Reibungskupplung antreibt, der mit einer der Achswellen drehfest verbunden ist, dass der Innenteil der Kupplung mit der anderen Achswelle verbunden ist, und dass im Untersetzungsgetriebe ein Freilauf vorgesehen ist. 25
Im Normalbetrieb (kein Allradantrieb) steht der Elektromotor still, der Freilauf ist entkoppelt, die Lamellenkupplung ist geöffnet, sodass sich die Räder voneinander vollkommen unabhängig frei drehen können. Im Antriebsfall ist der Freilauf in Wirkverbindung mit dem Abtrieb, die Lamellenkupplung wird geschlossen. Durch diese bedarfsorientierte Schließkraft der Lamellenkupplung 30 wird im Traktionsfall ein einseitiges Durchdrehen der Räder verhindert, gleichzeitig wird aber ein zu großes Sperrmoment verhindert, welches sich fahrdynamisch und hinsichtlich Komfort negativ auswirken würde.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Untersetzungsgetriebe eine mit dem Elekt-35 romotor verbundene Eingangswelle mit einem ersten Zahnrad, eine Vorgelegewelle mit einem mit dem ersten Zahnrad kämmenden zweiten Zahnrad und einem dritten Zahnrad, welches über einen Freilauf mit der Vorgelegewelle gekuppelt ist und mit einem Zahnkranz auf dem Außenteil der Kupplung kämmt. Durch die festwellige Bauweise und die Anordnung vor der Reibungskupplung und dem ohne großen Platzbedarf relativ großen Zahnkranz auf der Kupplung ist das 40 Untersetzungsgetriebe trotz großer Untersetzung auf kleinstem Raum unterzubringen.
Um die Reibungskupplung voll auszunutzen, ist sie steuerbar. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Schließkraft der Reibungskupplung gesteuert, wobei die Schließkraft proportional dem vom Elektromotor abgegeben Drehmoment eingestellt wird. So ist das Sperrmoment 45 der Reibungskupplung dem jeweiligen Fahrzustand optimal anpassbar.
Wenn der Freilauf in einer vorteilhaften Weiterbildung drehrichtungsfühlend ist, kann der erfindungsgemäße Zusatzantrieb auch beim Reversieren seine Wirkung entfalten. Alternativ kann der Freilauf auch schaltbar sein. Schließlich schlagen die Vorteile der Erfindung besonders zu so Buche, wenn die im Normalbetrieb nicht angetriebene Achse des Kraftfahrzeuges die Hinterachse ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer schematischen Darstellung eines erfindungsgemäßen Zusatzantriebes beschrieben und erläutert. Von einem Kraftfahrzeug ist nur die im 55 Normalbetrieb nicht angetriebene Achse durch die Achswellen 1,2 angedeutet. Für diese und

Claims (7)

  1. 3 AT 007 997 U1 zwischen diesen ist in einem Gehäuse 4 ein Zusatzantrieb 3 vorgesehen. Er besteht aus einem Elektromotor 5, einem Untersetzungsgetriebe 6 und einer aus einem Aussenteil 20 und einem Innenteil 21 bestehenden Kupplung 7. 5 Das Untersetzungsgetriebe 6 enthält eine mit dem Elektromotor 5 drehfest verbundene Eingangswelle 11, auf der ein erstes Zahnrad drehfest sitzt, eine Vorgelegewelle mit einem zweiten und einem dritten Zahnrad 14,15, wovon das dritte (15) mit einem relativ großen Zahnkranz 16 kämmt. Das dritte Zahnrad 15 ist über einen vorzugsweise drehzahlfühlenden oder gar schaltbaren Freilauf 17 mit der Vorgelegewelle 13 verbunden. Ein solcher Freilauf wirkt bei Rück-io wärtsfahrt ebenso und ist beispielweise in der DE 44 15 774 C2 beschrieben. Der Zahnkranz 16 ist drehfest auf dem Außenteil 20 der Kupplung 7 montiert. Der Außenteil 20 hat in der bei Reibungskupplungen üblichen Weise nach innen drehfest verbundene Außenlamellen und der Innenteil Innenlamellen. Der Aktuator der Kupplung ist hier beispielsweise ein Elektromagnet, dessen Feld je nach Stärke die Lamellen mehr oder minder zusammenpresst. Er wird so ange-15 steuert, dass die Schließkraft der Kupplung 7 dem vom Elektromotor abgegebenen Drehmoment proportional ist. Es könnte im Rahmen der Erfindung aber auch ein beliebiger anderer Aktuator eingesetzt sein. Der Innenteil der Kupplung ist drehfest verbunden mit einer Zentralwelle 23, oder diese ist Teil 20 des Innenteiles. Die Zentralwelle 23 ist in Lagern 25 im Außenteil 20 gelagert, der sich seinerseits über Lager 24 im Gehäuse 4 abstützt. Die Anordnung der Lager kann, insbesondere auf der Seite der ersten Achswelle 1, auch anders gewählt sein, insbesondere kann der Kupp-lungsaussenteil 20 direkt im Gehäuse 4 gelagert sein. Die beiderseits aus dem Gehäuse 4 herausragenden Enden der Zentralwelle 23 bzw. des Außenteils 20 sind über Gelenke 32 mit 25 den Achswellen 1,2 verbunden. Ansprüche: 1. Elektrischer Zusatzantrieb für die im Normalbetrieb nicht angetriebene Achse eines Kraft fahrzeuges, bestehend aus einem Elektromotor, einem Untersetzungsgetriebe, den beiden Achswellen und einer Vorrichtung zum Trennen der Antriebsverbindung im Normalbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (5) über ein Untersetzungsgetriebe (6) den Außenteil (20) einer Reibungskupplung (7) antreibt, der mit der einen Achswelle (2) dreh- 35 fest verbunden ist, dass der Innenteil (21) der Kupplung (7) mit der anderen Achswelle (1) verbunden ist, und dass im Untersetzungsgetriebe (6) ein Freilauf (17) vorgesehen ist.
  2. 2. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (6) eine mit dem Elektromotor (5) verbundene Eingangswelle (11) mit einem 40 ersten Zahnrad (12), eine Vorgelegewelle (13) mit einem mit dem ersten Zahnrad (12) kämmenden zweiten Zahnrad (14) und einem dritten Zahnrad (15) enthält, welches über einen Freilauf (17) mit der Vorgelegewelle (13) gekuppelt ist und mit einem Zahnkranz (16) auf dem Außenteil (20) der Kupplung (7) kämmt.
  3. 3. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungs kupplung (7) steuerbar ist.
  4. 4. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließkraft der Reibungskupplung (7) gesteuert wird, wobei die Schließkraft proportional dem so vom Elektromotor (5) abgegeben Drehmoment eingestellt wird.
  5. 5. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (17) drehrichtungsfühlend ist.
  6. 6. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf 5 5 4 AT 007 997 U1 (17) schaltbar ist.
  7. 7. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Normalbetrieb nicht angetriebene Achse (1,2) des Kraftfahrzeuges die Hinterachse ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
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FR2926256A1 (fr) * 2008-01-10 2009-07-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine cinematique electrique et groupe d'entrainement pour vehicule automobile hybride comprenant une telle chaine.
FR2928583A1 (fr) * 2008-03-14 2009-09-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Transmission pour machine electrique de vehicule hybride.
DE202017002410U1 (de) 2017-05-02 2017-08-01 Karhausen Patentverwaltung GbR (vertretungsber. Gesellschafter Robert Karhausen, 52134 Herzogenrath) Zusatzantrieb mittels Elektromotor bei PKW zum Betrieb in Innenstädten mit Fahrverbot
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