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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung.
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Es sind Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen ein Riementrieb üblicherweise mit seinen Nebenaggregaten, wie beispielsweise einem Generator, einem Kältemittelverdichter und/oder einer Wasserpumpe, über eine Riemenscheibe oder einen Torsionsschwingungsdämpfer starr an die Kurbelwelle angebunden sind. Es kann aus verschiedenen Gründen sinnvoll sein, diesen Riementrieb in bestimmten Betriebszuständen komplett abzukoppeln. Bei Verwendung eines Riemen-Starter-Generators bietet sich u.a. die Möglichkeit, den Kältemittelverdichter durch den Riemen-Starter-Generator zu betreiben, während der Motor steht und damit die Klimatisierung des Fahrzeugs sicherzustellen. Hier sind Begrenzungen beim übertragbaren Drehmoment und Nachteile bezüglich Verschleiß sowie Stromaufnahme zu erwarten. Außerdem sind die Kosten für reibschlüssige Kupplungen, die hohe Drehmomente übertragen können, recht hoch.
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Aus der
DE 10 2009 058 133 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kältemittelverdichter, mit einem Riemen-Starter-Generator und mit einer Kupplung, über welche der Riemen-Starter-Generator lösbar an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angebunden ist, wobei der Kältemittelverdichter über den Riemen-Starter-Generator lösbar an die Kurbelwelle anbindbar ist, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhaft komfortable und effiziente Kraftfahrzeugvorrichtung bereitzustellen. Vorzugsweise soll insbesondere eine Vereinfachung eines Riemen-Starter-Generator-Riementriebs und die Verknüpfung mit einem Kältemittelverdichter erreicht werden. Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nebenaggregat, insbesondere einem Kältemittelverdichter, mit einem Riemen-Starter-Generator und mit einer Kupplung, über welche der Riemen-Starter-Generator lösbar an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angebunden ist, wobei das Nebenaggregat über den Riemen-Starter-Generator lösbar an die Kurbelwelle anbindbar ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugvorrichtung ein Reduktionsgetriebe aufweist, über welches das Nebenaggregat mit dem Riemen-Starter-Generator gekoppelt ist. Vorzugsweise ist die Kupplung insbesondere von einer Trennkupplung gebildet. Bevorzugt ist die Kupplung insbesondere von einer Elektromagnetkupplung gebildet. Die Kupplung ist insbesondere zu einer Trennung des Nebenaggregats und des Riemen-Starter-Generators von der Kurbelwelle vorgesehen. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft variable und effiziente Kraftfahrzeugvorrichtung bereitgestellt werden. Ferner kann vorteilhaft der Betrieb des Nebenaggregats, insbesondere des Kältemittelverdichters, wahlweise über eine mechanische Kopplung an die Brennkraftmaschine oder einen elektrischen Antrieb durch den Riemen-Starter-Generator erfolgen. Viele Funktionen eines elektrischen Kältemittelverdichters können durch die Koppelung mit dem Riemen-Starter-Generator gleichwertig durch den Riemen-Starter-Generator übernommen werden. Hierdurch kann insbesondere ein vorteilhaft hoher Komfort sowie ein geringer Verbrauch erreicht werden. Ferner kann eine Vereinfachung des Riemen-Starter-Generators erreicht werden. Hierdurch kann ein vorteilhaft geringer Verbrauch, insbesondere durch verringerte Reibleistung, erreicht werden.
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Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Nebenaggregate denkbar, wie beispielsweise eine Wasserpumpe und/oder insbesondere ein Kältemittelverdichter. Unter einem „Kältemittelverdichter“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Verdichter der Kraftfahrzeugvorrichtung verstanden werden, der in zumindest einem Betriebszustand zu einem Verdichten von Kältemittel vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Verdichter in zumindest einem Betriebszustand zu einem Verdichten von Kältemittel einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Reduktionsgetriebe von einem Planetengetriebe gebildet ist. Vorzugsweise weist das Planetengetriebe genau einen Planetenradsatz auf. Es wäre jedoch auch denkbar, dass das Planetengetriebe mehrere Planetenradsätze aufweist. Bevorzugt weist das Planetengetriebe ein Übersetzungsverhältnis von zumindest annähernd i = 0,5 auf. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaftes Reduktionsgetriebe bereitgestellt werden, welches insbesondere ohne weitere Elemente zur vollständigen Abkopplung verwendet werden kann. Ferner kann dadurch insbesondere eine vorteilhaft kompakte Bauweise ermöglicht werden. Es kann insbesondere vorteilhaft eine koaxiale Anordnung des Kältemittelverdichters und des Riemen-Starter-Generators erreicht werden. Vorzugsweise kann dadurch, insbesondere bei der zusätzlichen Verwendung eines wasserseitigen, wassergekühlten Kondensators außerhalb eines Crashbereichs, eine Anordnung des Kältemittelverdichters hinter dem Riemen-Starter-Generator ermöglicht werden, wodurch der Kältemittelverdichter aus dem Crashbereich entfernt werden kann und Maßnahmen zur Brandverhinderung, insbesondere dem Kältemittelaustritt bei Crash, entfallen können. Hierdurch kann eine hohe Sicherheit, insbesondere bei vorteilhaft geringen Kosten, bereitgestellt werden. Unter einem „Planetengetriebe“ soll insbesondere ein Getriebe verstanden werden, das wenigstens ein mit einem Planetenträger verbundenes Planetenrad aufweist, das in radiale Richtung nach außen mit einem Hohlrad und in radialer Richtung nach innen mit einem Sonnenrad gekoppelt ist. Unter einem „Planetenradsatz“ soll dabei insbesondere eine Einheit mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und mit zumindest einem, von einem Planetenradträger auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad geführten Planetenrad verstanden werden. Vorteilhafterweise weist der Planetenradsatz genau ein Standübersetzungsverhältnis auf.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Reduktionsgetriebe zumindest einen gekapselten Zahnriemen aufweist. Vorzugsweise ist das Reduktionsgetriebe von einem Riementrieb mit einem gekapselten Zahnriemen gebildet. Bevorzugt ist der Zahnriemen in einem Ölbad gekapselt. Bevorzugt weist das Reduktionsgetriebe ein Übersetzungsverhältnis von zumindest annähernd i = 0,5 auf. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaftes Reduktionsgetriebe bereitgestellt werden. Ferner kann dadurch insbesondere eine vorteilhaft kompakte Bauweise ermöglicht werden. Es kann insbesondere eine parallele Anordnung des Kältemittelverdichters und des Riemen-Starter-Generators erreicht werden. Bevorzugt kann der Kältemittelverdichter insbesondere unter oder über dem Riemen-Starter-Generator angeordnet werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und mit einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
- 2 die Brennkraftmaschine und die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Kältemittelverdichter und einem Riemen-Starter-Generator in koaxialer Anordnung in einer schematischen Seitenansicht,
- 3 die Brennkraftmaschine und die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit dem Riemen-Starter-Generator in einer schematischen Frontalansicht,
- 4 eine Brennkraftmaschine und eine alternative erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Kältemittelverdichter und einem Riemen-Starter-Generator in einer parallelen Anordnung in einer schematischen Seitenansicht,
- 5 die Brennkraftmaschine und die alternative erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit dem Riemen-Starter-Generator in einer schematischen Frontalansicht,
- 6 eine weitere alternative erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Kältemittelverdichter und einem Riemen-Starter-Generator in einer alternativen parallelen Anordnung in einer ersten Schaltstellung in einer schematischen Seitenansicht,
- 7 die weitere alternative erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit dem Kältemittelverdichter und dem Riemen-Starter-Generator in der alternativen parallelen Anordnung in einer zweiten Schaltstellung in einer schematischen Seitenansicht,
- 8 die weitere alternative erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit dem Kältemittelverdichter und dem Riemen-Starter-Generator in der alternativen parallelen Anordnung in einer dritten Schaltstellung in einer schematischen Seitenansicht und
- 9 die weitere alternative erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung mit dem Kältemittelverdichter und dem Riemen-Starter-Generator in der alternativen parallelen Anordnung in einer vierten Schaltstellung in einer schematischen Seitenansicht.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 11a mit einer Kraftfahrzeugvorrichtung 10a in einer schematischen Darstellung gezeigt. Im vorliegenden Fall ist das Kraftfahrzeug 11a beispielhaft als ein Hybridfahrzeug ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung denkbar. Das Kraftfahrzeug 11a umfasst einen Antriebsstrang, über welchen nicht weiter sichtbar Antriebsräder des Kraftfahrzeugs 11a angetrieben werden. Der Antriebsstrang umfasst eine Brennkraftmaschine 16a. Die Brennkraftmaschine 16a ist von einem Verbrennungsmotor gebildet. Ferner weist das Kraftfahrzeug 11a ein Automatikgetriebe 18a auf. Die Brennkraftmaschine 16a weist eine angetriebene Kurbelwelle 15a auf, welche mit einem Getriebeeingangselement des Automatikgetriebes 18a verbunden ist.
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Die Brennkraftmaschine 16a weist ferner zumindest einen Riementrieb 19a auf. Der Riementrieb 19a ist als Keilrippenriementrieb mit Spannern ausgeführt. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau entfallen insbesondere Umlenkungen und andere Reibstellen, wodurch sich ein niedrigerer Kraftstoffverbrauch ergibt. Alternativ wäre auch denkbar, dass der Riementrieb 19a von einem Zahnriementrieb gebildet ist, der vorteilhaft in einem geschlossenen Gehäuse im Ölbad läuft. Der Riementrieb 19a ist als gekapselter Zahnriementrieb ohne Spanner ausgeführt. Der Riementrieb 19a ist vorteilhaft kompakt ausgeführt. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist ein vorteilhaft einfacher Riementrieb 19a verwendbar, wie beispielsweise mit einem nassen Zahnriemen ohne Spanner bei Integration in ein Steuergehäuse. Dadurch kann vorteilhaft eine Reduktion der Reibleistung und damit auch des Verbrauchs erreicht werden. Ferner kann ein modularer Riementrieb 19a bereitgestellt werden, welcher beispielsweise über eine kurze Steckwelle angebunden werden kann. Der Riementrieb 19a kann daher insbesondere nicht weiter sichtbar in einem Steuergehäuse der Brennkraftmaschine 16a angeordnet werden. Grundsätzlich wäre denkbar, dass die Brennkraftmaschine 16a weitere Riementriebe aufweist. Der Riementrieb 19a umfasst einen Riemen 20a sowie eine mit der Kurbelwelle 15a gekoppelte Riemenscheibe 21a. Die Riemenscheibe 21a ist drehfest auf der Kurbelwelle 15a angeordnet. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass die Riemenscheibe 21a von einem Torsionsschwingungsdämpfer gebildet ist. Der Riementrieb 19a dient zu einer Kopplung der Kurbelwelle 15a mit der Kraftfahrzeugvorrichtung 10a (3).
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Die Kraftfahrzeugvorrichtung 10 ist zu einer Verwendung mit dem Kraftfahrzeug 11a vorgesehen. Die Kraftfahrzeugvorrichtung 10 umfasst ein Nebenaggregat 12a und einen Riemen-Starter-Generator 13a. Der Riemen-Starter-Generator 13a ist über den Riementrieb 19a mit der Kurbelwelle 15a der Brennkraftmaschine 16a gekoppelt. Eine weitere Riemenscheibe 22a des Riementriebs 19a ist dazu mit einer nicht weiter sichtbaren Welle des Riemen-Starter-Generators 13a gekoppelt. Die Riemenscheibe 21a und die weitere Riemenscheibe 22a sind über den Riemen 20a direkt gekoppelt. Ferner umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung 10a eine Kupplung 14a. Über die Kupplung 14a ist der Riemen-Starter-Generator 13a lösbar an die Kurbelwelle 15a der Brennkraftmaschine 16a des Kraftfahrzeugs 11a angebunden. Die Kupplung 14a ist in die weitere Riemenscheibe 22a integriert. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine separate Ausführung der Kupplung 14a denkbar. Die Kupplung 14a ist von einer Servokupplung gebildet. Die Kupplung 14a ist von einer Elektromagnetkupplung, insbesondere aufgrund des Drehmoments von einer „Servoeffekt“-Elektromagnetkupplung, gebildet. Die Kupplung 14a ist von einer „Simplex“-Trommelbremse gebildet. Vorteilhaft wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausführung der Kupplung 14a denkbar, wie beispielsweise als schaltbare formschlüssige Kupplung. Die weitere Riemenscheibe 22a ist von einer Riemenscheibe mit einer Elektromagnetkupplung gebildet. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Kurbelwelle15a und Riemenscheibe 21a getrennte Bauteile sind, die über die Kupplung 14a verbunden werden können. Dies kann beispielsweise ähnlich wie ein Synchronring oder eine Klauenkupplung dargestellt werden. Auch eine axiale Verbindung über entsprechende stirnseitige Geometrien ist möglich und bezüglich Packaging vorteilhaft. Üblicherweise entstehen bei einer Einkupplung dieser Elemente Lastschläge, die theoretisch hör- oder spürbar sind. Diese Schläge können mit dem Riemen-Starter-Generator 13a optimal ausgeglichen werden, da mit dem Riemen-Starter-Generator 13a genau definierte Differenzdrehzahlen für eine weiche Einkupplung realisiert werden können. Der Riemen-Starter-Generator 13a wird daher zu einer Einkupplung der Kupplung 14a genutzt. Zu einer Einkupplung wird mittels dem Riemen-Starter-Generator 13a eine Differenzdrehzahl zu der Kurbelwelle 15a zumindest verringert (2, 3).
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Das Nebenaggregat 12a ist von einem Kältemittelverdichter gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung denkbar. Das Nebenaggregat 12a ist mit dem Riemen-Starter-Generator 13a gekoppelt. Das Nebenaggregat 12a ist koaxial zu dem Riemen-Starter-Generator 13a angeordnet. Das Nebenaggregat 12a ist axial hinter dem Riemen-Starter-Generator 13a angeordnet. Das Nebenaggregat 12a und dessen Leitungen sind daher außerhalb des Crashbereichs des Kraftfahrzeugs 11a angeordnet. Dadurch kann der Entfall von Mitigationslösungen erreicht werden, wodurch wiederum Kosten eingespart werden können. Das Nebenaggregat 12a ist über eine Welle 23a mit dem Riemen-Starter-Generator 13a verbunden. Die Welle 23a ist von einer Steckwelle gebildet. Ein Durchtrieb aus einer Welle des Riemen-Starter-Generators 13a auf das Nebenaggregat 12a erfolgt dabei mittels einer kleinen Steckwelle. Das Nebenaggregat 12a ist über den Riemen-Starter-Generator 13a lösbar an die Kurbelwelle 15a anbindbar. Das Nebenaggregat 12a ist über den Riemen-Starter-Generator 13a, die Kupplung 14a und den Riementrieb 19a lösbar an die Kurbelwelle 15a anbindbar. Hierdurch ist ein Betrieb des Nebenaggregats 12a wahlweise über die mechanische Kopplung an die Brennkraftmaschine 16a über den Riementrieb 19a, als auch elektrisch über den Riemen-Starter-Generator 13a möglich. Hierdurch kann eine Standklimatisierung durch Abkopplung des Nebenaggregats 12a von der Kurbelwelle 15a mittels der Kupplung 14a und Antrieb des Kältemittelverdichters 12a über den Riemen-Starter-Generator 13a erfolgen (2).
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Ferner umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung 10a ein Reduktionsgetriebe 17a, über welches das Nebenaggregat 12a mit dem Riemen-Starter-Generator 13a gekoppelt ist. Das Reduktionsgetriebe 17a ist an die Welle 23a angebunden. Das Nebenaggregat 12a ist über das Reduktionsgetriebe 17a mit der Welle 23a verbunden. Das Reduktionsgetriebe 17a ist direkt auf dem Nebenaggregat 12a angeordnet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anordnung des Reduktionsgetriebes 17a denkbar, wie beispielsweise direkt auf einem Wellenausgang des Riemen-Starter-Generators 13a. Beispielsweise wäre bei einem Achsversatz die Verwendung eines Stirnradgetriebes denkbar. Das Reduktionsgetriebe 17a ist von einem Planetengetriebe gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung des Reduktionsgetriebes 17a denkbar. Das Reduktionsgetriebe 17a weist genau einen Planetenradsatz auf. Es wäre jedoch auch denkbar, dass das Reduktionsgetriebe 17a mehrere Planetenradsätze aufweist. Das Reduktionsgetriebe 17a weist ferner ein Übersetzungsverhältnis von zumindest annähernd i = 0,5 auf. Das Reduktionsgetriebe 17a ist zu einer Reduktion einer Drehzahl des Riemen-Starter-Generators 13a auf eine Drehzahl des Nebenaggregats 12a vorgesehen. Ferner wäre zudem denkbar, dass durch Kopplung über das schaltbare Planetengetriebe eine Abkopplung des Kältemittelverdichters 12a vom Riemen-Starter-Generator 13a realisiert werden könnte. Hierdurch könnte bei nicht benötigtem Nebenaggregat 12a eine vorteilhaft geringe Reibleistung und damit ein verringerter Verbrauch erreicht werden (2).
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In den 4 bis 9 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 4 bis 9 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 3 verwiesen werden.
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4 zeigt eine Brennkraftmaschine 16b und eine Kraftfahrzeugvorrichtung 10b mit einem Nebenaggregat 12b und einem Riemen-Starter-Generator 13b.
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Das Nebenaggregat 12a ist von einem Kältemittelverdichter gebildet. Das Nebenaggregat 12b ist mit dem Riemen-Starter-Generator 13b gekoppelt. Das Nebenaggregat 12b ist parallel zu dem Riemen-Starter-Generator 13b angeordnet. Das Nebenaggregat 12b ist axial neben dem Riemen-Starter-Generator 13b angeordnet. Das Nebenaggregat 12b ist oberhalb des Riemen-Starter-Generators 13b angeordnet. Der Riemen-Starter-Generator 13b ist auf Position bisheriger Kältemittelverdichter angeordnet. Das Nebenaggregat 12b und der Riemen-Starter-Generator 13b bilden einen Verbund. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompakterer Antrieb des Riemen-Starter-Generators 13b erreicht werden. Ferner kann ein vorteilhaft kurzer Riemen 20b verwendet werden (4, 5).
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Ferner umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung 10b ein Reduktionsgetriebe 17b, über welches das Nebenaggregat 12b mit dem Riemen-Starter-Generator 13b gekoppelt ist. Das Nebenaggregat 12b und der Riemen-Starter-Generator 13b sind über das Reduktionsgetriebe 17b verbunden. Das Reduktionsgetriebe 17b ist von einem Riementrieb gebildet. Das Reduktionsgetriebe 17b ist von einem gekapselten Zahnriementrieb gebildet. Das Reduktionsgetriebe 17b verbindet mittels einem Riemen 24 das Nebenaggregat 12b und den Riemen-Starter-Generator 13b. Das Reduktionsgetriebe 17b weist einen gekapselten Zahnriemen auf. Der Riemen 24 ist von einem gekapselten Zahnriemen gebildet. Der Riemen 24 ist von einem gekapselten Zahnriemen in einem Ölbad gebildet. Der Riemen-Starter-Generator 13b ist mittels Durchtrieb an einem Austritt an das Reduktionsgetriebe 17b angebunden. Das Reduktionsgetriebe 17b weist ferner ein Übersetzungsverhältnis von zumindest annähernd i = 0,5 auf. Das Reduktionsgetriebe 17b ist zu einer Reduktion einer Drehzahl des Riemen-Starter-Generators 13b auf eine Drehzahl des Kältemittelverdichters 12b vorgesehen (4, 5).
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6 zeigt eine Kraftfahrzeugvorrichtung 10c mit einem Nebenaggregat 12c und einem Riemen-Starter-Generator 13c.
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Der Riemen-Starter-Generator 13c ist dazu vorgesehen mittels eines Riementriebs 19c einer Brennkraftmaschine angetrieben zu werden. Der Riemen-Starter-Generator 13c weist dazu ein Antriebsrad 25c auf. Der Riemen-Starter-Generator 13c ist über das Antriebsrad 25c mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbindbar. Das Antriebsrad 25c ist dazu lösbar verbindbar mit einem Antriebsrad 26c der Kraftfahrzeugvorrichtung 10c gekoppelt. Das Antriebsrad 26c der Kraftfahrzeugvorrichtung 10c ist wiederum über den Riementrieb 19c der Brennkraftmaschine mit der Kurbelwelle gekoppelt. Das Antriebsrad 26c der Kraftfahrzeugvorrichtung 10c bildet eine Riemenscheibe 22c des Riementriebs 19c aus. Der Riementrieb19c weist beispielhaft einen Poly-V-Riemen mit Pendelrollenspanner auf. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des Riementriebs 19c denkbar, wie beispielsweise als gekapselter Zahnriemen in einem Ölbad. Alternativ zu dem Riementrieb 19c wäre auch die Verwendung eines Stirnradgetriebes denkbar. Die Kraftfahrzeugvorrichtung 10c weist ein erstes Kopplungselement 27c auf, welches dazu vorgesehen ist, wahlweise das Antriebsrad 25c des Riemen-Starter-Generators 13c von dem Antriebsrad 26c der Kraftfahrzeugvorrichtung 10c zu trennen und/oder mit dieser zu verbinden. Das erste Kopplungselement 27c ist von einem mechanischen Kopplungselement gebildet, welches axial verschiebbar und drehfest auf einer Welle des Antriebsrads 26c der Kraftfahrzeugvorrichtung 10c angeordnet ist. Das erste Kopplungselement 27c ist von einer Schaltmuffe, insbesondere von einer Klauen-Schaltmuffe, gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des ersten Kopplungselements 27c denkbar, wie beispielsweise als Synchronring. Das erste Kopplungselement 27c ist dazu vorgesehen in einer geschlossenen Kopplungsstellung mit einer Verzahnung des Antriebsrads 25c des Riemen-Starter-Generators 13c in Eingriff gebracht zu werden. Das erste Kopplungselement 27c bildet eine Kupplung 14a aus. Über die Kupplung 14a ist der Riemen-Starter-Generator 13a lösbar an die Kurbelwelle 15a der Brennkraftmaschine 16a des Kraftfahrzeugs 11a angebunden.
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Das Nebenaggregat 12a ist von einem Kältemittelverdichter gebildet. Das Nebenaggregat 12c ist mit dem Riemen-Starter-Generator 13c gekoppelt. Das Nebenaggregat 12c ist parallel zu dem Riemen-Starter-Generator 13c angeordnet. Das Nebenaggregat 12c ist axial auf Höhe des Riemen-Starter-Generators 13c angeordnet. Das Nebenaggregat 12c ist unterhalb des Riemen-Starter-Generators 13c angeordnet. Das Nebenaggregat 12c und der Riemen-Starter-Generator 13c bilden einen Verbund. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompakterer Antrieb des Riemen-Starter-Generators 13c erreicht werden. Ferner kann insbesondere ein vorteilhaft kurzer Riemen verwendet werden. Das Nebenaggregat 12c ist ferner hart mit dem Riemen-Starter-Generator 13c verbunden. Das Nebenaggregat 12c und der Riemen-Starter-Generator 13c sind beispielhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
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Ferner umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung 10c ein Reduktionsgetriebe 17c, über welches das Nebenaggregat 12c mit dem Riemen-Starter-Generator 13c gekoppelt ist. Das Reduktionsgetriebe 17c ist von einem Untersetzungsgetriebe gebildet. Das Reduktionsgetriebe 17c ist auf einer dem Riementrieb 19c der Brennkraftmaschine zugewandten Seite des Riemen-Starter-Generators13c angeordnet. Das Reduktionsgetriebe 17c ist zwischen dem Riementrieb 19c der Brennkraftmaschine und dem Riemen-Starter-Generator 13c sowie dem Nebenaggregat 12c angeordnet. Das Nebenaggregat 12c und der Riemen-Starter-Generator 13c sind über das Reduktionsgetriebe 17c verbunden. Das Reduktionsgetriebe 17c ist von einem Stirnradgetriebe gebildet. Das Reduktionsgetriebe 17c weist beispielhaft Kunststoffzahnräder auf. Es wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des Reduktionsgetriebes 17c denkbar, wie beispielsweise als Zahnriementrieb im Ölbad.
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Das Reduktionsgetriebe 17c weist ein erstes Stirnrad auf, welches fest mit dem Antriebsrad 25c des Riemen-Starter-Generators 13c verbunden ist. Das erste Stirnrad ist einstückig mit dem Antriebsrad 25c verbunden. Das erste Stirnrad wird von dem Antriebsrad 25c ausgebildet. Ferner weist das Reduktionsgetriebe 17c ein zweites, mit dem ersten Stirnrad kämmendes Stirnrad 28c auf, welches auf einer Eingangswelle 29c des Nebenaggregats 12c gelagert ist. Das Reduktionsgetriebe 17c weist ferner ein Übersetzungsverhältnis von zumindest annähernd i = 0,5 auf. Das Reduktionsgetriebe 17c ist zu einer Reduktion einer Drehzahl des Riemen-Starter-Generators 13c auf eine Drehzahl des Kältemittelverdichters 12c vorgesehen.
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Das Reduktionsgetriebe 17c weist ferner ein zweites Kopplungselement 30c auf, welches dazu vorgesehen ist, wahlweise das zweite Stirnrad 28c des Reduktionsgetriebes 17c von der Eingangswelle 29c des Nebenaggregats 12c zu trennen und/oder mit dieser zu verbinden. Das zweite Kopplungselement 30c ist von einem mechanischen Kopplungselement gebildet, welches axial verschiebbar und drehfest auf der Eingangswelle 29c des Nebenaggregats 12c angeordnet ist. Das zweite Kopplungselement 30c ist von einer Schaltmuffe, insbesondere von einer Klauen-Schaltmuffe, gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des zweiten Kopplungselements 30c denkbar, wie beispielsweise als Synchronring. Das zweite Kopplungselement 30c ist dazu vorgesehen in einer geschlossenen Kopplungsstellung mit einer Kronenradverzahnung des zweiten Stirnrads 28c des Reduktionsgetriebes 17c in Eingriff gebracht zu werden.
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Mittels des ersten Kopplungselements 27c und des zweiten Kopplungselements 30c sind verschiedene Schaltstellungen realisierbar. Mittels dem ersten Kopplungselement 27c und des zweiten Kopplungselements 30c sind vier verschiedene Schaltstellungen realisierbar.
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In einer ersten Schaltstellung befinden sich beide Kopplungselemente 27c, 30c in einer geschlossenen Kopplungsstellung. Die erste Schaltstellung ist in der 6 dargestellt. In der ersten Schaltstellung ist der Riemen-Starter-Generator 13c mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt. Ferner ist das Nebenaggregat 12c mit dem Riemen-Starter-Generator 13c gekoppelt. Die erste Schaltstellung bildet einen Normalbetrieb aus, in welchem der Riemen-Starter-Generator 13c boostet oder rekuperiert und das Nebenaggregat 12c eine Klimatisierung gewährleistet.
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In einer zweiten Schaltstellung befinden sich das erste Kopplungselement 27c in einer geöffneten Stellung und das zweite Kopplungselement 30c in einer geschlossenen Kopplungsstellung. Die zweite Schaltstellung ist in der 7 dargestellt. In der zweiten Schaltstellung ist der Riemen-Starter-Generator 13c von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abgekoppelt. Ferner ist das Nebenaggregat 12c mit dem Riemen-Starter-Generator 13c gekoppelt. Die zweite Schaltstellung bildet einen EKMV-Betrieb, also einen elektrischen Kältemittelverdichter-Betrieb, aus, in welchem das Nebenaggregat 12c, insbesondere für eine Standklimatisierung, elektrisch angetrieben wird.
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In einer dritten Schaltstellung befindet sich das erste Kopplungselement 27c in einer geschlossenen Kopplungsstellung und das zweite Kopplungselement 30c in einer geöffneten Stellung. Die dritte Schaltstellung ist in der 8 dargestellt. In der dritten Schaltstellung ist der Riemen-Starter-Generator 13c mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt. Ferner ist das Nebenaggregat 12c von dem Riemen-Starter-Generator 13c abgekoppelt. Die dritte Schaltstellung dient zu einer Verbrauchsoptimierung, wenn das Nebenaggregat 12c nicht in Betrieb ist und der Riemen-Starter-Generator 13c boostet oder rekuperiert.
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In einer vierten Schaltstellung befinden sich das erste Kopplungselement 27c und das zweite Kopplungselement 30c in einer geöffneten Stellung. Die vierte Schaltstellung ist in der 9 dargestellt. In der vierten Schaltstellung ist der Riemen-Starter-Generator 13c von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abgekoppelt. Ferner ist das Nebenaggregat 12c von dem Riemen-Starter-Generator 13c abgekoppelt. Die vierte Schaltstellung dient zu einer Verbrauchsoptimierung, wenn das Nebenaggregat 12c nicht in Betrieb ist und der Riemen-Starter-Generator 13c nicht boostet oder rekuperiert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeugvorrichtung
- 11
- Kraftfahrzeug
- 12
- Kältemittelverdichter
- 13
- Riemen-Starter-Generator
- 14
- Kupplung
- 15
- Kurbelwelle
- 16
- Brennkraftmaschine
- 17
- Reduktionsgetriebe
- 18
- Automatikgetriebe
- 19
- Riementrieb
- 20
- Riemen
- 21
- Riemenscheibe
- 22
- Riemenscheibe
- 23
- Welle
- 24
- Riemen
- 25
- Antriebsrad
- 26
- Antriebsrad
- 27
- Kopplungselement
- 28
- Stirnrad
- 29
- Eingangswelle
- 30
- Kopplungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009058133 A1 [0003]
- DE 102010061238 A1 [0004]
- DE 102011051252 A1 [0004]
- DE 102008059570 A1 [0004]
- DE 102004008649 A1 [0004]
- DE 102004023615 A1 [0004]
