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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs, derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, insbesondere aus der
DE 10 2010 026 859 A1 .
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Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel eines Kraftfahrzeugantriebs mit einer Verbrennungskraftmaschine beschrieben, dies ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung zu verstehen.
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Derartige Verbrennungskraftmaschinen werden zum Starten von einem Startergenerator auf eine Startdrehzahl hoch beschleunigt, insbesondere im sogenannten Stärt/Stoppbetrieb, welcher ein besonders schnelles Starten erfordert, entstehen dabei große Anforderungen an die Kraftübertragung vom Startergenerator auf die Verbrennungskraftmaschine. Soweit der Startergenerator mit einem Zugmittelgetriebe mit der Verbrennungskraftmaschine koppelbar ist, werden mit diesem Zugmittelgetriebe häufig Nebenaggregate, wie der Klimakompressor, die Wasserpumpe oder andere, mit mechanischer Leistung versorgt. Durch diese Nebenaggregate steigen die Anforderungen an das Zugmittelgetriebe weiter.
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Die
DE 10 2009 016 911 A1 befasst sich mit einen riemengetriebenen Generatoranlassersystem für Hybridfahrzeuge. Die
DE 10 2010 026 859 A1 befasst sich mit einer Drehübertragungsvorrichtung. Die
DE 199 34 936 A1 befasst sich mit einem Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. Die
DE 197 32 370 A1 befasst sich mit einem Nebenaggregatemodul für eine Brennkraftmaschine. Die
DE 10 2011 003 225 A1 befasst sich mit einem Zugmitteltrieb eines Verbrennungsmotors und einem Verfahren zu dessen Betrieb. Die
DE 10 2008 006 578 A1 befasst sich mit einem Fahrzeugantriebssystem, einer Leistungssteuervorrichtung und einem Verfahren zum Steuern von Leistung.
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Aus der
DE 10 2010 026 859 A1 ist es bekannt, einen elektromechanischen Energiewandler, wie beispielsweise einen Startergenerator, mittels eines ersten Zugmittelgetriebes an die Verbrennungskraftmaschine zu koppeln und mittels eines zweiten Zugmittelgetriebes Nebenaggregaten mechanische Leistung zu zuführen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen derart weiterzuentwickeln, dass das Betriebsverhalten dieser verbessert wird. Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine Antriebsvorrichtung weist eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Hauptwelle zum Abgeben von mechanischer Leistung auf. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine in Hubkolbenbauweise ausgeführt und arbeitet weiter vorzugsweise nach dem Diesel- oder Ottoprinzip, dabei ist die Hauptwelle insbesondere als eine Kurbelwelle ausgebildet.
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Weiter weist die Antriebsvorrichtung einen Startergenerator auf, welcher mit einer Starterwelle zur mechanischen Leistungsübertragung verbindbar ist. Vorzugsweise ist der Startergenerator als ein elektromechanischer Energiewandler ausgebildet, derartigen Wandlern ist mechanische Leistung in Form von Drehzahl und Drehmoment zuführbar und durch diese in elektrische Leistung (Spannung und Strom) umwandelbar oder umgekehrt. Weiter ist der Startergenerator vorzugsweise dazu eingerichtet, die Verbrennungskraftmaschine in der Startphase auf ihre Startdrehzahl zu beschleunigen und im befeuerten Betriebe der Verbrennungskraftmaschine von dieser über das Starter-Zugmittelgetriebe mechanische Leistung aufzunehmen und diese einem kraftfahrzeugeigenem Energienetz zur Verfügung zu stellen, insbesondere einem Fahrzeug Bordnetz. Im Sinne der Erfindung ist unter der Startdrehzahl die Drehzahl während eines Startvorgangs der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen, ab welcher diese in den befeuerten Betrieb versetzbar ist.
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Weiter weist die Antriebsvorrichtung wenigstens ein Nebenaggregat, vorzugsweise eine Vielzahl von Nebenaggregaten, auf. Dabei weisen diese. Nebenaggregate jeweils eine Antriebswelle auf, über welche diesen mechanische Leistung (Drehzahl, Drehmoment) zuführbar ist. Unter diesen Nebenaggregaten sind Einrichtungen zu verstehen welche zum Bereitstellen von Motorgrundfunktionen, wie beispielsweise Motorölpumpe, oder zum Bereitstellen von Komfortfunktionen, wie beispielsweise, Klimakompressor, mit mechanischer Antriebsleistung aus der Verbrennungskraftmaschine versorgbar sind, ohne dass die mechanische Antriebsleistung dabei zwischenzeitlich in eine andere Energieform gewandelt wird. Vorzugsweise ist eine Kühlmittelpumpe, insbesondere die sogenannte Wasserpumpe, vorzugsweise so angeordnet, dass sie durch das Aggregate-Zugmitteigetriebe antreibbar ist oder bevorzugt derart, dass sie durch das Starter-Zugmitteigetriebe antreibbar ist.
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Bei den bekannten Antriebsvorrichtungen ist dem Startergenerator mittels eines Starter-Zugmittelgetriebes von der Hauptwelle, insbesondere der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine, mechanische Leistung zuführbar.
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Wenigstens einem der Nebenaggregate ist, über ein Aggregate-Zugmittelgetriebe mechanische Leistung zuführbar. Jedes der Zugmittelgetriebe weist zur Leistungsübertragung ein endloses Zugmittel auf. Dabei läuft dieses Zugmittel bei einem Zugmittelgetriebe über wenigstens zwei Räder um. Das Starter-Zugmittelgetriebe weist ein endloses Zugmittel auf, welches um ein, vorzugsweise auf der Hauptwelle angeordnetes, bevorzugt mit der Hauptwelle verbindbares, Hauptrad und ein vorzugsweise auf der Starterwelle angeordnetes, bevorzugt mit der Starterwelle verbindbares, Starterrad umläuft.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Zugmittelgetriebe auch eine Getriebeeinrichtung zu verstehen, bei welcher die Antriebsleistung wenigstens anteilig durch Schubkräfte übertragbar ist, sowie dies bei Schubgliederbändern der Fall ist.
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Erfindungsgemäß weist das Aggregate-Zugmittelgetriebe ein weiteres endloses Zugmittel auf, welches über ein mit der Starterwelle verbindbares Treiberrad und ein mit der Antriebswelle verbindbares Antriebsrad umläuft. Insbesondere durch diese Aufteilung in zwei Zugmittelgetriebe ist einerseits ein besonders sicherer Betrieb der Nebenaggregate erreichbar, und andererseits ist ein besonders platzsparender Aufbau durch die Kaskadierung der Zugmittelgetriebe darstellbar.
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Vorzugsweise sind das Starterrad und das Treiberrad konzentrisch zueinander angeordnet, weiter vorzugsweise ist die Abtriebswelle des Startergenerators konzentrisch zur beiden Rädern angeordnet.
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Mit einer derartigen Antriebsvorrichtung ist es insbesondere ermöglicht, die zum Starten der Verbrennungskraftmaschine benötigten elektrischen Ströme gering zu halten, wenn das Aggregate-Zugmittelgetriebe durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wenigstens beim Startvorgang, abkoppelbar ist, d.h. während dieser Phase nicht mit angetrieben wird. Durch diese zeitweise ermöglichte Abkopplung, wenigstens eines der Nebenaggregate, ist das zum Starten der Verbrennungskraftmaschine benötigte Drehmoment und damit der dem Startergenerator dafür zuzuführende elektrische Strom verringerbar, und damit ist insbesondere eine verbesserte Auslegung des elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Bildlich sind damit mit der Starterwelle zwei Räder (Treiberrad, Starterrad) verbindbar und konzentrisch zu dieser angeordnet. Weiter vorzugsweise weist der Startergenerator eine zu Leistungsabgabe und -aufnahme eingerichtete Welle auf und vorzugsweise ist diese Welle konzentrisch zur Starterwelle oder wenigstens achsparallel zu dieser ausgerichtet.
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Weiter vorzugsweise ist die Welle des Startergenerators mit der Starterwelle verbindbar, vorzugsweise sind diese einstückig miteinander ausgebildet. Vorzugsweise sind diese beiden Wellen formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig oder mittels einer Kombination aus wenigstens zwei der genannten Arten. miteinander verbunden. Bevorzugt sind diese Wellen mit einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung miteinander verbunden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist sowohl die Verbrennungskraftmaschine, wie auch das Stärter-Zugmittelgetriebe, welches in einem Quertriebsgehäuse angeordnet ist, jeweils einen eigenen Kühlschmiermittelhaushalt auf. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Quertriebsgehäuse eine Einrichtung zu verstehen, welche das Starter-Zugmittelgetriebe wenigstens abschnittsweise umgibt und vorzugsweise zur Aufnahme wenigstens eines Lagers, insbesondere zur Lagerung der Starterwelle, vorgesehen ist. Insbesondere ist das Quertriebsgehäuse dazu eingerichtet einen Kühlschmierstoff aufzunehmen, insbesondere ein Getriebeschmiermittel, vorzugsweise ein Fett, bevorzugt ein Öl.
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Unter dem Kühlschmiermittelhaushalt der Verbrennungskraftmaschine ist insbesondere die Motorölversorgung der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen. Das Motoröl weist häufig Verunreinigungen auf, welche durch Abrieb und die Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine entstehen können, derartige Verunreinigungen können durch eine Trennung der Kühlschmiermittelhaushalte sicher vom Starter-Zugmittelgetriebe ferngehalten werden.
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In einer weiter bevorzugen Ausführungsform weist das Starter-Zugmittelgetriebe und die Verbrennungskraftmaschine einen gemeinsamen Kühlschmiermittelhaushalt auf. Weiter vorzugsweise tritt Kühlschmiermittel beim Übergang von der Verbrennungskraftmaschine in das Starter-Zugmittelgetriebe durch eine Hauptstrom- oder Nebenstromfiltereinrichtung. Insbesondere durch die Filterung des Kühlschmiermittels kann eine Übertragung von Verunreinigungen von der Verbrennungskraftmaschine zum Starter-Zugmittelgetriebe oder umgekehrt vorzugsweise verringert oder bevorzugt verhindert werden. Insbesondere durch einen gemeinsamen Kühlschmiermittelhaushalt ist eine wartungsfreundliche Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das endlose Zugmittel des Starter-Zugmittelgetriebes als ein formschlüssig Leistung übertragendes Zugmittel ausgebildet. Vorzugsweise ist dieses Zugmittel als ein sogenannter Zahnriemen oder bevorzugt als eine Kette ausgebildet. Insbesondere ist es bei einem formschlüssigen Zugmittel ermöglicht, keine Spannvorrichtung für das Zugmittel vorzusehen oder wenigstens eine geringe Vorspannung - im Vergleich zu einem die gleich Leistung reibschlüssig übertragenden Zugmittelgetriebe - für das Zugmittel vorzusehen und damit die Verlustleistung zu verringern.
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Weiter vorzugweise ist diese Kette als eine Zahnkette, bevorzugt als eine Rollenkette und besonders bevorzugt als eine Hülsenkette ausgebildet. Weiter vorzugsweise wird eine Hülsenkette oder eine Rollenkette in Kombination mit einem gemeinsamen Kühlschmiermittelhaushalt für Verbrennungskraftmaschine und Starter-Zugmittelgetriebe verwendet. Insbesondere derartige Ketten (Hülsen-, Rollenkette) sind unempfindlicher gegen Verunreinigungen im Kühlschmiermittel, als beispielsweise Zahnketten und daher besonders für die Verwendung in einem gemeinsamen Kühlschmiermittelhaushalt geeignet.
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Vorzugsweise besteht ein als Kette ausgebildetes Zugmittel wenigstens überwiegend oder vorzugsweise vollständig aus einem Stahlwerkstoff, wobei die Leistungsübertragung vorzugsweise formschlüssig vom Zugmittel auf ein zur Leistungsübertragung eingerichtetes Rad erfolgt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zugmittel des Starter-Zugmittelgetriebes als ein Riemen, vorzugsweise als ein Flachriemen und bevorzugt als ein Zahnriemen, beziehungsweise als ein Rippenriemen, ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist dieses Zugmittel als ein Keilriemen ausgebildet oder weist in einer zur Bewegungsrichtung des Zugmittels orthogonalen Querschnittsfläche wenigstens abschnittsweise einen trapezartigen oder V-artigen Querschnitt auf, bevorzugt eine Vielzahl solcher Querschnitte. Derartige Riemen sind aus dem Stand der Technik als sogenannte Poly-V-Riemen bekannt. Weiter vorzugsweise weist ein derartiger Riemen als einen ersten Bestandteil einen Matrixwerkstoff, vorzugsweise einen elastisch verformbareri Kunststoff, und weiter einzelne oder mehrere, vorzugsweise ein Netz von, Verstärkungsfasern auf. Insbesondere Gummi oder Kautschuk weisen für einen Matrixwerkstoff geeignete Eigenschaften auf. In den Matrixwerkstoff sind die Verstärkungsfasern vorzugsweise wenigstens teilweise oder vollständig aufgenommen. Insbesondere Riemen weisen, gegenüber Kette oder Zahnrad, besonders ruhige Laufeigenschaften auf. Vorzugsweise werden Riemen ohne Zusatz eines Kühlschmiermittels in dem Starter-Zugmittelgetriebe verwendet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das endlose Zugmittel des Aggregate-Zugmittelgetriebes als ein Riemen ausgebildet. Vorzugsweise ist dieser Riemen als ein Flachriemen, bevorzugt als ein Zahn- oder Rippenriemen und besonders bevorzugt als ein Keil- oder als ein sogenannter Poly-V-Riemen ausgebildet. Weiter vorzugsweise weist dieser Riemen Verstärkungsphasern auf, welche vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen in Bewegungsrichtung dieses Zugmittels verlaufen. Insbesondere durch den ruhigen. Lauf des Riemens ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist das Aggregate-Zugmittelgetriebe als Zugmittel eine Kette auf. Insbesondere mit Ketten als Zugmittel ist eine besonders hohe Leistungsdichte erreichbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Hauptwelle ein Haupt-Schwingungsreduzierer angeordnet, beziehungsweise ist er mit diesem vorzugsweise verbindbar und bevorzugt konzentrisch zu diesem angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Schwingungsreduzierer ein Schwingungsdämpfer oder ein Schwingungstilger zu verstehen, weiter vorzugsweise weist ein Schwingungsreduzierer wenigstens einen Schwingungstilger und wenigstens einen Schwingungsdämpfer auf.
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Ein Schwingungstilger kann insbesondere als passiver Schwingungstilger ausgebildet sein und auf dem Prinzip eines Feder-Massesystems beruhen, wie beispielsweise ein Zwei- oder Mehrmassenschwungrad oder als aktiver Schwingungstilger bei dem Schwingungen durch einen motorischen Antrieb erzeugbar sind. Dabei beruht ein Schwingungsreduzierer insbesondere auf dem Prinzip, dass dieser durch eine Drehschwingungsfrequenz angeregt wird und auf diese mit einer phasenverschobenen Gegenschwingung reagiert. Vorzugsweise ist der Schwingungsreduzierer derart auf der Hauptwelle angeordnet, dass die von der Hauptwelle auf das Hauptrad übertragenen Drehschwingungen durch diesen reduziert sind, beziehungsweise dass die Drehschwingungen der Hauptwelle gegenüber einem Betrieb ohne Schwingungsreduzierer verringert sind, wenigsten in einem vorbestimmbaren Drehzahlbereich verringert sind. Dadurch sind die auf das Hauptrad übertragenen Drehschwingungen bei einen Betrieb mit einem Schwingungsreduzierer geringer, als ohne diesen und somit ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar. Insbesondere wenn das Zugmittelgetriebe, mit welchem der Startergenerator mit der Kurbelwelle verbindbar ist, eine hohe Steifigkeit aufweist, ist eine besonders wirkungsvolle Schwingungsreduzierung, insbesondere durch den Startergenerator, ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf der Starterwelle ein weiterer Schwingungsreduzierer, ein so genannter Starter-Schwingungsreduzierer angeordnet. Dabei ist dieser Schwingungsreduzierer derart auf der Starterwelle angeordnet, dass durch diesen die vom Treiberrad auf die Starterwelle übertragbaren Drehschwingungen reduzierbar sind. Insbesondere durch diesen Schwingungsreduzierer wird die mechanische Beanspruchung des Startergenerators verringert und somit ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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Weiter vorzugsweise ist wenigstens einer der zuvor genannten Schwingungsreduzierer, vorzugsweise aber beide, aus einer Gruppe von Einrichtungen ausgewählt, welche wenigstens folgende Einrichtungen umfasst:
- • Schwingungsdämpfer,
- • Schwingungstilger und
- • aktive Schwingungsdämpfer oder Schwingungstilger.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Schwingungsdämpfer eine Einrichtung zu verstehen, welche durch Energieumwandlung Drehschwingungen reduziert, insbesondere solche, die aufgrund von Drehmomentenungleichförmigkeiten der Verbrennungskraftmaschine (Massenkräfte, Gaswechselvorgänge) hervorgerufen werden.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einen Schwingungstilger eine Einrichtung zu verstehen, welche bei Anregung durch eine Schwingungsfrequenz mit einer zu dieser phasenverschobenen Gegenschwingung reagiert. Derartige Einrichtungen können auch als aktiver Schwingungsdämpfer oder Schwingungstilger ausgeführt sein. Dabei ist unter einen aktiven Schwingungsdämpfer oder Schwingungstilger eine Einrichtung zu verstehen, bei welchen die Energieumwandlung bzw. die gegenphasige Schwingung durch einen motorischen Antrieb erzeugbar ist. Derartige Schwingungstilger bzw. Schwingungsdämpfer sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere durch die Reduzierung der Drehschwingungen sind die mechanischen Beanspruchungen auf die Antriebsvorrichtung verringerbar und somit ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist neben diesem einen Nebenaggregat wenigstens ein weiteres, vorzugsweise aber eine Vielzahl weiterer Nebenaggregate, durch das Aggregate-Zugmittelgetriebe mechanisch antreibbar. Dabei ist im Sirine der Erfindung unter dem mechanischen antreiben zu verstehen, dass diese Nebenaggregate, ohne eine Umwandlung der mechanischen Leistung in eine andere Form (zum Beispiel elektrische Antriebsleistung) angetrieben werden. Weiter vorzugsweise sind diese Nebenaggregate aus einer Gruppe von Nebenaggregaten ausgewählt, welche wenigstens folgende Aggregate umfasst:
- • Kühlmittelpumpe,
- • mechanischer Klimakompressor,
- • Hydraulikpumpe,
- • Schmiermittelpumpe.
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Insbesondere durch die Aufteilung der Zugmittel Getriebe in ein Starter-Zugmittelgetriebe und in ein Aggregate-Zugmittelgetriebe ist eine Vielzahl von Nebenaggregaten antreibbar und so ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines der durch das Aggregate-Zugmittelgetriebe antreibbaren Nebenaggregate als eine Pumpen- oder Verdichtereinrichtung ausgebildet und weist demnach einen Mediumszuführ- oder Abführkanal auf (Zulauf/Ablauf, Saugseite/Druckseite). Dabei ist wenigstens einer dieser beiden Kanäle, vorzugsweise beide, wenigstens abschnittsweise, als eine Ausnehmung in diesem Quertriebsgehäuse ausgebildet. Insbesondere durch die Ausbildung dieser Kanäle in dem Quertriebsgehäuse ist die Anzahl der Schlauchleitungen oder Rohrleitungen verringerbar und damit ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines der Nebenaggregate, welches durch dieses Aggregate-Zugmittelgetriebe antreibbar ist, als eine Pumpen- oder Verdichtereinrichtung ausgebildet. Derartigen Einrichtungen ist es gemein, dass diese, eine sogenannte Kompressionskammer aufweisen. Im Sinne der Erfindung ist, unter einer solchen Kompressionskammer ein Hohlraum zu verstehen, in welchem das zu fördernde oder komprimierende Medium verdichtet wird, bildlich gesprochen der Hohlraum in welchem beispielsweise die Zahnräder einer Zahnradpumpe angeordnet sind bzw. die Kolben einer Kolbenpumpe. Weiter vorzugsweise ist dieser Hohlraum wenigstens abschnittsweise als eine Ausnehmung in diesem Quertriebsgehäuse ausgebildet Vorzugsweise ist dieser Hohlraum vollständig als Ausnehmung in diesem Quertriebsgehäuse ausgebildet. Insbesondere durch eine derartige Gestaltung des Quertriebsgehäuses ist eine Funktionsintegration in dieses ermöglicht und eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eines der Nebenaggregate mit einem Hauptaggregatsrad ausgebildet. Weiter vorzugsweise läuft das Zugmittel des Starterrad-Zugmittelgetriebes auch über dieses Hauptaggregatsrad zur Leistungsübertragung um. Weiter vorzugsweise ist dieses Hauptaggregatsrad bezogen auf seine theoretische Lage wenigstens teilweise oberhalb des Starterrads, bzw. wenigstens teilweise oberhalb des Hauptrads angeordnet. Dabei ist oberhalb in diesem Zusammenhang auf die geodädische Lage im Einbauzustand der Antriebsvorrichtung im Kraftfahrzeug zu verstehen.
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Vorzugsweise ist dieses, mit einem Hauptaggregatsrad ausgestattete, Nebenaggregat als eine Pumpeneinrichtung, vorzugsweise als Motorkühlmittelpumpe ausgebildet. Insbesondere die Motorkühlmittelpumpe ist für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine essenziell und durch die Anordnung dieser im Starterrad-Zugmittelgetriebe ist eine Verbesserung der Betriebssicherheit erreichbar. Weiter vorzugsweise ist wenigstens eine Pumpenzuleitung bzw. eine. Pumpenableitung oder beide (Saugleitung/Druckleitung) als eine Ausnehmung in diesem Quertriebsgehäuse ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist das Quertriebsgehäuse wenigstens abschnittsweise als Pumpengehäuse ausgebildet und weist demnach eine Ausnehmung der oben beschriebenen Art als Kompressionskammer auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist, bezogen auf den Leistungsfluss, zwischen dem Treiberrad und dem Starterrad eine Drehmomentübertragungseinrichtung angeordnet. Weiter vorzugsweise ist diese Drehmomentübertragungseinrichtung derart ausgebildet, dass damit die Leistungsübertragung zwischen dem Treiberrad und dem Starterrad selektiv unterbrechbar ist. Eine derartige Drehmomentübertragungseinrichtung ist vorzugsweise als eine Kupplung ausgebildet. Vorzugsweise ist diese Drehmomentübertragungseinrichtung als eine Kupplung mit reibschlüssiger, bevorzugt formschlüssiger Leistungsübertragung ausgebildet oder weiter vorzugsweise mit beiden Arten der Drehmomentübertragung, wie dies insbesondere bei aus dem Stand der Technik bekannten Synchronisierungen realisiert ist.
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Weiter vorzugsweise ist diese Drehmomentübertragungseinrichtung als eine Lamellenkupplung mit wenigstens einer oder einer Vielzahl von Reibpaarungen, vorzugsweise als eine Klauenkupplung, weiter vorzugsweise als eine selbsthaltende Klauenkupplung, ausgebildet. Besonders bevorzugt ist eine derartige Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere eine Lammellenkupplung, in einer „Normally-Closed-Ausführung“ ausgebildet, so dass diese zum Unterbrechen der Drehmomentübertragung vorzugsweise bestromt oder bevorzugt mit einem Druckmedium beaufschlagt wird.
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Insbesondere durch eine derartige Drehmomentübertragungseinrichtung ist es ermöglicht, dass Aggregate-Zugmittelgetriebe mittels des Startergenerators anzutreiben, ohne dass dabei ein Leistungsfluss zur Verbrennungskraftmaschine entsteht, anders gewendet das Starter-Zugmittelgetriebe steht in diesem Betriebszustand still, obwohl der Startergenerator eine Leistung abgibt (Motorbetrieb des Startergenerators). Insbesondere ist es damit ermöglicht die Nebenaggregate bei stillstehender Verbrennungskraftmaschine anzutreiben, vorzugsweise ist dadurch ein Klimakompressor unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar und der Fahrzeuginnenraum ist so temperierbar, ohne dass dazu ein Klimakompressor mit eigenem elektrischem Antrieb nötig ist.
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Bezogen auf den Leistungsfluss ist, zwischen dem Starterräd und der Starterwelle ein Getriebe angeordnet. Dabei ist unter einem Getriebe eine Einrichtung zur Drehzahl- und Drehmomentwandlung zu verstehen. Vorzugsweise ist dieses Getriebe in Form eines Zahnradgetriebes ausgebildet. Dieses Getriebe ist als ein Umlaufgetriebe, bevorzugt als ein Planetengetriebe mit wenigstens drei Wellen und besonders bevorzugt als Planetengetriebe mit drei Wellen, ausgebildet. Dabei weist ein derartiges Planetengetriebe insbesondere eine Sonnenradwelle, eine Hohlradwelle und einen Steg auf, wobei dieser Steg insbesondere zur Aufnahme wenigstens eines, vorzugsweise mehrerer, Planetenräder ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang mit dem Umlaufgetriebe ist die Bezeichnung „-welle“ insbesondere nicht als Beschreibung der Geometrie der Bauteile, zu verstehen, sondern entspricht einer im Maschinenbau üblichen Beschreibung für solche Getriebeelemente. Insbesondere durch ein Getriebe zwischen dem Starterrad und der Starterwelle ist eine Anpassung des zur Verfügung gestellten Drehmoments an die Lastanforderungen ermöglicht und somit ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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Von der Starterwelle ist mechanische Leistung auf eine erste Welle dieses Umlaufgetriebes übertragbar. Weiter ist eine zweite Welle dieses, Umlaufgetriebes selektiv mit einem stillstehenden ersten Gehäuseabschnitt, insbesondere einem Gehäuseabschnitt des Startergenerators, beziehungsweise einem mit diesem kinematisch gekoppelten Gehäuseabschnitt, koppelbar. Weiter vorzugsweise ist die dritte Welle dieses Umlaufgetriebes, vorzugsweise selektiv, mit dem Steg des Umlaufgetriebes koppelbar. Weiter vorzugsweise ist zur Kopplung wenigstens einer dieser Wellen, vorzugsweise beider Wellen, jeweils ein Freilauf oder vorzugsweise eine Kupplung, vorgesehen.
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Dabei ist unter einem Freilauf im Sinne diese Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche abhängig von einer Drehzahldifferenz bzw. einer Drehrichtung eine Kopplung zwischen zwei Bauteilen (Welle/Gehäuse; Welle/Welle) herstellt (Drehmomentübertragung ermöglicht) oder freigibt (kein Drehmoment übertragbar). Für derartige Aufgaben sind im Maschinenbau insbesondere Klemmrollenfreiläufe oder dergleichen bekannt. Weiter vorzugsweise ist wenigstens einer dieser Freiläufe oder alle, als schaltbarer Freilauf ausgebildet. Insbesondere ist unter einem schaltbaren Freilauf ein Freilauf zu verstehen, bei welchen durch einen Steuerbefehl, insbesondere unabhängig von der Drehrichtung, die Sperrwirkung des Freilaufs aufhebbar oder verhinderbar ist. Auch derartige schaltbare Freiläufe sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung wenigstens zwei Betriebszustände auf, von welchen der erste Betriebszustand ein Startbetriebszustand ist, in dem von dem Startergenerator eine Antriebsleistung auf die Hauptwelle, insbesondere die Kurbelwelle, der Verbrennungskraftmaschine übertragen wird. In dem zweiten Betriebszustand (Verbrennungsmotorbetriebszustand) wird die Verbrennungskraftmaschine derart betrieben dass diese eine Leistung über das Starterrad-Zugmittelgetriebe auf den Startergenerator abgibt und dieser im generatorischen Betrieb betreibbar ist.
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Vorzugsweise sind die Freiläufe derart angeordnet, dass in jedem dieser zwei Betriebszustände jeweils der eine Freilauf eine drehmomentleitende Verbindung herstellt und der andere Freilauf keine drehmomentleitende Verbindung herstellt. Vorzugsweise wechselt mit dem Betriebszustand (Startbetriebszustand, Verbrennungsmotorbetriebszustand) auch der Betriebszustand (offen/geschlossen) der zwei Freiläufe, d.h., dass nun der Freilauf geschlossen ist, welcher zuvor offen war und dass der Freilauf offen ist, der zuvor geschlossen war.
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In einer bevorzugten Ausführungsform schließt der Freilauf der zwischen Hohlradwelle und dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist im Startbetriebszustand (Drehmomentübertragung ermöglicht) während der Freilauf andere Freilauf offen ist. In dem zweiten Betriebszustand ist der zuvor geöffnete Freilauf geschlossen und der Freilauf zwischen der Welle und dem Gehäuseabschnitt ist offen. Vorzugsweise ist dieser Zustand der Freiläufe, beziehungsweise eines wenigstens eines der Freiläufe, durch einen oder mehrere Steuerbefehl veränderbar. Eine Veränderung des Zustands des Freilaufs (offen/geschlossen) ist nur möglich wenn der Freilauf als schaltbarer. Freilauf ausgebildet ist. Insbesondere ist dadurch, eine besonders vorteilhafte Steuerung der Antriebsvorrichtung erreichbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist, bezogen auf die Leistungsübertragung, zwischen dem Gehäuseabschnitt und der Hohlradwelle eine Drehmomentübertragungseinrichtung angeordnet, vorzugsweise eine Kupplung und besonders bevorzugt ein Freilauf, besonders bevorzugt ein schaltbarer Freilauf.
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Vorzugsweise ist ein erster dieser Freiläufe funktionell zwischen der Hohlradwelle und dem Gehäuseabschnitt, insbesondere einem Gehäuse des Startergenerators, angeordnet, beziehungsweise ist die Hohlradwelle vorzugsweise mit diesem Freilauf mit dem Startergeneratorgehäuse kinematisch koppelbar. Weiter vorzugsweise ist der zweite dieser Freiläufe zwischen der Sonnenradwelle und dem Steg angeordnet.
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Insbesondere ist durch eine derartige Anordnung der Freiläufe erreichbar, dass im generatorischen Betrieb des Startergenerators die Zahnräder im Umlaufgetriebe nicht abwälzen (1:1-Übersetzung) und so ein besonders hoher Wirkungsgrad erreichbar ist und weiter ist für den Startbetriebszustand eine Übersetzung zur Anpassung der Drehmomentanforderung an den Startergenerator durch das Umlaufgetriebe ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Umlaufgetriebes ist die erste Welle als Sonnenritzelwelle ausgebildet, die zweite Welle als so genannter Steg oder Stegwelle und die dritte Welle als Hohlrad oder sogenannte Hohlradwelle. Besonders bevorzugt ist das Hohlrad über den ersten Freilauf selektiv mit einem Gehäuseabschnitt kinematisch mit dem Startergeneratorgehäuse verbindbar. Und die Sonnenritzelwelle ist über den zweiten Freilauf mit dem Steg selektiv verbindbar. Weiter vorzugsweise sind die beiden Freiläufe derart angeordnet, dass maximal einer von beiden geschlossen ist.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand teilweise schematisierter Figuren näher dargestellt und erläutert. Dabei zeigt:
- 1a: eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform,
- 1 b: eine erste Detailansicht im Bereich der Starterwelle,
- 2a: eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform,
- 2b: eine Detailansicht im Bereich der Starterwelle für die zweite Ausführungsform,
- 3a: eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform,
- 3b: eine Detailansicht im Bereich der Starterwelle für die dritte Ausführungsform,
- 4a: eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform,
- 4b: eine Detailansicht im Bereich der Starterwelle für die vierte Ausführungsform,
- 5a: eine Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform,
- 5b: eine Detailansicht im Bereich der Starterwelle für die fünfte Ausführungsform,
- 6: eine Schnittdarstellung einer sechsten Ausführungsform.
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1 zeigt einen teilweise schematisierten Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine VKM eine Kurbelwelle als Hauptwelle HW auf, über welche diese eine mechanische Leistung abgeben kann. Das Quertriebsgehäuse QG ist auf der dem Getriebe Get gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet. Auf der Hauptwelle HW ist das Hauptrad Har angeordnet. Das Hauptrad Har weist einen Torsionsschwingungsdämpfer TSD auf. Dieser Torsionsschwingungsdämpfer ist dazu ausgebildet die Drehungleichförmigkeiten, welche durch Massenkräfte und/oder Gaswechselvorgänge hervorgerufen werden, zu verringern. Zwischen dem Hauptrad Har und dem Starterrad Str ist durch das Zugmittel, welches in diesem Fall als Zahnkette ZK ausgebildet ist, mechanische Leistung übertragbar. Das Starterrad Str ist auf der Starterwelle SW gelagert und mit dieser drehfest verbunden.
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Mit der Starterwelle SW ist Leistung vom Startergenerator SG-EM auf das Starterrad Str übertragbar. Dabei ist das Starterrad Str drehfest mit einer Abtriebswelle des Startergenerators SG-EM verbunden. Weiter ist mit dieser Abtriebswelle das Treiberrad Tr drehfest verbunden. Dieses Treiberrad Tr ist als ein Riemenrad ausgebildet und mit diesem ist mechanische Leistung auf dem Poly-V-Riemen PVR übertragbar. Der Poly-V-Riemen ist als Zugmittel für das Aggregate-Zugmittelgetriebe ausgebildet. Über den Poly-V-Riemen PVR sind die Nebenaggregate mit mechanischer Leistung versorgbar. Als Nebenaggregate sind in dem Aggregate-Zugmittelgetriebe beispielsweise die mechanische Wasserpumpe MWP sowie der mechanische Klimakompressor MKK angeordnet.
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Das Quertriebsgehäuse QG ist mit einem Radialwellendichtring RWDR gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe abgedichtet, sodass ein im Quertriebsgehäuse QG vorhandener Schmierstoff nicht zum Aggregate-Zugmittelgetriebe gelangen kann. Weiter ist das Quertriebsgehäuse QG mit einem Radialwellendichtring RWDR gegenüber der Verbrennungskraftmaschine VKM abgedichtet. Durch ein derartig ausgebildetes Starter-Zugmittelgetriebe mit einem Starterrad Str, einem Hauptrad Har und dem Zugmittel ZK welches gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe getrennt und abgedichtet ist, ist eine verbesserte Antriebsvorrichtung darstellbar.
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In 1b ist eine Teilschnitt Darstellung im Bereich der Starterwelle, der in 1a dargestellten Ausführungsform, der Erfindung gezeigt. Die Starterwelle SW ist im Quertriebsgehäuse QG gelagert und mit der Abtriebswelle des Startergenerators SG-EM verbunden. Mit der Starterwelle SW ist das Starterrad Str sowie das Treiberrad Tr drehfest verbunden. Um das Treiberrad Tr läuft der Poly-V-Riemen PVR um und um das Starterrad Str läuft die Zahnkette ZK um. Dabei ist das im Quertriebsgehäuse QG angeordnete Zugmittelgetriebe mit einem Radialwellendichtring RWDR gegenüber dem Zugmittelgetriebe mit dem Poly-V-Riemen PVR als Zugmittel abgedichtet.
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In 2a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in teilweise schematisierter Schnittdarstellung gezeigt. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine VKM eine als Hauptwelle HW ausgebildete Kurbelwelle auf. Auf der Hauptwelle HW ist ein Torsionsschwingungsdämpfer TSD und das Hauptrad Har angeordnet. Um das Hauptrad Har läuft das als Zahnkette ausgebildete Zugmittel ZK des Starter-Zugmittelgetriebes um. Weiter läuft dieses Zugmittel ZK um das Starterrad Str auf der Starterwelle SW um. Dabei ist die Starterwelle SW mittels einer Magnetkupplung MK mit dem Startergenerator SG-EM selektiv verbindbar. Mit der Abtriebswelle des Startergenerators SG-EM ist das Treiberrad Tr drehfest verbunden. Bei geöffneter magnetischer Kupplung MK wird vom Startergenerator SG-EM keine Leistung an die Starterwelle SW abgegeben.
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Durch diese magnetische Kupplung MK ist es ermöglicht, mit dem Startergenerator SG-EM das Aggregate-Zugmittelgetriebe, mit welchem die mechanische Wasserpumpe MWP sowie der mechanische Klimakompressor MKK antreibbar sind, unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine VKM anzutreiben. Damit ist ein autarker Betrieb des mechanischen Klimakompressors MKK ermöglicht und somit kann die Fahrzeugkabine unabhängig vom Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungskraftmaschine, temperiert werden. Für eine derartige Funktion ist normalerweise ein elektrisch angetriebener Klimakompressor notwendig, dies führt zu zusätzlichen Kosten und Gewicht.
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Als Zugmittel für das Aggregate-Zugmittelgetriebe wird ein Poly-V-Riemen PVR verwendet. Dieser Poly-V-Riemen PVR läuft um das Treiberrad Tr und die jeweiligen an den Nebenaggregaten (mechanische Wasserpumpe MWP, mechanischer Klimakompressor MKK) angeordneten Riemenräder um. Weiter ist das Quertriebsgehäuse QG mit Radialwellendichtringen RWDR sowohl gegenüber der Verbrennungskraftmaschine VKM, wie auch gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe abgedichtet.
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In 2b ist eine Teilschnitt Darstellung der in 2a dargestellten Ausführungsform der Erfindung im Bereich der Starterwelle SW gezeigt. Dabei ist die Starterwelle SW im Quertriebsgehäuse QG drehbar gelagert. Das Starter-Zugmittelgetriebe ist mit einem Radialwellendichtring RWDR gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe abgedichtet. Das Aggregate-Zugmittelgetriebe weist als Zugmittel einen Poly-V-Riemen PVR auf. Dieser Poly-V-Riemen PVR läuft um das Treiberrad Tr um. Die magnetische Kupplung MK ist als Lamellenkupplung ausgebildet. Das Treiberrad Tr ist unmittelbar von dem Startergenerator SG-EM antreibbar. Wird die Kupplung MK geschlossen, so wird Antriebsleistung vom Startergenerator SG-EM auf das Starterrad Str übertragen und die Verbrennungskraftmaschine VKM kann damit zum Starten angetrieben werden bzw. kann der Startergenerator SG-EM dadurch im generatorischen Betrieb angetrieben werden und ist zur Versorgung des Bordnetzes mit einer elektrischen Spannung verwendbar.
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In 3a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung eingegangen. Zwischen dem Startergenerator SG-EM ist ein Umlaufgetriebe UG in Planetengetriebebauform angeordnet. Dabei ist die Rotorwelle des Startergenerators SG-EM mit einer ersten Welle dieses Umlaufgetriebes UG verbindbar. In diesem Umlaufgetriebe UG sind zwei Freiläufe FL1 und FL2 angeordnet. Durch das Umlaufgetriebe UG ist es ermöglicht eine Startübersetzung zwischen dem Startergenerator SG-EM und der Verbrennungskraftmaschine VKM vorzusehen und somit das Startverhalten zu verbessern.
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In 3b ist eine Teilschnitt Darstellung der in 3a dargestellten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Dabei ist die Starterwelle SW im Quertriebsgehäuse QG gelagert. Auf der Starterwelle SW ist das Starterrad Str angeordnet. Um das Starterrad Str läuft die Zahnkette als Zugmittel ZK um. Von dem Zugmittel ZK ist mechanische Leistung an die Verbrennungskraftmaschine VKM übertragbar. Das Umlaufgetriebe UG weist ein Hohlrad HR, einen Steg St sowie eine Sonnenritzelwelle Sr auf. Auf dem Steg St sind Planetenräder gelagert. Diese Planetenräder kämmen sowohl mit dem Hohlrad HR wie auch mit dem Sonnenritzelwelle Sr.
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Das Hohlrad HR ist über den ersten Freilauf FL1 mit einem Gehäuseabschnitt GA selektiv verbindbar. Dabei ist der Gehäuseabschnitt GA am Quertriebsgehäuse QG ausgebildet. Kinematisch ist dieser Gehäuseabschnitt GA mit dem Gehäuse des Startergenerators SG-EM gekoppelt. Ein zweiter Freilauf FL2 ist zwischen der Sonnenritzelwelle Sr und dem Steg St angeordnet.. Ist der zweite Freilauf FL2 geschlossen und damit die Sonnenritzelwelle Sr mit dem Steg St drehfest verbunden, so läuft das Umlaufgetriebe UG verblockt um, also insbesondere ohne dabei Wälzleistung zu übertragen.
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In einem ersten Betriebsmodus, in welchem die Verbrennungskraftmaschine VKM von dem Startergenerator SG-EM gestartet wird, ist der zweite Freilauf FL2 geöffnet und der erste Freilauf FL1 geschlossen. Dadurch wird die Leistung des Startergenerators SG-EM mit der Übersetzung des Umlaufgetriebes UG auf das Starterrad Str übertragen. In einem weiteren Betriebsmodus wenn beispielsweise der Startergenerator SG-EM durch die Verbrennungskraftmaschine im generatorischen Betrieb angetrieben wird ist der erste Freilauf FL1 geöffnet und der zweite Freilauf FL2 geschlossen. Dadurch wird in diesem zweiten Betriebsmodus keine Wälzleistung übertragen und der Wirkungsgrad des Umlaufgetriebes UG ist besonders hoch und ein effizienter Betrieb der Antriebsvorrichtung ist somit ermöglicht. Auch in dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Starter-Zugmittelgetriebe gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe durch einen Radialwellendichtring RWDR abgedichtet.
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In 4a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer teilweise schematisierten Schnittdarstellung gezeigt. Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den zuvor erläuterten Ausführungsformen eingegangen. Auch in dieser Ausführungsform ist der Startergenerator SG-EM mittels eines Umlaufgetriebes UG mit der Starterwelle SW koppelbar. Zusätzlich ist zur Kopplung des Startergenerators SG-EM ist eine magnetische Kupplung MK vorgesehen.
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In 4b ist eine Teilschnitt Darstellung der in 4a dargestellten Ausführungsform der Erfindung im Bereich der Starterwelle SW gezeigt. Zwischen dem Umlaufgetriebe UG und dem Startergenerator SG-EM ist eine magnetische Kupplung MK angeordnet. Die magnetische Kupplung MK ist als Lamellenkupplung ausgebildet. Das Starter-Zugmittelgetriebe ist gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe durch den Radialwellendichtring RWDR abgedichtet. Das Treiberrad Tr ist unmittelbar vom Startergenerator SG-EM antreibbar. Vom Treiberrad Tr wird die Leistung an das Zugmittel, einen Poly-V-Riemen PVR, des Aggregate-Zugmittelgetriebes abgegeben. Durch die magnetische Kupplung MK ist ein autarker Betrieb der Nebenaggregate ermöglicht, selbst wenn die Verbrennungskraftmaschine VKM stillsteht. Die Freiläufe FL1 und FL2 sind in der bereits in 3a/b beschriebenen Art und Weise angeordnet.
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Durch die in 4a/b dargestellte Ausführungsform der Erfindung lassen sich die Vorteile der in den 2a/b und 3a/b dargestellten Ausführungsformen der Erfindung miteinander kombinieren.
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In 5a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer teilweise schematisierten Schnittdarstellung gezeigt. Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den zuvor erläuterten Ausführungsformen eingegangen. Auch in dieser Ausführungsform ist der Startergenerator SG-EM mittels eines Umlaufgetriebes UG mit der Starterwelle SW koppelbar. Zusätzlich sind zur Kopplung des Startergenerators SG-EM ein erster Freilauf FL1 und ein zweiter Freilauf FL2 vorgesehen.
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Der erste Freilauf FL1 ist derart angeordnet, dass durch diesen im Startbetrieb, Startergenerator SG-EM beschleunigt die Kurbelwelle HW der Verbrennungskraftmaschine VKM auf die Startdrehzahl, das Hohlrad HR des Umlaufgetriebes UG mit dem Gehäuseabschnitt. GA, drehfest verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung ist der Gehäuseabschnitt GA am Quertriebsgehäuse QG, welches kinematisch mit dem Startergeneratorgehäuse gekoppelt ist, angeordnet. Weiter verbindet der Freilauf FL1 das Hohlrad HR auch im Motorbetrieb des Startergenerators SG-EM mit dem Gehäuseabschnitt GA. Die mechanische Wasserpumpe MWP ist unmittelbar über das Starter-Zugmittelgetriebe mit der Zahnkette ZK mit der Kurbelwelle HW der Verbrennungskraftmaschine VKM verbunden. Der mechanische Klimakompressor MKK ist über den Poly-V-Riemen PVR und damit mittels des Aggregate-Zugmittelgetriebes, mit dem Startergenerator SG-EM verbunden.
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Das Umlaufgetriebe UG ist derart aufgebaut, dass das vom Startergenerator SG-EM mittels des Sonnenritzels Sr eingeleitete Drehmoment im Starterbetriebe verstärkt, beziehungsweise übersetzt wird.
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Für den Fall des Generatorbetriebs - Startergenerator SG-EM wird von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben und elektrische Leistung wird für das Bordnetz bereitgestellt - ist der erste Freilauf FL1 geöffnet und durch den zweiten Freilauf FL2 wird das Sonnenritzel Sr mit dem Steg St kinematisch gekoppelt. Durch diese kinematische Kopplung läuft das Umlaufgetriebe praktisch verlustfrei, wenigstens aber ohne Wälzverluste, um. Das Hauptrad Har ist drehmomentleitend mit der Kurbelwelle HW der Verbrennungskraftmaschine verbunden und weist zur Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einen Torsionsschwingungsdämpfer TSD auf. Die mechanische Wasserpumpe MWP ist wenigstens teilweise in das Quertriebsgehäuse QG integriert.
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In 5b ist eine Teilschnitt Darstellung der in 5a dargestellten Ausführungsform der Erfindung im Bereich der Starterwelle SW gezeigt. Das Hohlrad HR ist mit dem ersten Freilauf FL1 mit dem Gehäuseabschnitt GA koppelbar und die Sonnenritzelwelle Sr ist mit dem Freilauf FL2 mit dem Steg St des Umlaufgetriebes UG koppelbar. Dabei sind diese Freiläufe FL1/FL2 derart angeordnet, dass der Freilauf FL1 geöffnet ist, wenn der Freilauf FL2 geschlossen ist und umgekehrt. Das Starter-Zugmittelgetriebe ist gegenüber dem Aggregate-Zugmittelgetriebe durch den Radialwellendichtring RWDR abgedichtet. Das Treiberrad Tr ist unmittelbar vom Startergenerator SG-EM antreibbar.
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Vom Treiberrad Tr wird die Leistung an das Zugmittel PVR, einen Poly-V-Riemen, des Aggregate-Zugmittelgetriebes abgegeben und von diesem an den mechanischen Klimakompressor MKK geleitet.
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Insbesondere durch die in 5a/5b dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist eine besonders günstige Startübersetzung mittels des Umlaufgetriebes UG darstellbar, diese führt zu geringen Anlasserströmen, und ein besonders hoher Wirkungsgrad ist im generatorischen Betrieb des Startergenerators SG-EM erreichbar.
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In 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer teilweise schematisierten Schnittdarstellung gezeigt. Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den zuvor erläuterten Ausführungsformen eingegangen. Auch in dieser Ausführungsform ist der Startergenerator SG-EM mittels eines Umlaufgetriebes UG mit der Starterwelle SW koppelbar. Zusätzlich sind zur Kopplung des Startergenerators SG-EM ein erster Freilauf FL1 und ein zweiter Freilauf FL2 vorgesehen. Darüber hinaus ist zwischen dem Gehäuseabschnitt GA mit welchem der erste Freilauf FL1 das Hohlrad HR koppeln kann und dem eine schaltbare Kupplung Sbk vorgesehen. Die Funktion der schaltbaren Kupplung Sbk ist mittels eines als schaltbaren Freilauf ausgeführten ersten Freilauf FL1 besonders einfach und platzsparend darstellbar.
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Über die schaltbare Kupplung Sbk, beziehungsweise einen als schaltbaren Freilauf ausgeführten ersten Freilauf FL1, ist es ermöglicht, dass der Startergenerator SG-EM das Aggregat-Zugmittelgetriebe mittels des Treiberrads Tr antreibt, während das Starter-Zugmitteigetriebe gleichzeitig nicht mit Leistung beaufschlagt wird, dadurch ist insbesondere der Antrieb des mechanischen Klimakompressors MKK ohne laufende Verbrennungskraftmaschine VKM ermöglicht. Durch diese Ausführungsform der Erfindung ist es insbesondere ermöglicht eine sogenannte „Cool-Welcome“ Funktionalität zur Verfügung zu stellen. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass diese Funktionalität ohne einen separat, also mit eigenem Elektromotor, angetriebenen Klimakompressor darstellbar ist.
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Mit dem zweiten Freilauf FL2 ist das Sonnenritzel Sr mit dem Steg St des Umlaufgetriebes UG verbindbar, so dass im generatorsichen Betrieb des Startergenerators SG-EM das Umlaufgetriebe UG keine Wälzverluste verursacht.
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Die mechanische Wasserpumpe MWP ist unmittelbar durch das Starter-Zugmittelgetriebe über die Zahnkette ZK antreibbar. Das Hauptrad Har ist drehmomentleitend mit der Kurbelwelle HW der Verbrennungskraftmaschine VKM verbunden und weist zur Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einen Torsionsschwingungsdämpfer TSD auf. Die mechanische Wasserpumpe MWP ist wenigstens teilweise in das Quertriebsgehäuse QG integriert.
