DE102015102173A1

DE102015102173A1 - Hybridfahrzeug-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102015102173A1
Application number: DE102015102173.0A
Authority: DE
Inventors: Arthur L. McGrew Jr.; Gary R. Valler
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2015-08-27
Also published as: US9381799B2; CN104863703A; CN104863703B; US20150239333A1

Abstract

Eine Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug enthält einen Kraftmaschinenblock, ein Schwungrad und eine Festlegungskupplung, die mit dem Block gekoppelt ist. Der Block definiert entlang einer ersten Längsachse eine Bohrung. Das Schwungrad ist um die Achse drehbar und enthält ein Keilprofil. Das Keilprofil weist einen ersten Zahn und einen zweiten Zahn, der von dem ersten Zahn beabstandet ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu definieren, auf. Die Kupplung ist dafür konfiguriert, eine Drehung des Schwungrads um die erste Achse zu verhindern, und enthält einen Verriegelungsstift. Der Stift ist zwischen einer verriegelten Position, in der der Stift innerhalb des Zwischenraums angeordnet ist und an dem ersten und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad nicht dreht, und einer entriegelten Position, in der der Stift nicht an dem ersten und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad dreht, verlagerbar. Außerdem wird ein Hybridfahrzeug offenbart.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen für Hybridfahrzeuge.
HINTERGRUND
Hybridfahrzeuge können durch mehr als eine Leistungsquelle mit Leistung versorgt werden. Zum Beispiel kann ein Hybridelektrofahrzeug durch eine Brennkraftmaschine und durch einen oder mehrere Elektromotoren mit Leistung versorgt werden. Während bestimmter Fahrzeugbetriebsbedingungen kann die Brennkraftmaschine deaktiviert werden, so dass stattdessen der eine oder die mehreren Elektromotoren das Hybridfahrzeug mit Leistung versorgen können.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug enthält einen Kraftmaschinenblock, in dem entlang einer ersten Längsachse eine Bohrung durch ihn definiert ist. Außerdem enthält die Brennkraftmaschine ein Schwungrad, das um die erste Längsachse drehbar ist und ein erstes Keilprofil aufweist. Das Keilprofil weist einen ersten Zahn und einen zweiten Zahn, der von dem ersten Zahn beabstandet ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu definieren, auf. Außerdem enthält die Brennkraftmaschine eine Festlegungskupplung oder Bremse, die mit dem Kraftmaschinenblock gekoppelt ist und dafür konfiguriert ist, die Drehung des Schwungrads um die erste Längsachse zu verhindern. Die Festlegungskupplung enthält einen Verriegelungsstift, der zwischen einer verriegelten Position, in der der Verriegelungsstift innerhalb des ersten Zwischenraums angeordnet ist und an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad nicht um die erste Längsachse dreht, und einer entriegelten Position, in der der Verriegelungsstift nicht an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad um die erste Längsachse dreht, verlagerbar ist.
In einer Ausführungsform ist der zweite Zahn von dem ersten Zahn um die erste Längsachse radial beabstandet. Ferner stehen der erste Zahn und der zweite Zahn von dem Schwungrad und von der ersten Längsachse weg vor. Außerdem ist die Festlegungskupplung nicht um die erste Längsachse drehbar und enthält sie ein zweites Keilprofil und den Verriegelungsstift. Das zweite Keilprofil weist einen dritten Zahn und einen vierten Zahn, der von dem dritten Zahn beabstandet ist, um einen zweiten Zwischenraum dazwischen zu definieren, auf, wobei der dritte Zahn und der vierte Zahn in Richtung des Schwungrads vorstehen. Der Verriegelungsstift ist zwischen einer verriegelten Position, in der der Verriegelungsstift innerhalb des ersten Zwischenraums und des zweiten Zwischenraums angeordnet ist und an dem ersten Zahn, an dem zweiten Zahn, an dem dritten Zahn und an dem vierten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad nicht um die erste Längsachse dreht, und einer entriegelten Position, in der der Verriegelungsstift nicht an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad um die erste Längsachse dreht, verlagerbar.
Ein Hybridfahrzeug enthält eine Brennkraftmaschine und mehrere Räder, die jeweils um eine Achse drehbar sind. Außerdem enthält das Hybridfahrzeug ein Automatikgetriebe, das in einer elektrischen Betriebsart betreibbar ist, in der die Brennkraftmaschine die mehreren Räder nicht um die Achse dreht. Außerdem enthält das Hybridfahrzeug einen Elektromotor, der dafür konfiguriert ist, die mehreren Räder um die Achse zu drehen, und der mit dem Automatikgetriebe funktional verbunden ist. Die Brennkraftmaschine enthält einen Kraftmaschinenblock, der entlang einer ersten Längsachse eine Bohrung dadurch definiert, und ein Schwungrad, das um die erste Längsachse drehbar ist. Das Schwungrad enthält ein erstes Keilprofil, das einen ersten Zahn und einen zweiten Zahn, der von dem ersten Zahn beabstandet ist, aufweist, um einen ersten Zwischenraum dazwischen zu definieren. Außerdem enthält die Brennkraftmaschine eine Festlegungskupplung, die mit dem Kraftmaschinenblock gekoppelt ist und dafür konfiguriert ist, eine Drehung des Schwungrads um die erste Längsachse zu verhindern, wenn das Automatikgetriebe in der elektrischen Betriebsart arbeitet. Die Festlegungskupplung enthält einen Verriegelungsstift, der zwischen einer verriegelten Position, in der der Verriegelungsstift innerhalb des ersten Zwischenraums angeordnet ist und an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad nicht um die erste Längsachse dreht, und einer entriegelten Position, in der der Verriegelungsstift nicht an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad um die erste Längsachse dreht, verlagerbar ist.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und der besten Ausführungsarten der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und mit den angefügten Ansprüchen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug eine Brennkraftmaschine, ein Automatikgetriebe und einen Elektromotor enthält;
2 ist eine schematische Darstellung einer perspektivischen Teilstirnansicht der Brennkraftmaschine aus 1, wobei die Brennkraftmaschine eine Festlegungskupplung enthält;
3 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht der Festlegungskupplung aus 2 längs der Schnittlinien 3-3, wobei die Festlegungskupplung einen in einer verriegelten Position angeordneten Verriegelungsstift enthält;
4 ist eine schematische Darstellung einer perspektivischen Querschnittsansicht der Festlegungskupplung aus 3;
5 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht der Festlegungskupplung aus 2, wobei der Verriegelungsstift in einer entriegelten Position angeordnet ist; und
6 ist eine schematische Darstellung einer perspektivischen Querschnittsansicht der Festlegungskupplung aus 5.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Anhand der Figuren, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, ist in 1 allgemein ein Hybridfahrzeug 10 gezeigt, das eine Brennkraftmaschine 12 enthält. Wie die Terminologie ”Hybridfahrzeug 10” hier verwendet ist, bezieht sie sich auf ein Fahrzeug, das durch eine erste Leistungsquelle und durch eine zweite Leistungsquelle, die von der ersten Leistungsquelle verschieden ist, mit Leistung versorgt wird. Zum Beispiel kann das Hybridfahrzeug 10 durch die Brennkraftmaschine 12 und durch einen Elektromotor 14 mit Leistung versorgt werden. Somit kann das Hybridfahrzeug 10 ein Hybridelektrofahrzeug (HEV), ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) oder ein Elektrofahrzeug mit verlängerter Reichweite (E-REV) sein, wobei die Brennkraftmaschine 12 für Kraftfahrzeuge einschließlich eines Personenkraftwagens oder eines Geländefahrzeugs nutzbar sein kann. Allerdings wird gewürdigt werden, dass die Brennkraftmaschine 12 ebenfalls für Nicht-Kraftfahrzeuganwendungen wie etwa Seefahrtanwendungen und Wohnmobilanwendungen nutzbar sein kann.
Wieder anhand von 1 enthält das Hybridfahrzeug 10 mehrere Räder 16, die jeweils um eine Achse 18, 118 drehbar sind und dafür konfiguriert sind, das Hybridfahrzeug 10 über eine Oberfläche zu verlagern. Während des Betriebs des Hybridfahrzeugs 10 können sich die mehreren Räder 16 um die Achse 18, 118 drehen, so dass das Hybridfahrzeug 10 entlang einer Straßenoberfläche (nicht gezeigt) fährt.
Weiter anhand von 1 enthält das Hybridfahrzeug 10 außerdem ein Automatikgetriebe 20 und eine Brennkraftmaschine 12, die mit dem Automatikgetriebe 20 funktional verbunden ist. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann z. B. ein Drehmomentwandler die Brennkraftmaschine 12 direkt mit dem Automatikgetriebe 20 funktional verbinden. Allerdings können in einer anderen Anordnung der Elektromotor 14 und/oder eine Batterie 22 die Brennkraftmaschine 12 indirekt mit dem Automatikgetriebe 20 funktional verbinden. Das Automatikgetriebe 20 ist kein Handschaltgetriebe, sondern schaltet vielmehr automatisch in Übereinstimmung mit einer Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 10 zwischen mehreren Übersetzungsverhältnissen (nicht gezeigt) des Hybridfahrzeugs 10.
Ferner ist das Automatikgetriebe 20 in einer (allgemein bei 24 dargestellten) elektrischen Betriebsart betreibbar, in der die Brennkraftmaschine 12 die mehreren Räder 16 nicht um die Achse 18, 118 dreht. Das heißt, wenn das Automatikgetriebe 20 in der elektrischen Betriebsart 24 arbeitet, kann die Brennkraftmaschine 12 vorübergehend ausgerückt oder deaktiviert sein, so dass die Brennkraftmaschine 12 keine Bewegungsleistung direkt für die mehreren Räder 16 bereitstellt.
Mit anderen Worten, wenn das Automatikgetriebe 20 in der elektrischen Betriebsart 24 arbeitet, kann die Brennkraftmaschine 12 keine Bewegungsleistung für das Hybridfahrzeug 10 bereitstellen, d. h. den mehreren Rädern 16 über das Automatikgetriebe 20 nicht direkt eine Bewegung verleihen.
Wieder anhand von 1 enthält das Hybridfahrzeug 10 außerdem den Elektromotor 14, der dafür konfiguriert ist, die mehreren Räder 16 um die Achse 18, 118 zu drehen, und der mit dem Automatikgetriebe 20 funktional verbunden ist. Zum Beispiel kann der Elektromotor 14 während bestimmter Fahrzeugbetriebsbedingungen Energie aus der Batterie 22 entnehmen, so dass der Elektromotor 14 über das Automatikgetriebe 20 die mehreren Räder 16 um die Achse 18, 118 drehen kann. Außerdem kann der Elektromotor 14 gemäß bestimmten Konfigurationen ebenfalls als ein Generator arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, die in der Batterie 22 gespeichert werden kann.
Wie weiter anhand von 1 definiert wird, kann das Automatikgetriebe 20 somit während bestimmter Fahrzeugbetriebsbedingungen in der elektrischen Betriebsart 24 arbeiten. Zum Beispiel kann sich die elektrische Betriebsart 24 auf eine rein elektrische Fahrzeugbetriebsbedingung beziehen, in der nur der Elektromotor 14 und die Batterie 22 über das Automatikgetriebe 20 Bewegungsleistung für die mehreren Räder 16 bereitstellen, d. h., in der nur der Elektromotor 14 und die Batterie 22 das Automatikgetriebe 20 betreiben. Als ein anderes Beispiel kann sich die elektrische Betriebsart 24 auf eine Auto-Stopp-Fahrzeugbetriebsbedingung beziehen, in der die Brennkraftmaschine 12 einen Kraftstoff des Hybridfahrzeugs 10 abschaltet, um ihn zu sparen, wenn das Hybridfahrzeug 10 z. B. an einem Lichtsignal angehalten ist. Ferner kann sich die elektrische Betriebsart 24 auf eine elektrisch unterstützte Fahrzeugbetriebsbedingung beziehen, in der sowohl die Brennkraftmaschine 12 als auch der Elektromotor 14 über das Automatikgetriebe 20 gleichzeitig Bewegungsleistung für die mehreren Räder 16 bereitstellen, d. h., in der sowohl die Brennkraftmaschine 12 als auch der Elektromotor 14 das Automatikgetriebe 20 betreiben. Somit steht die elektrische Betriebsart 24 im Gegensatz zu einer nichtelektrischen Betriebsart (nicht gezeigt) des Automatikgetriebes 20, in der die Brennkraftmaschine 12 die Bewegungsleistung zum Drehen der mehreren Räder 16 bereitstellt.
Darüber hinaus kann das Automatikgetriebe 20 so ausgelegt sein, dass ausschließlich der Elektromotor 14 das Automatikgetriebe 20 betreiben kann, dass ausschließlich die Brennkraftmaschine 12 das Automatikgetriebe 20 betreiben kann oder dass sowohl der Elektromotor 14 als auch die Brennkraftmaschine 12 das Automatikgetriebe 20 gleichzeitig betreiben können, um die mehreren Räder 16 zu drehen. Zum Beispiel kann das Automatikgetriebe 20 so ausgelegt sein, dass die Brennkraftmaschine 12 die Batterie 22 nachladen kann, das Automatikgetriebe 20 aber nicht zum Drehen der mehreren Räder 16 betreiben kann.
Nun anhand von 2 enthält die Brennkraftmaschine 12 einen Kraftmaschinenblock 26, der dort hindurch entlang einer ersten Längsachse 30 eine Bohrung 28 (3) definiert. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann der Kraftmaschinenblock 26 außerdem mehrere Zylinder definieren, in denen sich jeweils einer von mehreren Kolben hin- und herbewegen kann, so dass die Brennkraftmaschine 12 die Linearbewegung der mehreren Kolben in eine Drehbewegung entlang der Antriebswelle umwandeln kann.
Weiter anhand von 2 enthält die Brennkraftmaschine 12 außerdem ein Schwungrad 32, das um die erste Längsachse 30 drehbar ist und ein erstes Keilprofil 34 enthält. In einer Ausführungsform kann das Schwungrad 32 mit dem Automatikgetriebe 20 und mit einem Drehmomentwandler (nicht gezeigt) funktional verbunden sein. Das erste Keilprofil 34 kann als ein Außenkeilprofil charakterisiert sein und kann an der Außenoberfläche 36 (am besten in 6 gezeigt) des Schwungrads 32 angebracht sein. Ferner weist das erste Keilprofil 34 einen ersten Zahn 38 und einen zweiten Zahn 40, der von dem ersten Zahn 38 beabstandet ist, um einen ersten Zwischenraum 42 dazwischen zu definieren, auf. Das heißt, der zweite Zahn 40 kann von dem ersten Zahn 38 um die erste Längsachse 30 radial beabstandet sein, um zwischen dem ersten Zahn 38 und dem zweiten Zahn 40 den ersten Zwischenraum 42 zu definieren. Ferner können der erste Zahn 38 und der zweite Zahn 40 von dem Schwungrad 32 und von der ersten Längsachse 30 weg vorstehen und den ersten Zwischenraum 42 definieren. Außerdem kann das erste Keilprofil 34 mehrere erste Zähne 38 und mehrere zweite Zähne 40, die um die erste Längsachse 30 radial voneinander beabstandet sind, enthalten.
Wieder anhand von 2 enthält die Brennkraftmaschine 12 außerdem eine Festlegungskupplung 44, die mit dem Kraftmaschinenblock 26 gekoppelt ist und die dafür konfiguriert ist, eine Drehung des Schwungrads 32 um die erste Längsachse 30 zu verhindern, wenn das Automatikgetriebe 20 (1) in der elektrischen Betriebsart 24 (1) arbeitet. Die Festlegungskupplung 44 kann auf irgendeine Weise mit dem Kraftmaschinenblock 26 gekoppelt sein. Wie am besten in 3 und 5 gezeigt ist, kann die Festlegungskupplung 44 z. B. an den Kraftmaschinenblock 26 geschraubt sein. Somit kann die Festlegungskupplung 44 nicht um die erste Längsachse 30 drehbar sein, sonders stattdessen an dem Kraftmaschinenblock 26 befestigt sein. Die Festlegungskupplung 44 kann nutzbar sein, um eine Drehung des Schwungrads 32 zu verhindern, während der Elektromotor 14 Bewegungsleistung für das Hybridfahrzeug 10 (1) bereitstellt. Da der Elektromotor 14 das Hybridfahrzeug 10 effizienter antreiben, d. h. ihm Bewegungsleistung zuführen kann, wenn die Brennkraftmaschine 12 deaktiviert oder ausgerückt ist, z. B., wenn das Schwungrad 32 feststehend ist und sich nicht dreht, kann das Hybridfahrzeug 10, das die Festlegungskupplung 44 enthält, eine ausgezeichnete Effizienz aufweisen. Die Festlegungskupplung 44 kann als eine Kupplung charakterisiert sein, die dafür konfiguriert ist, eine Antriebskomponente, d. h. das Schwungrad 32 der Brennkraftmaschine 12, und eine angetriebene Komponente, d. h. das Automatikgetriebe 20, zu verbinden und zu trennen.
Wie anhand von 2–6 beschrieben wird, enthält die Festlegungskupplung 44 genauer einen Verriegelungsstift 46, der zwischen einer verriegelten Position 48 (2–4), in der der Verriegelungsstift 46 innerhalb des ersten Zwischenraums 42 angeordnet ist und an dem ersten Zahn 38 (2) und an dem zweiten Zahn 40 (2) anliegt, so dass sich das Schwungrad 32 nicht um die erste Längsachse 30 (2) dreht, und einer entriegelten Position 50 (5 und 6), in der der Verriegelungsstift 46 nicht an dem ersten Zahn 38 und an dem zweiten Zahn 40 anliegt, so dass sich das Schwungrad 32 um die erste Längsachse 30 dreht, verlagerbar ist. Somit kann der Verriegelungsstift 46 die Drehung des Schwungrads 32 um die erste Längsachse 30 verhindern, wenn der Verriegelungsstift 46 in der verriegelten Position 48 angeordnet ist. Dementsprechend kann der Verriegelungsstift 46 aus einem geeigneten festen Material wie etwa aus Stahl gebildet sein.
Wieder anhand von 2–6 kann die Festlegungskupplung 44 ferner einen Flansch 52 enthalten, der an dem Kraftmaschinenblock 26 angebracht ist und der entlang einer zweiten Längsachse 56, die zu der ersten Längsachse 30 im Wesentlichen parallel ist, einen Kanal 54 (5) dadurch definiert. Wie die Terminologie ”im Wesentlichen” hier verwendet ist, soll sie einen inhärenten Grad der Unsicherheit, die irgendeinem quantitativen Vergleich, irgendeinem quantitativen Wert, irgendeinem quantitativen Messwert oder irgendeiner anderen quantitativen Beschreibung zugeschrieben werden kann, repräsentieren. Somit bezieht sie sich auf eine Anordnung von Elementen oder Merkmalen, die, während in der Theorie erwartet würde, dass sie eine genaue Entsprechung oder ein genaues Verhalten zeigen, in der Praxis etwas weniger als Genaues verkörpern können. Außerdem repräsentiert der Begriff den Grad, um den eine quantitative Darstellung von einer genannten Bezugnahme abweichen kann, ohne dass dies zu einer Änderung der Grundfunktion des fraglichen Gegenstands führt. Somit wird betrachtet, dass die erste Längsachse 30 und die zweite Längsachse 56 etwas weniger als genau parallel zueinander sein können.
Anhand von 2–6 kann der Flansch 52 auf irgendeine Weise an dem Kraftmaschinenblock 26 angebracht sein. Der Flansch 52 kann den Kanal 54 definieren und der Verriegelungsstift 46 kann entlang der zweiten Längsachse 56 innerhalb des Kanals 54 verlagerbar sein, während der Verriegelungsstift zwischen der verriegelten Position 48 (2–4) und der entriegelten Position 50 (5 und 6) übergeht. Wie am besten in 4 gezeigt ist, kann der Verriegelungsstift 46 außerdem eine erste Sitzoberfläche 58 enthalten, die zu der zweiten Längsachse 56 im Wesentlichen senkrecht ist.
Wie am besten in 2 gezeigt ist, enthält die Festlegungskupplung 44 ferner ein zweites Keilprofil 60, das einen dritten Zahn 62 und einen vierten Zahn 64, der von dem dritten Zahn 62 beabstandet ist, um einen zweiten Zwischenraum 66 dazwischen zu definieren, aufweist. Insbesondere können der dritte Zahn 62 und der vierte Zahn 64 in Richtung des Schwungrads 32 und der ersten Längsachse 30 vorstehen. Das heißt, das erste Keilprofil 34 und das zweite Keilprofil 60 können in derselben Ebene angeordnet sein und können koaxial mit der ersten Längsachse 30 sein. Außerdem kann das zweite Keilprofil 60 als ein Innenkeilprofil charakterisiert sein und um die erste Längsachse 30 nicht drehbar sein. Zum Beispiel kann das zweite Keilprofil 60 durch mehrere Schrauben 68 an dem Flansch 52 befestigt sein. Wie anhand von 4 und 6 beschrieben ist, kann somit der Verriegelungsstift 46 innerhalb des zweiten Zwischenraums 66 angeordnet werden und an dem dritten Zahn 62 und an dem vierten Zahn 64 anliegen, wenn der Verriegelungsstift 46 in der verriegelten Position 48 angeordnet wird, während sich der Verriegelungsstift 46 innerhalb des Kanals 54 aus der entriegelten Position 50 (6) in die verriegelte Position 48 (4) verlagert. Umgekehrt kann der Verriegelungsstift 46 nicht an dem dritten Zahn 62 und an dem vierten Zahn 64 anliegen, wenn der Verriegelungsstift 46 in der entriegelten Position 50 angeordnet wird.
Nun anhand von 3–6 kann die Festlegungskupplung 44 ferner ein Solenoid 70 enthalten. Insbesondere kann das Solenoid 70 ein Gehäuse 72 enthalten, das ein Trennelement 74 enthält und eine erste Kammer 76 und eine zweite Kammer 78, die durch das Trennelement 74 von der ersten Kammer 76 beabstandet ist, definiert. Das Gehäuse 72 kann eine Endkappe 80 enthalten, die von dem Trennelement 74 beabstandet ist. Die Endkappe 80 kann als ein entnehmbarer Abschnitt des Gehäuses 72 charakterisiert sein, so dass das Solenoid 70 z. B. gewartet, repariert oder justiert werden kann. Das Gehäuse 72 kann z. B. durch mehrere Schrauben 168 (4) mit dem Flansch 52 gekoppelt sein und kann gegen den Flansch 52 abdichten. Somit kann die Festlegungskupplung 44 ferner eine Dichtung 82, z. B. eine Elastomer-O-Ring-Dichtung, die zwischen dem Flansch 52 und dem Gehäuse 72 angeordnet ist und von dem Trennelement 74 beabstandet ist, enthalten.
Weiter anhand von 3–6 kann das Solenoid 70 außerdem einen Spulenkörper 84 enthalten, der innerhalb der ersten Kammer 76 angeordnet ist und einen Innenhohlraum 86 (3 und 4) definiert. Außerdem kann das Solenoid 70 eine Spule (allgemein bei 88 dargestellt) enthalten, die auf dem Spulenkörper 84 angeordnet und um ihn gewickelt ist und die dafür konfiguriert ist, einen magnetischen Fluss zu erzeugen. Der Spulenkörper 84 kann eine ringförmige Halterung für die Spule 88 bereitstellen und kann aus irgendeinem im Gebiet bekannten nichtmagnetischen Material gebildet sein. Zum Beispiel kann der Spulenkörper 84 aus Formkunststoff wie etwa aus einem Thermoplast gebildet sein. Außerdem kann der Spulenkörper 84 einen oder mehrere Flansche 90, 190 zum Stützen der Spule 88 enthalten.
Die Spule 88 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Die Spule 88 kann z. B. aus Kupferdraht gebildet sein. Die Spule 88 kann in einer oder in mehreren Windungen, d. h. Wicklungen, um den Spulenkörper 84 gewickelt sein. In Verwendung kann an die Spule 88 von einer Leistungsquelle wie etwa z. B. von einem Controller eines Antriebsstrangs (nicht gezeigt) oder von der Batterie 22 (1) ein elektrischer Strom angelegt werden, um den magnetischen Fluss zu erzeugen.
Wieder anhand von 3–6 enthält das Solenoid 70 außerdem einen Tauchkern 92, der innerhalb des Innenhohlraums 86 (3 und 4) entlang der zweiten Längsachse 56 verlagerbar ist. Genauer kann der Tauchkern 92 zwischen einer nichterregten Position 94 (5 und 6), in der der Tauchkern 92 an der Endkappe 80 des Gehäuses 72 anliegt, wenn der Verriegelungsstift 46 in der entriegelten Position 50 angeordnet ist, und einer erregten Position 96 (3 und 4), in der der Tauchkern 92 an dem Trennelement 74 anliegt, hin- und hergehen. Der Tauchkern 92 kann aus einem magnetischen Material wie etwa Eisen oder Stahl gebildet sein. Somit wird ein magnetischer Fluss erzeugt und der Tauchkern 92 in die erregte Position 96 gezogen, während an die Spule 88 ein elektrischer Strom angelegt wird. Umgekehrt kann der Tauchkern 92 in die nichterregte Position 94 zurückkehren, wenn an die Spule 88 kein elektrischer Strom angelegt wird. Um sicherzustellen, dass sich der Tauchkern 92 frei innerhalb des Innenhohlraums 86 verlagert, kann das Solenoid 70 ferner eine Hülse 98 enthalten, die z. B. aus Kupfer oder Messing gebildet ist und gegen den Spulenkörper 84 und das Trennelement 74 angeordnet ist. Das heißt, die Hülse 98 kann den Innenhohlraum 86 auskleiden.
Wie weiter anhand von 3–6 beschrieben wird, kann die Festlegungskupplung 44 ferner eine Stange 100 enthalten, die zwischen der ersten Kammer 76 und der zweiten Kammer 78 verläuft und an dem Tauchkern 92 anliegen kann. Die Stange 100 kann dafür konfiguriert sein, den Tauchkern 92 und den Verriegelungsstift 46 miteinander zu verbinden und die Linearbewegung des Tauchkerns 92 auf den Verriegelungsstift 46 zu übertragen, während der Tauchkern 92 zwischen der nichterregten Position 94 (5 und 6) und der erregten Position 96 (3 und 4) übergeht und während der Verriegelungsstift 46 zwischen der entriegelten Position 50 (5 und 6) und der verriegelten Position 48 (2–4) übergeht. Die Stange 100 kann von dem Solenoid 70 und von dem Tauchkern 92 magnetisch isoliert sein und kann somit aus einem nichtmagnetischen Material wie etwa Aluminium gebildet sein. Die Stange 100 kann an einem Ende 102, 104 nicht befestigt sein und kann sich stattdessen durch das Trennelement 74 innerhalb der ersten Kammer 76 und der zweiten Kammer 78 frei verlagern. Das heißt, die Stange 100 kann an dem Tauchkern 92 nicht befestigt sein. Vielmehr kann das Trennelement 74 einen Hohlraum 106 dadurch definieren und kann die Stange 100 den Hohlraum 106 halbieren und frei durch ihn laufen, während der Verriegelungsstift 46 zwischen der verriegelten Position 48 und der entriegelten Position 50 übergeht.
Ferner kann die Festlegungskupplung 44 einen Sitz 108 enthalten, der an der Stange 100 zum Anliegen gebracht werden kann und der innerhalb der zweiten Kammer 78 angeordnet ist. Der Sitz 108 kann nicht an der Stange 100 befestigt sein, sondern vielmehr kann die Stange 100 an dem Sitz 108 anliegen, während sich die Stange 100 durch den Hohlraum 106 verlagert und der Tauchkern 92 entlang der zweiten Längsachse 56 innerhalb des Innenhohlraums 86 hin- und hergeht. Der Sitz 108 kann eine zweite Sitzoberfläche 110 aufweisen, die zu der zweiten Längsachse 56 im Wesentlichen senkrecht ist und die zu der ersten Sitzoberfläche 58 im Wesentlichen parallel ist.
Anhand von 3 und 5 kann die Festlegungskupplung 44 ferner ein erstes federndes Element 112 enthalten, das entlang der zweiten Längsachse 56 angeordnet ist und das zwischen der ersten Sitzoberfläche 58 und der zweiten Sitzoberfläche 110 angeordnet ist und daran befestigt ist. Das heißt, das erste federnde Element 112 kann eine erste Schraubenfeder sein und kann zwischen und in Kontakt mit dem Verriegelungsstift 46 und dem Sitz 108 angeordnet sein. Das erste federnde Element 112 kann auf einen geeigneten Grad vorbelastet oder vorkomprimiert sein. Somit kann die Festlegungskupplung 44 einen Vorspanner 114 (4) wie etwa eine Halbrundkopf-Ansatzschraube enthalten. Genauer kann der Vorspanner 114 durch den Sitz 108 verlaufen, mit einem Gewinde an dem Verriegelungsstift 46 befestigt sein und das erste federnde Element 112 auf eine gewünschte Vorbelastung zusammendrücken.
Weiter anhand von 3 und 5 kann die Festlegungskupplung 44 ferner ein zweites federndes Element 116 enthalten, das entlang der zweiten Längsachse 56 angeordnet ist. Das zweite federnde Element 116 kann ebenfalls eine Schraubenfeder sein und kann entlang der zweiten Längsachse 56 mit dem ersten federnden Element 112 koaxial sein. Zum Beispiel kann der Flansch 52 eine erste wirksame Oberfläche 120 aufweisen und kann der Verriegelungsstift 46 eine zweite wirksame Oberfläche 122 aufweisen, die von der ersten wirksamen Oberfläche 120 und von der ersten Sitzoberfläche 58 beabstandet ist. Das zweite federnde Element 116 kann entlang der zweiten Längsachse 56 zwischen der ersten wirksamen Oberfläche 120 und der zweiten wirksamen Oberfläche 122 angeordnet und daran angebracht sein.
Das zweite federnde Element 116 kann dafür konfiguriert sein, den Verriegelungsstift 46 in die entriegelte Position 50 (5 und 6) zurückzustellen und den Tauchkern 92 in die nichterregte Position 94 (5 und 6) zurückzustellen. Das heißt, das zweite federnde Element 116 kann als eine Rückstellfeder charakterisiert werden. Wenn das Solenoid 70 im Betrieb aberregt wird, d. h., wenn der Spule 88 kein elektrischer Strom zugeführt wird, kann das zweite federnde Element 116 den Verriegelungsstift 46 von dem Flansch 52 weg verlagern und den Tauchkern somit in die nichterregte Position 94 zurückstellen, in der der Tauchkern 92 an der Endkappe 80 anliegt. Umgekehrt kann sich der Tauchkern 92 in Richtung des Flanschs 52 verlagern, gegen die Stange 100 schieben und eine Federkraft des zweiten federnden Elements 116 überwinden, um dem Verriegelungsstift 46 in die verriegelte Position 48 (2–4) zu verlagern, wenn das Solenoid 70 erregt wird, d. h., wenn der Spule 88 elektrischer Strom zugeführt wird.
Das heißt, wie weiter durch Vergleich von 3 und 5 beschrieben wird, kann das Solenoid 70 zwischen einem erregten Zustand 124 (3), in dem sich der Tauchkern 92, die Stange 100 und der Sitz 108 zusammen entlang der zweiten Längsachse 56 in Richtung des Flanschs 52 verlagern, so dass der Tauchkern 92 an dem Trennelement 74 anliegt, um dadurch den Verriegelungsstift 46 von der entriegelten Position 50 (5 und 6) in die verriegelte Position 48 (3 und 4) zu überführen, und einem nichterregten Zustand 126 (5), in dem sich das zweite federnde Element 116 ausdehnt und entlang der zweiten Längsachse 56 gegen die zweite wirksame Fläche 122 verläuft, um den Sitz 108, die Stange 100 und den Tauchkern 92 von dem Flansch 52 weg zu verlagern und dadurch den Verriegelungsstift 46 aus der verriegelten Position 48 (2–4) in die entriegelte Position 50 (5 und 6) zu überführen, verlagerbar sein. Mit anderen Worten, das Solenoid 70 kann in dem erregten Zustand 124 angeordnet sein, während der Spule 88 elektrischer Strom zugeführt wird, und kann in dem nichterregten Zustand 126 angeordnet sein, wenn der Spule 88 kein elektrischer Strom zugeführt wird. Allgemein kann die Festlegungskupplung 44 eine Hublänge, d. h. eine Entfernung zwischen einem distalen Ende 128 (3 und 4) des Verriegelungsstifts 46, wenn der Verriegelungsstift 46 in der entriegelten Position 50 angeordnet ist, und dem distalen Ende 128 des Verriegelungsstifts 46, wenn der Verriegelungsstift 46 in der verriegelten Position 48 angeordnet ist, von etwa 10 mm bis etwa 20 mm, z. B. von etwa 15 mm oder etwa 17 mm, aufweisen.
Wie oben anhand von 1–6 beschrieben wurde, können sich somit das Schwungrad 32 und das erste Keilprofil 34 im Betrieb ununterbrochen um die erste Längsachse 36 drehen. Während einer Fahrzeugbetriebsbedingung, in der es erwünscht ist, die Brennkraftmaschine 12 (1) zu deaktivieren oder abzuschalten, z. B., wenn das Automatikgetriebe 20 (1) in der elektrischen Betriebsart 24 (1) arbeitet, kann der Spule 88 elektrischer Strom zugeführt werden, um dadurch den Tauchkern 92 in die erregte Position 96 (3 und 4) zu überführen. Daraufhin kann der Tauchkern 92 die Stange 100 gegen den Sitz 108 schieben, der die zweite wirksame Oberfläche 122 in Richtung des Flanschs 52 schieben kann. Falls sich das Schwungrad 32 anhand von 2–4 in eine Position, in der der erste Zwischenraum 42 auf den zweiten Zwischenraum 66 ausgerichtet ist, d. h. in eine Bedingung nicht aneinanderstoßender Zähne, dreht, kann sich der Verriegelungsstift 46 frei in die verriegelte Position 48 verlagern, so dass der Verriegelungsstift 46 innerhalb des ersten Zwischenraums 42 und des zweiten Zwischenraums 66 angeordnet wird und an den ersten Zahn 38 (2), an den zweiten Zahn 40 (2), an den dritten Zahn 62 (2) und an den vierten Zahn 64 (2) anliegt, so dass sich das Schwungrad 32 nicht um die erste Längsachse 30 dreht.
Das heißt, wie genauer anhand von 4 beschrieben wird, kann sich das zweite federnde Element 116 während der Bedingung nicht aneinanderstoßender Zähne entlang der zweiten Längsachse 56 zusammendrücken und kann sich das erste federnde Element 112 entlang der Längsachse 56 nicht zusammendrücken, während das Solenoid 70 in den erregten Zustand 124 übergeht und der Verriegelungsstift 46 in die verriegelte Position 48 übergeht.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann der Verriegelungsstift 46 allerdings unter einigen Betriebsbedingungen eine Bedingung aneinanderstoßender Zähne feststellen. Zum Beispiel kann sich der Verriegelungsstift 46 nicht frei entlang der zweiten Längsachse 56 in die verriegelte Position 48 verlagern, falls sich das Schwungrad 32 während des Betriebs in eine Position, in der der erste Zwischenraum 42 nicht auf den zweiten Zwischenraum 66 ausgerichtet ist, d. h. in einen Zustand, in dem der Verriegelungsstift 46 an einer hinteren Oberfläche 130 (6) des ersten Zahns 38 oder des zweiten Zahns 40 anliegen kann, dreht. Das heißt, der Verriegelungsstift 46 kann an der hinteren Oberfläche 130 anliegen und sich von dem ersten Zahn 38 oder von dem zweiten Zahn 40 weg anheben. In dieser Bedingung kann sich das erste federnde Element 112 entlang der zweiten Längsachse 56 zusammendrücken, wenn der Verriegelungsstift 46 an dem ersten Zahn 38 oder an dem zweiten Zahn 40 anliegt und nicht innerhalb des ersten Zwischenraums 42 angeordnet ist, um dadurch den Verriegelungsstift 46 von dem ersten Zahn 38 oder von dem zweiten Zahn 40 weg zu verlagern und den Tauchkern 92 in Kontakt mit dem Trennelement 74 anzuordnen. Das heißt, das erste federnde Element 112 kann sich nur während der Bedingung aneinanderstoßender Zähne, d. h., wenn sich der Verriegelungsstift 46 in den ersten Zwischenraum 42 zu verlagern versucht, aber von der hinteren Oberfläche 130 des ersten Zahns 38 oder des zweiten Zahns 40 beschränkt wird, zusammendrücken oder seine Länge entlang der zweiten Längsachse 56 ändern.
Ein solches Zusammendrücken des ersten federnden Elements 112 kann ermöglichen, dass der Tauchkern 92 während der Bedingung aneinanderstoßender Zähne vollständig betätigt wird, d. h. vollständig an dem Trennelement 74 anliegt, was wiederum den elektrischen Strom zu verringern ermöglichen kann. Da die ständige Zufuhr von elektrischem Strom zu der Spule 88 die Batterie 22 (1) ungeeignet entladen und/oder vorzeitig entleeren kann, kann das erste federnde Element 112 die Bedingung aneinanderstoßender Zähne dadurch kompensieren, dass es den Verriegelungsstift 46 in Eingriff gelangen lässt, wenn sich das Schwungrad 32 ausreichend dreht, um den ersten Zwischenraum 42 und den zweiten Zwischenraum 66 wieder auszurichten. Wenn der erste Zwischenraum 42 ausreichend auf den zweiten Zwischenraum 66 ausgerichtet ist, kann sich der Verriegelungsstift 46 in Richtung des Schwungrads 32 von dem Trennelement 74 weg verlagern, um in die verriegelte Position 48 (2–4) überzugehen, so dass sich das Schwungrad 32 nicht um die erste Längsachse 30 dreht.
Somit enthält ein Verfahren zum Deaktivieren oder Abschalten der Brennkraftmaschine 12 (1) für das Hybridfahrzeug 10 (1) das Aktivieren der mit dem Kraftmaschinenblock 26 gekoppelten Festlegungskupplung 44. Das Aktivieren kann z. B. das Zuführen von elektrischem Strom zu der Spule 88 enthalten. Ferner enthält das Verfahren das Überführen des Verriegelungsstifts 46 aus der entriegelten Position 50 (5 und 6) in die verriegelte Position 48 (3 und 4) und das Verhindern der Drehung des Schwungrads 32 um die erste Längsachse 30, um dadurch die Brennkraftmaschine 12 zu deaktivieren und abzuschalten.
Das Überführen kann für das Verfahren das Verlagern des Tauchkerns 92 aus der nichterregten Position 94 (5 und 6) in die erregte Position 96 (3 und 4), damit er an der Stange 100 anliegt, enthalten. Außerdem kann das Überführen das Schieben der Stange 100 gegen den Sitz 108 und das Zusammendrücken des zweiten federnden Elements 116 gegen die erste wirksame Oberfläche 120, um dadurch den Verriegelungsstift 46 innerhalb des ersten Zwischenraums 42 und des zweiten Zwischenraums 66 anzuordnen, enthalten.
Während bestimmter Betriebsbedingungen, z. B. während der Bedingung aneinander anstoßender Zähne, kann das Überführen ferner das Anheben des distalen Endes 128 des Verriegelungsstifts 46 von der hinteren Oberfläche 130 weg durch Zusammendrücken des ersten federnden Elements 112 entlang der zweiten Längsachse 56 enthalten. Somit kann das Verfahren nach dem Anheben ferner das erneute Ausdehnen des zweiten federnden Elements 116 entlang der zweiten Längsachse 56, um den Verriegelungsstift 46 innerhalb des ersten Zwischenraums 42 und des zweiten Zwischenraums 66 anzuordnen, enthalten.
Vorteilhaft kann die Festlegungskupplung 44 sowohl wartungsfähig als auch wirtschaftlich einzubauen und zu betreiben sein. Die Festlegungskupplung 44 kann so positioniert sein, dass sie an dem Kraftmaschinenblock 26 einen Raum belegt, der durch einen nicht vorhandenen Startermechanismus (nicht gezeigt) für die Brennkraftmaschine 12 freigeworden ist. Das heißt, da das Hybridfahrzeug 10 keinen herkömmlichen Startermechanismus für die Brennkraftmaschine 12 zu enthalten braucht, kann die Festlegungskupplung 44 an einem Ort angeordnet sein, der andernfalls durch den Startermechanismus belegt wäre. Somit kann die Festlegungskupplung 44 ein Hauptkraftmaschinenlager (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 12 nicht ungeeignet belasten. Da die Festlegungskupplung 44 selbständig und leicht in das Hybridfahrzeug 10 einzubauen ist, ist die Festlegungskupplung 44 ferner kostengünstig.
Das die Festlegungskupplung 44 die Brennkraftmaschine 12 (1) während bestimmter Fahrzeugbetriebsbedingungen, z. B., wenn das Automatikgetriebe 20 (1) in der elektrischen Betriebsart 24 (1) arbeitet und wenn der Spule 88 ein verhältnismäßig kleiner elektrischer Strom zugeführt wird, sperren oder deaktivieren kann, weisen das Hybridfahrzeug 10 und die Brennkraftmaschine 12 außerdem eine ausgezeichnete Effizienz auf und können sie sich nicht ungeeignet auf eine Fahrreichweite, eine Batteriegröße, eine Batterielebensdauer und/oder die Verbraucherkosten des Hybridfahrzeugs 10 auswirken. Da die Festlegungskupplung 44 dafür konfiguriert ist, eine Drehung des Schwungrads 32 zu verhindern, wenn der Verriegelungsstift 46 in der verriegelten Position 48 (2–4) angeordnet ist, ist es außerdem nicht notwendig, den Elektromotor 14 (1) zu verwenden, um dem Dauerbetrieb des Schwungrads 32 entgegenzuwirken, wenn das Automatikgetriebe 20 (1) in der elektrischen Betriebsart 24 arbeitet. Somit stellt das Stützen auf den verhältnismäßig kleinen elektrischen Strom, der der Spule 88 zugeführt wird, um die Festlegungskupplung 44 zu betätigen, anstelle des Stützens auf einen verhältnismäßig großen elektrischen Strom, der notwendig ist, um den Elektromotor 14 zu betreiben und zu steuern, für das Hybridfahrzeug 10 während des Betriebs eine ausgezeichnete Energieeffizienz sicher.
Da eine Kraft, die erforderlich ist, um den Verriegelungsstift 46 in die verriegelte Position 48 (2–4) zu verlagern und dadurch die Drehung des Schwungrads 32 anzuhalten, im Vergleich zum Deaktivieren der Brennkraftmaschine 12 über Nassscheibenkupplungen (nicht gezeigt) verhältnismäßig klein ist, ist die Festlegungskupplung 44 außerdem robust und zuverlässig. Da die Festlegungskupplung 44 an dem Kraftmaschinenblock 26 anstatt an dem Automatikgetriebe 20 (1) angebracht ist, trägt die Festlegungskupplung 44 ferner nicht zu Spinnverlusten oder Luftwiderstandsverlusten bei, während der Verriegelungsstift 46 in die verriegelte Position 48 übergeht, was ebenfalls zu der ausgezeichneten Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 beiträgt.
Obwohl die besten Ausführungsarten der Offenbarung ausführlich beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Offenbarung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Offenbarung im Schutzumfang der angefügten Ansprüche zu verwirklichen.

Claims

Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug, wobei die Brennkraftmaschine umfasst: einen Kraftmaschinenblock, durch welchen eine Bohrung entlang einer ersten Längsachse definiert ist; ein Schwungrad, das um die erste Längsachse drehbar ist und ein erstes Keilprofil enthält, wobei das erste Keilprofil einen ersten Zahn und einen zweiten Zahn, der von dem ersten Zahn beabstandet ist, um einen ersten Zwischenraum dazwischen zu definieren, aufweist; und eine Festlegungskupplung, die mit dem Kraftmaschinenblock gekoppelt ist und dafür konfiguriert ist, eine Drehung des Schwungrads um die erste Längsachse zu verhindern, wobei die Festlegungskupplung enthält: einen Verriegelungsstift, der zwischen einer verriegelten Position, in der der Verriegelungsstift innerhalb des ersten Zwischenraums angeordnet ist und an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad nicht um die erste Längsachse dreht, und einer nicht verriegelten Position, in der der Verriegelungsstift nicht an dem ersten Zahn und an dem zweiten Zahn anliegt, so dass sich das Schwungrad um die erste Längsachse dreht, verlagerbar ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Festlegungskupplung nicht um die erste Längsachse drehbar ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Festlegungskupplung ferner ein zweites Keilprofil enthält, das einen dritten Zahn und einen vierten Zahn, der von dem dritten Zahn beabstandet ist, um einen zweiten Zwischenraum dazwischen zu definieren, aufweist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei der Verriegelungsstift innerhalb des zweiten Zwischenraums angeordnet ist und an dem dritten Zahn und an dem vierten Zahn anliegt, wenn der Verriegelungsstift in der verriegelten Position angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei der Verriegelungsstift nicht an dem dritten Zahn und an dem vierten Zahn anliegt, wenn der Verriegelungsstift in der nicht verriegelten Position angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei die Festlegungskupplung ferner einen Flansch enthält, der an dem Kraftmaschinenblock angebracht ist und der dort hindurch entlang einer zweiten Längsachse, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Längsachse ist, einen Kanal definiert.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, wobei der Verriegelungsstift eine erste Sitzoberfläche enthält, die zu der zweiten Längsachse im Wesentlichen senkrecht ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, wobei die Festlegungskupplung ferner ein Solenoid enthält, das an dem Flansch angebracht ist, wobei das Solenoid umfasst: ein Gehäuse, das ein Teilungselement enthält und eine erste Kammer und eine zweite Kammer, die durch das Teilungselement von der ersten Kammer beabstandet ist, definiert; einen Spulenkörper, der innerhalb der ersten Kammer angeordnet ist und einen Innenhohlraum definiert; eine Spule, die auf dem Spulenkörper angeordnet und um ihn gewickelt ist; und einen Tauchkern, der innerhalb des Innenhohlraums entlang der zweiten Längsachse verlagerbar ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, wobei die Festlegungskupplung ferner eine Stange enthält, die zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer verläuft und die an dem Tauchkern anliegen kann.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, wobei die Festlegungskupplung ferner einen Sitz enthält, der an der Stange anliegen kann und innerhalb der zweiten Kammer angeordnet ist, wobei der Sitz eine zweite Sitzoberfläche aufweist, die zu der zweiten Längsachse im Wesentlichen senkrecht ist und zu der ersten Sitzoberfläche im Wesentlichen parallel ist.