DE102010006413B4 - Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel - Google Patents

Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel Download PDF

Info

Publication number
DE102010006413B4
DE102010006413B4 DE102010006413.0A DE102010006413A DE102010006413B4 DE 102010006413 B4 DE102010006413 B4 DE 102010006413B4 DE 102010006413 A DE102010006413 A DE 102010006413A DE 102010006413 B4 DE102010006413 B4 DE 102010006413B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
traction
crankshaft
shaft
internal combustion
intermediate shaft
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102010006413.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010006413A1 (de
Inventor
Eduard Golovatai-Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102010006413.0A priority Critical patent/DE102010006413B4/de
Publication of DE102010006413A1 publication Critical patent/DE102010006413A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010006413B4 publication Critical patent/DE102010006413B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/08Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing being of friction type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H7/00Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874Two or more finally actuated members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Zugmitteltrieb (1) einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Kurbelwelle (2) und einer Zwischenwelle (3), welche beide in kraftübertragendem Wirkkontakt mit einem ersten Zugmittel (7) stehen, sowie mit einer Nockenwelle (6), die ebenso wie die Zwischenwelle (3) in kraftübertragendem Wirkkontakt mit einem zweiten Zugmittel (8) steht, wobei eine Elektromaschine (4) mit einer Maschinenwelle (5) vorhanden ist, die in kraftübertragendem Wirkkontakt mit dem ersten Zugmittel (7) steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenwelle (5), die Kurbelwelle (2) und die Zwischenwelle (3) je an einer von drei Ecken eines durch das erste Zugmittel (7) aufgespannten Vielecks befindlich sind, wobei zwei Spannvorrichtungen (10) beidseitig der Maschinenwelle (5) auf das erste Zugmittel (7) einwirkend vorgesehen sind.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Kurbelwelle und einer Zwischenwelle, welche beide in kraftübertragendem Wirkkontakt mit einem ersten Zugmittel stehen, sowie mit einer Nockenwelle, die ebenso wie die Zwischenwelle in kraftübertragendem Wirkkontakt mit einem zweiten Zugmittel steht, wobei eine Elektromaschine mit einer Maschinenwelle vorhanden ist, die in kraftübertragendem Wirkkontakt mit dem ersten Zugmittel steht.
  • Unter Wellen versteht man um eine Rotationsachse rotierende Elemente, die vorzugsweise länglich ausgebildet sind. Solche Wellen können einen kreisrunden, elliptischen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
  • Aus dem Stand der Technik sind Zugmitteltriebe für Verbrennungskraftmaschinen bekannt. Solche Zugmitteltriebe werden eingesetzt, um Kraft von einer angetriebenen Welle auf eine oder mehrere abgetriebene Wellen zu übertragen. Häufig wird eine verbrennungsmotorisch angetriebene Kurbelwelle als angetriebene Welle genutzt, welche über ein Zugmittel, wie eine Kette oder einen Riemen, eine oder mehrere Nockenwellen, die als abgetriebene Wellen fungieren, antreibt.
  • Es werden häufig auch Elektromaschinen in solche Zugmitteltriebe eingeschalten, um mit angetrieben zu werden. Herkömmlicherweise werden als solche Elektromaschinen Lichtmaschinen verbaut.
  • Aufgrund gesetzlicher und ökonomischer Maßgaben ist es immer wichtiger geworden, energieeffiziente Zugmitteltriebe zur Verfügung zu stellen, etwa solche, die in Verbindung mit Start-/Stopp-Automatiken bei der Steuerung und/oder der Regelung von Verbrennungskraftmaschinen nutzbar sind.
  • So werden immer häufiger nicht nur Lichtmaschinen oder Generatoren in Wirkkontakt mit Zugmitteltrieben gebracht, sondern stattdessen sog. Startergeneratoren in Wirkkontakt mit den Zugmitteltrieben gebracht, um die Funktionen von herkömmlichen Startern und Lichtmaschinen in einer einzigen elektrischen Maschine vereinigen zu können. Unter einem Startergenerator wird eine elektrische Maschine verstanden, die sowohl die Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges beschleunigen kann, etwa während eines Startvorganges, als auch bei laufender Verbrennungskraftmaschine elektrischen Strom erzeugen kann, ähnlich wie eine Lichtmaschine.
  • Solche bekannten Startergeneratoren werden häufig in Hybridelektrokraftfahrzeugen eingesetzt, um Energie zu sparen, indem sie bspw. beim Abbremsen des Fahrzeuges elektrische Energie in eine Fahrzeugbatterie einspeisen und diese Energie später verwenden, um die Verbrennungskraftmaschine zu unterstützen oder gar zu entlasten; insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine weniger wirtschaftlich arbeitet, bspw. bei Beschleun ig ungsvorgängen.
  • Startergeneratoren weisen gegenüber herkömmlichen Startern bspw. den Vorteil auf, dass die sonst üblichen lauten Geräusche, etwa beim Einspuren eines Starters/Ritzels und beim Drehen des Ritzels in einem Schwungrad der Verbrennungskraftmaschine, nicht mehr auftreten.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Ansätze bekannt, um Zugmitteltriebe von Verbrennungskraftmaschinen vorzuhalten, in denen Startergeneratoren Einsatz finden:
    • So offenbart die DE 10 2006 053 139 A1 bspw. eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine. Diese Patentanmeldung offenbart eine Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsaggregat und mit einer elektrischen Maschine, die einen Ständer und einen durch das Antriebsaggregat in Rotation zu versetzenden Läufer umfasst, wobei die elektrische Maschine dazu eingerichtet ist, dass ihr in einer ersten Betriebsart, in der sie als Anlassermotor für das Antriebsaggregat arbeitet, Energie zum Starten des Antriebsaggregates zugeführt wird und dass sie in einer zweiten Betriebsart, in der sie als Generator zur Energieversorgung von elektrischen Verbrauchern arbeitet, bei Rotation des Läufers relativ zum Ständer elektrische Energie liefert, wobei ferner der Läufer der elektrischen Maschine über ein in seinem Übersetzungsverhältnis veränderbares Getriebe mit dem Antriebsaggregat gekoppelt ist, und die Kopplung formschlüssig realisiert ist.
  • Diese Antriebsvorrichtung steht jedoch nicht im Wirkkontakt mit einer Nockenwelle. Gerade Zugmitteltriebe, die kraftübertragend zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle aufgebaut sind, müssen besonders hohe Präzisionserfordernisse erfüllen. Damit das Öffnen und Schließen der durch die Nockenwellen bedienten Ein- und Auslassventile der Verbrennungskraftmaschine zum Optimalzeitpunkt geöffnet bzw. geschlossen werden können, müssen Längungen des Zugmittels, etwa temperaturbedingte Dehnungen, Abnutzungserscheinungen und selbst marginale Unwuchten und Unrundheiten der Kurbelwelle ausgeglichen werden. Insbesondere sollen Drehschwingungen vermieden werden. Selbst ein Verstellen des Zugmitteltriebes um +/- 1 Grad wäre bei modernen Verbrennungskraftmaschinen, in denen der Zugmitteltrieb eingesetzt wird, nicht akzeptabel.
  • Bei herkömmlichen Zugmitteltrieben, die keine Startergeneratoren verwenden, werden zu diesem Zweck Spannvorrichtungen verwendet, die auf ein Lostrum des Zugmittels spannend einwirken, so dass die Spannung auch im Lostrum des Zugmittels aufrecht erhalten wird.
  • Ein Zugmitteltrieb mit einer Elektromaschine, die als Startergenerator wirkt, ist auch aus der DE 10 2006 001 258 A1 bekannt. Dort wird ein Steuerkettentrieb mit integriertem Elektromotor offenbart. Insbesondere wird ein Steuertrieb für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Kurbelwelle, wenigstens einer Nockenwelle, einem mit der Kurbelwelle verbundenen Abtriebsrad, mindestens einem, die zugehörige Nockenwelle antreibenden Antriebsrad, und einem das Abtriebsrad und das mindestens eine Antriebsrad miteinander verbindenden Getriebe offenbart. Dieser Steuertrieb ist dabei ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor vorgesehen ist, der versetzt von der Kurbelwelle und der mindestens einen Nockenwelle sowie versetzt zu dem zugehörigen Abtriebsrad und dem zugehörigen mindestens einen Antriebsrad mittels eines Zwischenrades mit dem Getriebe in Eingriff steht, und dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei der Elektromotor von der Steuereinrichtung derart ansteuerbar ist, dass auf der Basis mindestens eines Betriebsparameters und/oder mindestens einer Betriebssituation des Getriebes ein zusätzliches Drehmoment und/oder Drehmomentprofil in das Getriebe einbringbar und/oder vom Getriebe abgreifbar ist.
  • Zwischen einem ersten Zahnrad, das mit einer Zwischenwelle in Wirkkontakt steht, und einem Kurbelwellenkettenrad, das mit einer Kurbelwelle in Wirkkontakt steht, ist ein erstes Zugmittel angeordnet. Ein zweites Zugmittel verbindet ein Nockenwellenkettenrad, das auf einer Nockenwelle angebracht ist, und ein zweites Kettenrad, das mit der Zwischenwelle verbunden ist. Die beiden Kettenräder sind somit mit derselben Zwischenwelle verbunden. Die Zwischenwelle ist ferner mit einem Elektromotor verbunden.
  • Wird nun eine herkömmliche Spannvorrichtung einerseits in Wirkkontakt mit dem ersten Zugmittel gebracht und eine zweite Spannvorrichtung in Wirkkontakt mit dem zweiten Zugmittel gebracht, so stellt sich beim Wechseln der Elektromaschine aus dem Lichtmaschinenmodus in den Startermodus, oder umgekehrt, eine Lockerheit im ehemaligen Zugtrum ein. Dies liegt daran, dass sich beim Wechseln der Elektromaschine aus dem Lichtmaschinenmodus in den Startermodus, oder umgekehrt, das jeweilige Zugtrum zum Lostrum wandelt und das jeweilige Lostrum zum Zugtrum wandelt. Da die Spannvorrichtung ursprünglich auf das Lostrum einwirkt und nach dem Wechseln der Elektromaschine aus dem Lichtmaschinenmodus in den Startermodus, oder umgekehrt, auf das Zugtrum einwirkt, ist das dann durch den Moduswechsel entstehende Lostrum, welches ehemals das Zugtrum war, nun lose. Es kann zu einer Steuerzeitenverschiebung kommen, oder im Extremfall sogar zum Zahnsprung und somit zum Funktionsausfall der Verbrennungskraftmaschine.
  • Die JP 2005 - 325 834 A offenbart einen mehrspurigen Steuertrieb einer Brennkraftmaschine.
  • Die DE 10 2007 051 228 A1 offenbart einen aktiven Riemenspanner.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Maschinenwelle, die Kurbelwelle und die Zwischenwelle je an einer von drei Ecken eines durch das erste Zugmittel aufgespannten Vielecks befindlich ist, wobei zwei Spannvorrichtungen beidseitig der Maschinenwelle auf das erste Zugmittel einwirkend vorgesehen sind.
  • Auf diese Weise ist es möglich, einen Startergenerator in einem ersten Zugmitteltrieb anzuordnen, so dass mit Hilfe von zwei klassischen Spannvorrichtungen das Zugmittel sauber, d. h. in beiden Zugbetriebszuständen, also auch beim Wechseln der Elektromaschine aus dem Lichtmaschinenmodus in den Startermodus, oder umgekehrt, gespannt ist und die Steuerzeiten der mit der Nockenwelle in Wirkkontakt zusammen stehenden Gaswechselventile vom Betriebszustand der Elektromaschine unbeeinflusst sind. Kettenvibrationen, Temperaturausdehnungen, Drehschwingungen und verschleißbedingte Längungen können dann ebenfalls ausgeglichen werden.
  • Der Zugmitteltrieb bleibt synchron zur Kurbelwelle und treibt die Nockenwelle über das zweite Zugmittel an. Auch bei schwierigen Betriebszuständen, wie etwa dem Motorstart, treibt die Elektromaschine die Verbrennungskraftmaschine an, ohne dass eine Verstellung des Zugmitteltriebes relativ zu den Wellen stattfindet. Die Synchronität der Zugmittel relativ zu den jeweiligen Wellen bleibt gewährleistet.
  • Auf diese Weise werden auch elektrisch blockierbare Spanner unnötig. Eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung ist besonders von Vorteil bei der Realisierung von Start-/Stopp-Funktionen der Verbrennungskraftmaschine.
  • Um besonders sicher und effizient die Synchronität der Kurbelwelle mit der Nockenwelle zu gewährleisten, selbst bei Verwendung von Elektromaschinen, die entweder nur von dem Zugmittel angetrieben werden oder ein Antreiben des Zugmittels bewirken, sind zwei Spannvorrichtungen beidseitig der Maschinenwelle auf das erste Zugmittel einwirkend vorgesehen. Wenn die Elektromaschine vom angetriebenen Zustand in einen antreibenden Zustand wechselt, bleibt der jeweilige Abschnitt des Zugmittels, der dann als Lostrum agiert, durch den jeweiligen Spanner gespannt.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • So ist es von Vorteil, wenn das Vieleck ein Dreieck ist. Zwar ist es theoretisch möglich, zwischen der Zwischenwelle und der Kurbelwelle eine oder mehrere weitere zusätzliche Zwischenwellen zu positionieren, doch hat sich eine Ausgestaltung des durch das erste Zugmittel aufgespannten Vielecks als Dreieck als besonders vorteilhaft herausgestellt. Auf diese Weise bleibt der zwischen der Zwischenwelle und der Kurbelwelle befindliche Abschnitt des ersten Zugmittels immer als Zugtrum belastet. Selbst beim Wechseln der Elektromaschine aus dem Lichtmaschinenmodus in den Startermodus, oder umgekehrt, wird dies beibehalten, wobei der Abschnitt zwischen der Kurbelwelle und der Elektromaschine des ersten Zugmittels vom Lostrum zum Zugtrum kommutiert und der Abschnitt des ersten Zugmittels zwischen der Elektromaschine und der Zwischenwelle vom Zugtrum zum Lostrum kommutiert.
  • Es ist ferner von Vorteil, wenn das erste Zugmittel und/oder das zweite Zugmittel ein Riemen oder eine Kette ist. Während eine Ausführung als Riemen den Vorteil geringerer Kosten nach sich zieht, weist die Kette unter anderem den Vorteil einer besonders großen Langlebigkeit auf. Beide Zugmittelarten sind hinreichend bekannt und in der Automobilindustrie erprobt.
  • Wenn zwischen dem ersten Zugmittel oder dem zweiten Zugmittel und einer der Wellen, die zum jeweiligen Zugmittel in kraftübertragendem Wirkkontakt stehen, ein Zahnrad angeordnet ist, so lässt sich besonders effizient die Kraft von den Zugmitteln auf die entsprechenden Wellen übertragen.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich auch herausgestellt, wenn die Spannvorrichtungen als hydraulische Spanner ausgebildet sind, die von der Außenseite des ersten Zugmittels auf dieses einwirkend angeordnet sind. Eine solche Ausgestaltung hat sich als besonders montagefreundlich herausgestellt.
  • Wenn zwischen der Nockenwelle und der Zwischenwelle ein von außen auf das zweite Zugmittel einwirkender hydraulischer Spanner angeordnet ist, so ist sichergestellt, dass auch beim zweiten Zugmittel, selbst bei Auftreten thermischen Spannungen, Abnutzungen oder Drehschwingungen, kein Verstellen des Zugtrums relativ zur Zwischenwelle und/oder der Nockenwelle auftritt.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn die entsprechende Welle innerhalb der jeweiligen Zugmittel angeordnet ist und von dem jeweiligen Zugmittel umschlungen ist.
  • Wenn die Elektromaschine als Starter oder als Lichtmaschine oder als Startergenerator ausgebildet ist, so lässt sich ein Fremdstarten der Verbrennungskraftmaschine besonders einfach bewerkstelligen. Während des regulären Betriebs der Verbrennungskraftmaschine lässt sich auch Energie für Sekundäranwendungen in einer Batterie speichern und insbesondere bei der Verwendung von Startergeneratoren, lassen sich beide Aspekte miteinander verknüpfen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend auch mit einer Zeichnung näher erläutert.
  • In der einzigen Figur, nämlich 1, ist dabei eine schematische Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Zugmitteltriebes dargestellt.
  • Die Figur ist lediglich schematischer Natur und gibt nur das Prinzip des erfindungsgemäßen Zugmitteltriebes wieder.
  • In 1 ist ein erfindungsgemäßer Zugmitteltrieb 1 dargestellt. Der Zugmitteltrieb 1 ist Teil einer Verbrennungskraftmaschine, die eine Kurbelwelle 2, eine Zwischenwelle 3, eine Elektromaschine 4 mit einer Maschinenwelle 5, zwei Nockenwellen 6 und einem ersten Zugmittel 7 sowie einem zweiten Zugmittel 8 umfasst.
  • Die entsprechenden Wellen 2 bis 6 sind kraftübertragend mit Zahnrädern 9 verbunden. Die einzelnen Zähne der Zahnräder 9 sind nicht dargestellt.
  • Das als Kette ausgebildete erste Zugmittel 7 steht in kraftübertragendem Wirkkontakt mit dem Zahnrad 9, welches an der Kurbelwelle 2 angebracht ist, dem Zahnrad 9, welches an der Maschinenwelle 5 angebracht ist und dem kleineren der zwei Zahnräder 9, welches mit der Zwischenwelle 3 in Wirkkontakt steht.
  • Das zweite Zugmittel 8 steht in kraftübertragendem Wirkkontakt mit den beiden Zahnrädern 9, den beiden Nockenwellen 6 und dem größeren der beiden Zahnräder 9, welches in kraftübertragendem Wirkkontakt mit der Zwischenwelle 3 steht.
  • Die beiden Zugmittel 7 und 8 sind somit in zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet, wobei die beiden Ebenen nur einen relativ kleinen Versatz aufweisen, der orthogonal zu der Bildebene gemäß 1 ausgerichtet ist.
  • Auch das zweite Zugmittel 8 ist als Kette ausgebildet.
  • Es sei hier darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, statt der Zahnräder 9 lediglich Räder zu verwenden und statt Ketten für das erste Zugmittel 7 und das zweite Zugmittel 8 je einen Riemen zu verwenden.
  • Außerhalb des ersten Zugmittels 7 sind beidseitig der Maschinenwelle 5 Spannvorrichtungen 10 angeordnet. Die eine Spannvorrichtung 10, welche zwischen der Kurbelwelle 2 und der Maschinenwelle 5 angeordnet ist, weist einen Spanner 11 auf, der mit einem Pfeil symbolisiert ist.
  • Die andere Spannvorrichtung 10, die zwischen der Maschinenwelle 5 und der Zwischenwelle 3 angeordnet ist, weist ebenfalls einen Spanner 11 auf, der ebenfalls mit einem Pfeil symbolisiert ist. Die beiden Spanner 11 sind als hydraulische Spanner ausgebildet. Die Spanner 11 werden durch ein Hydraulikfluid in Bewegung gesetzt. Als effizientes Hydraulikfluid hat sich Motoröl oder Hydrauliköl bewährt.
  • Die Elektromaschine 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Startergenerator ausgebildet.
  • Der Startergenerator kann dabei zwei Betriebszustände einnehmen. Der erste Betriebszustand ist der durch das erste Zugmittel 7 angetriebene Zustand. Der zweite Betriebszustand ist der Zustand, in dem das erste Zugmittel 7 vom Startergenerator angetrieben wird, der Startergenerator also selbst antreibend wirkt.
  • Im ersten Betriebszustand ist der zwischen der Kurbelwelle 2 und der Maschinenwelle 5 befindliche Abschnitt des ersten Zugmittels 7 das Lostrum. Im ersten Betriebszustand ist der zwischen der Maschinenwelle 5 und der Zwischenwelle 3 befindliche Abschnitt des ersten Zugmittels 7 das Zugtrum. Ebenso ist der Abschnitt des ersten Zugmittels 7 zwischen der Zwischenwelle 3 und der Kurbelwelle 2 ein weiteres Zugtrum.
  • Im zweiten Betriebszustand, also wenn der Startergenerator, d. h. die Elektromaschine 4, als antreibendes Aggregat auf das erste Zugmittel 7 einwirkt, wird der zwischen der Kurbelwelle 2 und der Maschinewelle 5 befindliche Abschnitt des ersten Zugmittels 7 zum Zugtrum. In diesem zweiten Betriebszustand wird der zwischen der Maschinenwelle 5 und der Zwischenwelle 3 befindliche Abschnitt des ersten Zugmittels 7 zum Lostrum. Auch im zweiten Betriebszustand verbleibt der Abschnitt des ersten Zugmittels 7 zwischen der Zwischenwelle 3 und der Kurbelwelle 2 als Zugtrum.
  • Im ersten Betriebszustand spannt der zwischen der Kurbelwelle 2 und der Maschinenwelle 5 vorhandene Spanner 11 das Lostrum.
  • In diesem ersten Betriebszustand hat der Spanner 11, welcher zwischen der Maschinenwelle 5 und der Zwischenwelle 3 vorhanden ist, keine spannende Funktion, sondern ist seinerseits durch den als Zugtrum agierenden Abschnitt des ersten Zugmittels 7 eingedrückt, d. h. „auf Block“ gedrückt.
  • Im zweiten Betriebszustand ist der zwischen der Kurbelwelle 2 und der Maschinenwelle 5 befindliche Spanner 11 „auf Block“ gedrückt, wohingegen der andere Spanner des ersten Zugmittels 7, nämlich der zwischen der Maschinenwelle 5 und der Zwischenwelle 3 befindliche Spanner 11 spannend auf das dann vorhandene Lostrum in diesem Abschnitt einwirkt.
  • Selbst beim Wechseln des Zustands der Elektromaschine 4 von einem angetriebenen Zustand in einen antreibenden Zustand, bleibt das erste Zugmittel 7 in Gänze durch zumindest immer einen der beiden Spanner 11 gespannt. Das bewirkt, dass keine Steuerzeitenverschiebung auftreten kann und trotzdem thermische Spannungen, Vibrationen und/oder Unrundheiten der Kurbelwelle, sowie Drehschwingungen vermieden werden können.
  • Eine weitere Spannvorrichtung 10 ist im Zugmitteltrieb 1 vorgehalten und wirkt auf das zweite Zugmittel 8 ein. Auch hier ist ein hydraulischer Spanner 11 vorgehalten, der wie auch in den beiden anderen zuvor beschriebenen Fällen der Spannvorrichtung 10 auf eine mit dem Bezugszeichen 12 versehene Spannschiene einwirkt. Dieser weitere Spanner 11 und die damit zusammenwirkende Spannschiene 12 der entsprechenden Spannvorrichtung 10 ist zwischen der Zwischenwelle 3 und einer der beiden Nockenwellen 6 auf der Seite des Lostrums des zweiten Zugmittels 8 angeordnet. Da die Zwischenwelle 3 immer durch das erste Zugmittel 7 angetrieben wird, ist die in der 1 links dargestellte Seite des zweiten Zugmittels 8 zwischen der linken Nockenwelle 6 und der Zwischenwelle 3 immer als Lostrum agierend.
  • Die Nockenwellen 6 können somit immer auf mit diesen in Wirkkontakt stehenden Gaswechselventile zum Optimalzeitpunkt einwirken und sind somit vom Betriebszustand der Elektromaschine 4 unabhängig, sei es, dass sie im Generatorbetrieb oder im Starterbetrieb befindlich ist.
  • Das erste Zugmittel 7 ist nach Art eines Dreiecks aufgespannt, wobei die Kurbelwelle 2, die Maschinenwelle 5 und die Zwischenwelle 3 jeweils an einer Ecke des Dreiecks angebracht sind und wobei lediglich durch die an der Kurbelwelle 2, der Zwischenwelle 3 und der Maschinenwelle 5 angeordneten Zahnrädern, nämlich durch die radiale Ausdehnung der Zahnräder 9, eine Beabstandung zwischen den entsprechenden Wellen und dem ersten Zugmittel 7 vorgehalten ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zugmitteltrieb
    2
    Kurbelwelle
    3
    Zwischenwelle
    4
    Elektromaschine
    5
    Maschinenwelle
    6
    Nockenwelle
    7
    Erstes Zugmittel
    8
    Zweites Zugmittel
    9
    Zahnrad
    10
    Spannvorrichtung
    11
    Spanner
    12
    Spannschiene

Claims (4)

  1. Zugmitteltrieb (1) einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer Kurbelwelle (2) und einer Zwischenwelle (3), welche beide in kraftübertragendem Wirkkontakt mit einem ersten Zugmittel (7) stehen, sowie mit einer Nockenwelle (6), die ebenso wie die Zwischenwelle (3) in kraftübertragendem Wirkkontakt mit einem zweiten Zugmittel (8) steht, wobei eine Elektromaschine (4) mit einer Maschinenwelle (5) vorhanden ist, die in kraftübertragendem Wirkkontakt mit dem ersten Zugmittel (7) steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenwelle (5), die Kurbelwelle (2) und die Zwischenwelle (3) je an einer von drei Ecken eines durch das erste Zugmittel (7) aufgespannten Vielecks befindlich sind, wobei zwei Spannvorrichtungen (10) beidseitig der Maschinenwelle (5) auf das erste Zugmittel (7) einwirkend vorgesehen sind.
  2. Zugmitteltrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vieleck ein Dreieck ist.
  3. Zugmitteltrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Zugmittel (7) oder dem zweiten Zugmittel (8) und einer der Wellen (2, 3, 4, 5, 6), die mit dem jeweiligen Zugmittel (7 oder 8) in kraftübertragendem Wirkkontakt steht, ein Zahnrad (9) angeordnet ist.
  4. Zugmitteltrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Welle (2, 3, 4, 5 oder 6) innerhalb des jeweiligen Zugmittels (7 oder 8) angeordnet ist und von dem jeweiligen Zugmittel (7 oder 8) umschlungen ist.
DE102010006413.0A 2010-02-01 2010-02-01 Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel Expired - Fee Related DE102010006413B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010006413.0A DE102010006413B4 (de) 2010-02-01 2010-02-01 Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010006413.0A DE102010006413B4 (de) 2010-02-01 2010-02-01 Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010006413A1 DE102010006413A1 (de) 2011-08-04
DE102010006413B4 true DE102010006413B4 (de) 2021-05-06

Family

ID=44316005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010006413.0A Expired - Fee Related DE102010006413B4 (de) 2010-02-01 2010-02-01 Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010006413B4 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1464871A1 (de) * 2003-04-02 2004-10-06 DAYCO EUROPE S.r.l. Zweiarmiger Riemenspanner
JP2005325834A (ja) * 2004-04-13 2005-11-24 Toyota Motor Corp 内燃機関
DE102005033321A1 (de) * 2005-07-16 2007-01-25 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
DE102006001258A1 (de) * 2006-01-10 2007-07-12 Compact Dynamics Gmbh Steuerkettentrieb mit integriertem Elektromotor
DE102006053139A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Compact Dynamics Gmbh Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine
DE102007051228A1 (de) * 2007-06-06 2008-12-11 Schaeffler Kg Aktives Spannsystem für Zugmitteltriebe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1464871A1 (de) * 2003-04-02 2004-10-06 DAYCO EUROPE S.r.l. Zweiarmiger Riemenspanner
JP2005325834A (ja) * 2004-04-13 2005-11-24 Toyota Motor Corp 内燃機関
DE102005033321A1 (de) * 2005-07-16 2007-01-25 Schaeffler Kg Umschlingungstrieb
DE102006001258A1 (de) * 2006-01-10 2007-07-12 Compact Dynamics Gmbh Steuerkettentrieb mit integriertem Elektromotor
DE102006053139A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Compact Dynamics Gmbh Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine
DE102007051228A1 (de) * 2007-06-06 2008-12-11 Schaeffler Kg Aktives Spannsystem für Zugmitteltriebe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Maschinenübersetzung von JP 2005 325 834 A *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010006413A1 (de) 2011-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013203009B4 (de) Riementriebvorrichtung für einen Starter-Generator
DE19849886A1 (de) Riementrieb, insbesondere bei Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Fahrzeugs
DE19748423A1 (de) Vorrichtung zum Betreiben von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zum Betreiben der Nebenaggregate in bestimmten Betriebszuständen
WO2009056193A2 (de) Hybridfahrzeug mit doppelkupplungsgetriebe
DE102011056431A1 (de) Hybridantriebsstrang für Kraftfahrzeuge
AT512047B1 (de) Antriebstrang für ein fahrzeug
DE102005034679A1 (de) Steuern der Trägheitsmomentreaktion mit wahlweise in Eingriff bringbarer gegenläufig drehender Komponente
DE102009054329A1 (de) Kettenantriebssystem
EP3784925A1 (de) Übersetzungsgetriebe sowie windkraftanlage und elektrischer antrieb für fahrzeuge mit einem solchen übersetzungsgetriebe
DE102010006413B4 (de) Zugmittelbetrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem dreiecksförmig aufgespannten ersten Zugmittel
DE102008023177B4 (de) Antriebseinrichtung für wenigstens eine Maschinenhilfseinheit mittels eines Riemens
DE102008009201A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102012214235B4 (de) Riementriebanordnung
DE102016006540B4 (de) Hilfsmaschinen-antriebsvorrichtung für einen motor
DE102008017581B4 (de) Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Hybridantrieb
WO2010105652A1 (de) Antriebsstrang für ein hybridgahrzeug
DE102012205146A1 (de) Umschlingungsgetriebe
DE102016217370A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridantrieb
WO2006005411A1 (de) Umschlingungstrieb
DE102021211238B4 (de) Mehrgängiges Hybridgetriebe in Planetenbauweise
DE102021211239B4 (de) Dreigang-Hybridgetriebe
DE102009033659A1 (de) Generator-Antriebssystem für eine Brennkraftmaschine
DE102020207720A1 (de) Automatisiertes Schaltgetriebe für einen Hybridantrieb und Antriebsstrang sowie Kraftfahrzeug hiermit
DE102020207718A1 (de) Automatisiertes Schaltgetriebe für einen Hybridantrieb und Antriebsstrang sowie Kraftfahrzeug hiermit
DE102009025687A1 (de) Nebenaggregatetrieb für eine Verbrennungskraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140213

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140213

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150127

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee