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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, mit einem Turbolader und mit einem Zusatzantrieb, wobei der Turbolader mittels eines Überlagerungsgetriebes von dem Verbrennungsmotor und von dem Zusatzantrieb antreibbar ist, wobei das Überlagerungsgetriebe ein Sonnenrad, mindestens ein Planetenrad und ein Hohlrad sowie einen Planetenträger aufweist, und wobei der Planetenträger drehbar gelagert ist.
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Unter dem Zwang zur Verbrauchsreduzierung und zur Verminderung des CO2-Ausstosses erlangen aufgeladene Verbrennungsmotoren zunehmende Bedeutung. Neben den am meisten verbreiteten Abgasturboladern werden dort, wo Temperatur- oder Bauraumprobleme den Einsatz von Abgasturboladern verhindern oder wo bei sportlichen Fahrzeugen spontaner Ladedruckaufbau im Vordergrund steht, alternativ mechanisch angetriebene Turbolader eingesetzt. Diese mechanisch vom Verbrennungsmotor angetriebenen Turbolader sollten ein großes Übersetzungsverhältnis an einem Verdichterrad erreichen. Nachteilig beim mechanisch angetriebenen Turbolader ist jedoch ein rein Motordrehzahl-proportonialer Antrieb. Bei kleinen Motordrehzahlen sind hiermit auch der erzeugte Ladedruck und der geförderte Volumenstrom klein. Um bereits bei kleinen Motordrehzahlen eine ausreichende Förderwirkung zu erzielen, nimmt bei hohen Motordrehzahlen die Leistungsaufnahme des Turboladers, das heißt die vom Motor aufzubringende Antriebsleistung für den Turbolader stark zu. Hierzu ist vorgeschlagen worden. einen Zusatzantrieb mit einem Überlagerungsgetriebe zu koppeln.
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Aus der gattungsgemäßen
DE 43 30 622 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Antriebsvorrichtung weist einen Verbrennungsmotor, einen Turbolader sowie ein zweistufiges Planetengetriebe auf. Die erste Stufe des Planetengetriebes dient als Überlagerungsgetriebe und die zweite Stufe des Planetengetriebes dient als Übersetzungsgetriebe. Das Sonnenrad des Übersetzungsgetriebes ist mit dem Turbolader gekoppelt. Ein Planetenträger des Überlagerungsgetriebes ist drehbar gelagert und wird über eine Hohlwelle und ein mit der Hohlwelle gekoppeltes Riemenantriebsrad bzw. eine Riemenscheibe von dem Verbrennungsmotor angetrieben. Innerhalb der Hohlwelle ist eine Antriebswelle angeordnet. Diese Antriebswelle weist ein Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes auf und ist mit einem Zusatzantrieb in Form einer Pumpen-Motor-Anordnung antreibbar verbunden. Der Verbrennungsmotor treibt damit den Planetenträger und der Zusatzantrieb das Sonnenrad an. Die beiden Stufen weisen ein gemeinsames Hohlrad auf. Dabei wird mittels des dem Sonnenrad zugeordneten Zusatzantriebs Leistung eingebracht beziehungsweise entnommen. Das Einbringen beziehungsweise Abführen der Überlagerungsleistung erfolgt auf hydraulischem Wege.
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Aus der
DE 198 41 590 A1 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt. Die Antriebsvorrichtung weist als Verbrennungsmotor einen Dieselmotor auf und dient zum Antrieb eines Nutzfahrzeugs. An dem Verbrennungsmotor ist ein Modul mit einem Überlagerungsgetriebe in Form eines Planetengetriebes und zwei verschiedenen Nebenaggregaten montiert. Das eine Nebenaggregat ist durch eine sowohl als Anlasser als auch als Generator betreibbare Elektromaschine gebildet. Die Elektromaschine dient als Zusatzantrieb. Diese Elektromaschine ist einerseits mit einer Batterie und andererseits mit einer elektrischen Steuereinrichtung verbunden. Das auf der gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes angeordnete Nebenaggregat ist durch einen die Druckluftanlage des versorgenden Luftpresser gebildet. Eine Eingangswelle des Planetengetriebes steht über einen Triebstrang mit unveränderlicher Übersetzung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschinen in permanenter Antriebsverbindung. Die Elektromaschine ist mit ihrer Triebwelle drehfest mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden. Der Druckluftpresser ist an der gegenüberliegenden Stirnseite des Planetengetriebes angeordnet und mit seiner Triebwelle drehfest mit der am Planetenträger beziehungsweise Steg angeschlossenen Eingangswelle des Planetengetriebes verbunden, wobei die Eingangswelle mit fester Übersetzung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung steht. Das Planetengetriebe weist zwei Kupplungen auf. Die eine Kupplung dient dazu, den Steg mit dem Hohlrad zu koppeln, damit das Planetengetriebe mit den Triebwellen der beiden Nebenaggregate in Synchronumlauf gebracht werden kann. Die andere Kupplung dient dazu, bei geöffneter erster Kupplung das Hohlrad mit dem Planetengetriebegehäuse zu koppeln, wodurch dann die Übersetzung des Planetengetriebes wirksam ist. Dadurch soll die Elektromaschine sowohl im Anlasser – als auch Generatorbetrieb mit Höchstdrehzahl und damit wirtschaftlich betrieben werden können.
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Aus der
DE 102 04 736 A1 ist ein Servolenksystem für ein Fahrzeug mit einem Überlagerungsgetriebe bekannt. Das Überlagerungsgetriebe ist als Planetengetriebe mit zwei Sonnenrädern und einem Planetenträger ausgebildet. Ein erstes Eingangsgetriebeglied ist an ein Handlenkrad gekoppelt, ein zweites Eingangsgetriebeglied ist an einen Servomotor gekoppelt. Das Ausgangsgetriebeglied ist an ein Lenkgetriebe gekoppelt, welches eine Lenkbewegung in die Fahrzeugräder weiterleitet. Ein solches Servolenksystem ermöglicht es, der vom Handlenkrad ausgelösten Bewegung eine vom Servomotor ausgehende Bewegung zu überlagern. Bei den verschiedenen Ausführungsformen des für das Servolenksystem bestimmten Überlagerungsgetriebes sind zwei Varianten möglich: entweder ist eines der Sonnenräder Teil des ersten Eingangsgetriebegliedes, wobei der Planetenträger Teil des Ausgangsgetriebes ist, oder eines der Sonnenräder ist Teil des Ausgangsgetriebegliedes, wobei der Planetenträger ein Teil des ersten Eingangsgetriebegliedes ist. In beiden Fällen ist jeweils das andere Sonnenrad als Teil des zweiten Eingangsgetriebegliedes mittels des Servomotors antreibbar.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass ein zu geringer Ladedruck und ein zu geringer Volumenstrom bei kleinen Motordrehzahlen und eine zu große Dimensionierung des Turboladers vermieden ist.
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Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun dadurch gelöst, dass der Planetenträger mit dem Zusatzantrieb koppelbar ausgebildet ist. Das Hohlrad ist hierbei funktional wirksam von dem Verbrennungsmotor antreibbar. Die Drehzahl des Hohlrades ist proportional der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Der Abtrieb erfolgt am Sonnenrad. Insbesondere kann ein Planetengetriebe mit großer Standübersetzung verwendet werden. Die Standübersetzung kann insbesondere zwischen –6,5 bis –8,5 ins Schnelle betragen. Die Wahl der Standübersetzung des Planetengetriebes ist so ausgelegt, dass die Leistungsaufnahme des Zusatzantriebes möglichst klein bleibt und das Betriebsbereiche vermieden werden, die für den Zusatzantrieb problematisch sind. Dies hat den Vorteil, dass bei kleinen Stegdrehzahlen gleich oder gegensinnig zur Drehrichtung des primär angetriebenen Hohlrades, eine große Variationsbreite der Drehzahl des Sonnenrades erzielbar ist. Hierdurch ist eine robuste Konstruktion des Überlagerungsgetriebes gegeben, wobei ein großer Regelbereich gewährleistet ist. Die an den Turbolader abgegebene Leistung ist dabei einfach regelbar. Der Verbrennungsmotor ist entlastet. Der Zusatzantrieb ist unabhängig von dem primären Antrieb des Verbrennungsmotors. Der Zusatzantrieb wirkt auf den Planetenträger und überlagert daher eine zusätzliche Leistung auf das abtriebsseitige Sonnenrad oder nimmt eine Leistung vom Verbrennungsmotor auf. Die am Planetenträger aufzubringende. sekundäre Antriebsleistung des Zusatzantriebs ist klein im Vergleich zur gesamten Antriebsleistung des Turboladers. Die vom Verbrennungsmotor zu übertragende Antriebsleistung auf den Turbolader vermindert sich um die Antriebsleistung des Zusatzantriebs. Der Antrieb des Hohlrades ist proportional zu einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, beispielsweise proportional zur Drehzahl der Kurbelwelle. Der Zusatzantrieb ist drehzahl- und drehrichtungsvariabel und/oder leistungsregelbar. Der Zusatzantrieb kann mittels einer Elektromaschine, insbesondere eines Elektromotors oder einer hydrostatischen Antriebseinheit erfolgen. Die Entkopplung der Drehzahl des Verdichterrades des Turboladers von der Drehzahl des Verbrennungsmotors erfolgt mittels programmgesteuerter Drehzahlvariation und Variation der Leistungsaufnahme beziehungsweise Leistungsabgabe des sekundären Zusatzantriebes. Durch den vorgeschlagenen Zusatzantrieb ist ein spontanes Ansprechverhalten der abgegebenen Leistung erzielbar. Durch diese Abtriebsdrehzahlenkopplung sind im Vergleich zu einem Motordrehzahl-proportionalen Turboladerantrieb folgende Vorteile erzielt. Es ist ein höherer Ladedruck und ein größeres Fördervolumen bereits bei niedrigen Motordrehzahlen erreichbar. Hierdurch ergibt sich ein hohes Motormoment bei niedrigen Motordrehzahlen. Der Ladedruckaufbau und die Volumenstromerhöhung ist entkoppelt vom Hochdrehen des Verbrennungsmotors. Das Ansprechverhalten des Verbrennungsmotors ist verbessert. Die Antriebsleistung des Turboladers durch den Verbrennungsmotor kann insbesondere bei hohen Motordrehzahlen verringert werden. dadurch, dass die Leistungsaufnahme des Turboladers durch den Zusatzantrieb regelbar ist, besteht eventuelle sogar die Möglichkeit, eine zusätzliche luftseitige Regelung des Ladedrucks und des Volumenstroms des Turboladers zu entbehren. Die Vorteile des hier vorgeschlagenen Überlagerungsgetriebes ergibt sich auch für unterschiedliche Bauarten von Turboladern. Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 in einer stark schematischen Darstellung eine Antriebsvorrichtung mit einem Überlagerungsgetriebe,
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2 in einer schematischen Darstellung eine nähere Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung gemäß 1,
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3 in einem Diagramm die Drehzahlabhängigkeit zwischen einem Sonnenrad, einem Planetenträger und dem Hohlrad des Überlagerungsgetriebes,
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4 in einer Tabelle mehrere Betriebsparameter eines Verbrennungsmotors, des Überlagerungsgetriebes und eines Turboladers, und
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5 in einer weiteren Tabelle die wesentlichen Parameter wie in 3, wobei jedoch das Überlagerungsgetriebe eine andere Standübersetzung aufweist.
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In 1 und 2 ist eine Antriebsvorrichtung 1 gut zu erkennen. Die Antriebsvorrichtung 1 weist einen Verbrennungsmotor auf, der hier jedoch nicht dargestellt ist. Die Antriebsvorrichtung 1 weist ferner einen Turbolader 2 auf. Von dem Turbolader 2 ist links in 1 und 2 ein Verdichterrad 3 dargestellt. Bei dem Turbolader 2 handelt es sich insbesondere nicht um einen Abgasturbolader, sondern um einen mechanisch angetriebenen Turbolader 2. Das Verdichterrad 3 wird mechanisch angetrieben.
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Die Antriebsvorrichtung 1 weist ferner ein Überlagerungsgetriebe 4 auf. Das Überlagerungsgetriebe 4 steht in Wirkverbindung mit dem Verdichterrad 3. Das Überlagerungsgetriebe 4 ist als Planetengetriebe (nicht näher bezeichnet) ausgebildet. Das Überlagerungsgetriebe 4 weist ein Sonnenrad 5, ein Hohlrad 6 und mindestens ein Planetenrad 7, vorzugsweise mehrere Planetenräder 7 auf. Die Planetenräder 7 sind drehbar an einem Planetenträger 8 angeordnet. Der Planetenträger 8 ist drehbar gelagert. Das Sonnenrad 5 steht im Eingriff mit den Planetenrädern 7. Die Planetenräder 7 stehen wiederum im Eingriff mit dem Hohlrad 6. Das Hohlrad 6 und das Sonnenrad 5 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Der Planetenträger 8 kann auch als Steg bezeichnet werden. Das Hohlrad 6 kann auch als Ringrad bezeichnet werden.
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Das Überlagerungsgetriebe 4 ist mit einem Zusatzantrieb 10 (vgl. 1) koppelbar. Der Turbolader 2 ist mittels des Überlagerungsgetriebes 4 von dem Verbrennungsmotor und von dem Zusatzantrieb 10 antreibbar.
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Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass der Planetenträger 8 mit dem Zuatzantrieb 10 gekoppelt ist. Die Drehzahl des Zusatzantriebes 10 ist damit proportional zur Drehzahl des Planetenträgers 8. Dies hat den Vorteil, dass der Turbolader 2 bereits bei kleinen Motordrehzahlen eine ausreichende Förderwirkung erzielt. Der Turbolader 2 und das Überlagerungsgetriebe 4 kann entsprechend kleinbauend dimensioniert werden. Das Überlagerungsgetriebe 4 ist insbesondere einstufig ausgebildet, was den Vorteil hat, dass das Überlagerungsgetriebe 4 axial kurzbauend ausbildbar ist. Es ist genau ein Sonnenrad 5 und genau ein Hohlrad 6 vorgesehen.
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Der Abtrieb des Überlagerungsgetriebes 4 erfolgt am Sonnenrad 5. Der Antrieb des Überlagerungsgetriebes 4 erfolgt zum einen durch den Verbrennungsmotor über das Hohlrad 6 und zum anderen durch den Zusatzantrieb 10 über den Planetenträger 8. Der Zusatzantrieb 10 ist unabhängig von dem primären Antrieb durch den Verbrennungsmotor. Der Zusatzantrieb 10 wirkt auf den Planetenträger 8 und überlagert eine zusätzliche Leistung auf das Sonnenrad 5. Die am Planetenträger 8 aufzubringende, sekundäre Antriebsleistung des Zusatzantriebs 10 ist klein im Vergleich zur gesamten Antriebsleistung des Turboladers 2. Die gesamte Antriebsleistung des Turboladers 2 ergibt sich aus der Summe der Leistungen des Verbrennungsmotors und der Leistung des Zusatzantriebs 10. Der Antrieb des Hohlrades 6 ist proportional zu einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, insbesondere proportional zur Drehzahl der Motorkurbelwelle (nicht dargestellt).
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Die Entkopplung der Drehzahl des Verdichterrades 3 des Turboladers 2 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors erfolgt mittels einer gesteuerten Drehzahlvariation und damit Variation der Leistungsaufnahme beziehungsweise Leistungsabgabe des Zusatzantriebes 10. Der Zusatzantrieb 10 ist unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors, drehzahl- und drehrichtungsvariabel und/oder leistungsregelbar ausgebildet. Der. Zusatzantrieb 10 kann als Elektromaschine 11, insbesondere als Elektromotor ausgebildet sein. Alternativ kann der Zusatzantrieb 10 als hydrostatische Antriebseinheit ausgebildet sein.
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Das Sonnenrad 5 ist koaxial zu dem Verdichterrad 3 angeordnet. Das Hohlrad 6 ist mit einer Hohlwelle 12 drehfest gekoppelt. Die Hohlwelle 12 erstreckt sich durch eine Gehäuseöffnung 13 eines das Überlagerungsgetriebe 4 aufnehmenden Gehäuses 9. Die Hohlwelle 12 ist mittels eines Lagers an dem Gehäuse 9 drehbar gelagert. Das Hohlrad 6 ist mit einem Riemenantrieb (nicht im einzelnen dargestellt) funktional wirksam antreibbar. Ein aus dem Gehäuse 9 herausragende Abschnitt der Hohlwelle 12 (nicht näher bezeichnet) ist drehfest mit einem Riemenantriebsrad 14 gekoppelt. Der Riemenantriebsrad 14 ist über einen entsprechenden Riemen (nicht näher dargestellt) antreibbar. Das Riemenantriebsrad 14 wird dabei proportional zur Drehzahl der Kurbelwelle beziehungsweise des Verbrennungsmotors angetrieben.
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Innerhalb der Hohlwelle 12 ist eine Antriebswelle 15 angeordnet. Die Antriebswelle 15 ist einerseits mit dem Planetenträger 8 drehfest gekoppelt und andererseits drehfest mit dem Zusatzantrieb 10 gekoppelt bzw. koppelbar. Somit ist der Planetenträger 8 mit dem Zusatzantrieb 10 koppelbar verbunden. Die Antriebswelle 15 und die Hohlwelle 12 sowie das Sonnenrad 5 sind koaxial bzw. konzentrisch zueinander angeordnet. Das Sonnenrad 5, die Hohlwelle 12, das Riemenantriebsrad 14 und die Antriebswelle 15 sind konzentrisch zur Drehachse D angeordnet. Zwischen der Antriebswelle 15 und der Hohlwelle 12 sind entsprechende Lager angeordnet.
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Auf der einen Seite des Überlagerungsgetriebes 4 ist der Zusatzantrieb 10 angeordnet. Auf der anderen, dem Zusatzantrieb 10 abgewandten Seite des Überlagerungsgetriebes 4 ist der Turbolader 2 angeordnet.
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Im folgenden darf auf 3 Bezug genommen werden, wobei horizontal die Drehzahl nRing des Hohlrades 6 rechts vom Nullpunkt NP dargestellt ist. Der Abstand vom Nullpunkt repräsentiert die Größe der Drehzahl.
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Ferner sind unterschiedliche, kleine Drehzahlen nSteg < 0 und nSteg > 0 des Planetenträgers 8 bzw. Stegs aufgetragen. Die Drehzahlen nSteg < 0 und nSteg > 0 repräsentieren unterschiedliche Drehrichtungen des Planetenträgers 8. Die Drehzahlen nSteg < 0 und nSteg > 0 sind betragsmäßig kleiner als die die Drehzahl nRing des Hohlrades 6.
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Ferner sind die resutierenden Drehzahlen nSonne, nSonne_nSteg < 0 und nSonne_nSteg > 0 des abtriebsseitigen Sonnenrades 5 aufgetragen. Gut erkennbar ist, dass das Hohlrad 6 und das Sonnenrad 5 sich gegensinnig drehen. Diese Drehzahlen nSonne, nSonne_nSteg < 0 und nSonne_nSteg > 0 sind betragsmäßig deutlich größer als die Drehzahlen nSteg < 0 und nSteg > 0 oder auch die Drehzahl nRing. Die Drehzahl nSonne entspricht der resultierenden Drehzahl des Sonnenrades 5, wobei der Planetenträger 8 still steht. Die Drehzahl nSonne_nSteg < 0 ist betragsmäßig größer als die Drehzahl nSonne und entspricht der resultierenden Drehzahl des Sonnenrades 5, wobei der Planetenträger 8 sich gegensinnig zum Hohlrad 6 dreht. Die Drehzahl nSonne_nSteg > 0 ist betragsmäßig kleiner als die Drehzahl nSonne und entspricht der resultierenden Drehzahl des Sonnenrades 5, wobei der Planetenträger 8 sich gleichsinnig zum Hohlrad 6 dreht. Gut zu erkennen ist, dass durch eine kleine Änderung der Drehzahl nSteg des Planetenträgers 8 durch den Zusatzantrieb 10 eine große Änderung der Drehzahl nSonne des Sonnenrades 5 erzeugbar ist. Daher ist es vorteilhaft, den Planetenträger 8 mit dem Zusatzantrieb 10 zu koppeln.
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Die Standübersetzung des Überlagerungsgetriebes 4 ist so ausgelegt, dass die Leistungsaufnahme des Zusatzantriebes 10 möglichst klein bleibt und dass die Betriebsbereiche, die für den sekundären Zusatzantrieb 10 problematisch sind, vermieden werden.
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Im folgenden darf auf 4 und 5 näher eingegangen werden:
In 4 ist in Tabellenform der Zusammenhang aufgetragen zwischen der Motordrehzahl nMot in Umdrehungen pro Minute, der Drehzahl des Turboladers nLader in Umdrehungen pro Minute, der Drehzahl nRingr des Hohlrades 6 beziehungsweise Ringrades in Umdrehungen pro Minute, der Leistung PRingr am Hohlrad 6 in kW, der Drehzahl nSteg des Planetenträgers 8 bzw. des Zusatzantriebes 10 in Umdrehungen pro Minute und der Leistung PSteg am Steg in kW. Dieses Überlagerungsgetriebe 4 weist nun eine Standübersetzung von –7,5 ins Schnelle auf. Der Antrieb am Hohlrad 6 erfolgt mittels eines Zahnriemens von der Motorkurbelwelle, wobei die Zahnriemenübersetzung wiederum +2,07 ins Schnelle beträgt. Der Antrieb am Planetenträger 8 beziehungsweise Steg erfolgt variabel mittels eines elektrischen oder hydrostatischen Stellmotors.
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Zwischen der Motordrehzahl von 1.500 bis 5.800 Umdrehungen/Minute nimmt die Drehzahl des Turboladers 2 von 37.850 Umdrehungen/Minute bis hin zu 73.000 Umdrehungen/Minute zu. Die Leistung des Laders steigt dabei von anfänglich 8 kW auf 33,9 kW bei 5.000 Umdrehungen des Motors an und fällt schließlich auf 32,2 kW ab. Die Drehzahl nRingr ist proportional zur Drehzahl nMot des Verbrennungsmotors und ergibt sich durch Multiplikation der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors mit 2,07.
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Die Leistung am Hohlrad steigt von 4,92 kW bis auf 39,7 kW bei 5.800 Umdrehungen pro Minute des Verbrennungsmotors an. Bei 1.500 Umdrehungen des Verbrennungsmotors beträgt die Drehzahl am Planetenträger –1.713 Umdrehungen. Der Zusatzantrieb 10 bringt dabei eine Leistung von 3,08 kW auf. Die Leistungsabgabe an den Planetenträger 8 steigt bis auf 4,85 kW an, wobei der Verbrennungsmotor mit 2.500 Umdrehungen pro Minute dreht. Hierdurch ist eine Drehzahl am Turbolader 2 von bereits 55.000 Umdrehungen pro Minute erreichbar. Zwischen 4.500 Umdrehungen pro Minute des primären Verbrennungsmotors wird die Drehrichtung des Planetenträgers 8 umgekehrt. Die Elektromaschine 11 arbeitet dann nicht mehr als Motor, sondern als Generator. Solange die Drehzahl des Planetenträgers 8 bzw. des Zusatzantriebes 10 kleiner als 0 ist, erfolgt eine Leistungsabgabe vom Planetenträger 8 an das Sonnenrad 5. Ist die Drehzahl des Planetenträgers 8 bzw. des Zusatzantriebes 10 größer als 0, erfolgt eine Leistungsaufnahme durch den Zusatzantrieb 10 über den Planetenträger 8 vom Hohlrad 6. Diese Leistungsaufnahme kann genutzt werden, um z. B. die elektrische Leistung in einen Akku einzuspeisen.
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In 5 ist ein entsprechendes Diagramm für das Überlagerungsgetriebe 4 dargestellt, wobei dieses Überlagerungsgetriebe 4 nun eine Standübersetzung von –6,5 ins Schnelle aufweist. Der Antrieb am Hohlrad 6 erfolgt mittels eines Zahnriemens von der Motorkurbelwelle, wobei die Zahnriemenübersetzung wiederum +2,07 ins Schnelle beträgt. Der Antrieb am Planetenträger 8 beziehungsweise Steg erfolgt variabel mittels eines elektrischen oder hydrostatischen Stellmotors. Zusätzlich ist nun auch das Drehmoment MSteg in Nm am Planetenträger 8 dargestellt.
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Die Drehzahl des Motors ist in Umdrehungen pro Minute angegeben, zwischen 1.000 Umdrehungen/Minute und 5.800 Umdrehungen/Minute. Die Drehzahl des Turboladers variiert dabei zwischen –25.230 Umdrehungen bis zu schließlich –73.000 Umdrehungen. Die Leistung des Laders steigt dabei von 4,5 kW an bis auf 33,9 kW und fällt schließlich leicht auf 32,2 kW ab. Die vom Verbrennungsmotor aufzubringende Leistung steigt dabei von 2,4 kW auf 34,42 kW an. Die am Steg aufgenommene beziehungsweise abgegebene Leistung schwankt zwischen –2,22 kW und 6,41 kW bei 2.500 Umdrehungen. Der Zusatzantrieb 10 dient daher zum Einspeisen und zur Entnahme von Leistung am Planetenträger 8. Der Zusatzantrieb 10 ist derart gesteuert und/oder geregelt ist, dass bei niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmotors der Planetenträger 8 gegensinnig zum Hohlrad 6 dreht und bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors der Planetenträger 8 gleichsinnig zum Hohlrad 6 dreht (vgl. 3, 4, 5). Hierdurch können die Drehzahlbelastungen des Zusatzantriebes 10 klein gehalten werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4330622 A1 [0003]
- DE 19841590 A1 [0004]
- DE 10204736 A1 [0005]
