DE102017123486A1 - Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges - Google Patents

Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE102017123486A1
DE102017123486A1 DE102017123486.1A DE102017123486A DE102017123486A1 DE 102017123486 A1 DE102017123486 A1 DE 102017123486A1 DE 102017123486 A DE102017123486 A DE 102017123486A DE 102017123486 A1 DE102017123486 A1 DE 102017123486A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive shaft
retrofit kit
drive
coil elements
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102017123486.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102017123486B4 (de
Inventor
Patrick Heine
Lorenz Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102017123486.1A priority Critical patent/DE102017123486B4/de
Priority to PCT/EP2018/077624 priority patent/WO2019072926A1/de
Publication of DE102017123486A1 publication Critical patent/DE102017123486A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102017123486B4 publication Critical patent/DE102017123486B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine (12) angetrieben Fahrzeuges, wobei die Verbrennungskraftmaschine (12) über wenigstens eine Antriebswelle (14) mit einer Antriebskraftübertragungseinrichtung verbunden ist, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit und einem Steuergerät (24) zum Ansteuern der elektromotorischen Antriebseinheit.Es ist vorgesehen, dass die elektromotorische Antriebseinheit einen Statorbausatz (20) umfasst, der um wenigstens einen Abschnitt der wenigstens einen Antriebswelle (14) positionierbar ist, wobei der Statorbausatz (20) einzelne Module umfasst, die sich jeweils über einen Teilkreis erstrecken und die zu einem Stator kombinierbar sind, der sich über zumindest einen Teilumfang der wenigstens einen Antriebswelle (14) erstreckt, sodass die wenigstens eine Antriebswelle (14) einen Läufer der elektromotorischen Antriebseinheit bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges.
  • Zunächst sind grundsätzlich mittels einer Verbrennungskraftmaschine angetriebene Fahrzeuge bekannt. Auch sind Kraftfahrzeuge mit einem sogenannten Hybridantrieb bekannt, bei dem sowohl eine Verbrennungskraftmaschine als auch ein Elektromotor vorgesehen sind. Dieser Antrieb kann in einem Mischbetrieb, d.h. in gleichzeitigem Antrieb des Fahrzeuges mit der Verbrennungskraftmaschine und dem Elektromotor als auch einem wahlweisen Antrieb mit der Verbrennungskraftmaschine oder dem Elektromotor betrieben werden. Auch sind Kraftfahrzeuge bekannt, die ausschließlich mit einem Elektromotor angetrieben werden.
  • Darüber hinaus sind auch sogenannte Nachrüstsätze oder Aufrüstsätze für mit einer Verbrennungskraftmaschine ausgestattete Kraftfahrzeuge bekannt, mittels denen zusätzlich ein Elektromotor in einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges eingebunden werden kann.
  • Derartige Nachrüstsätze sind beispielsweise aus DE 10 2007 001 841 A1 ,
    DE 10 2005 041 634 A1 und DE 10 2009 006 121 A1 bekannt. Bei all diesen Nachrüstsätzen ist nachteilig, dass in den Antriebsstrang eines an sich nur mit einer Verbrennungskraftmaschine ausgestatteten Fahrzeuges konstruktiv eingegriffen werden muss. Dies bedeutet, der Antriebsstrang muss mindestens teilweise entfernt und durch andere kraftübertragende Mittel ersetzt bzw. ergänzt werden.
  • US 8,781,661 B2 offenbart einen Nachrüstsatz für ein mit einer Verbrennungskraftmaschine ausgestattetes Fahrzeug, bei der der Rotor einer Elektromaschine mit einer Antriebswelle des Antriebsstranges zusätzlich verbunden ist. Hierzu muss die Antriebswelle aufgetrennt werden und ein zusätzlicher Antriebswellenabschnitt mit dem dann zusätzlich angeordneten Elektromotor in den Antriebsstrang integriert werden. Es muss also in einen bestehenden Antriebsstrang eingegriffen werden.
  • Allen bekannten Nachrüstsätzen für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges mit einer elektromotorischen Antriebseinheit ist somit nachteilig, dass konstruktiv in den bestehenden Antriebsstrang eingegriffen werden muss.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges mit einer elektromotorischen Antriebseinheit zu schaffen, mittels dem in einfacher Weise ein Hybridantrieb für das Fahrzeug ermöglicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Nachrüstsatz mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass die elektromotorische Antriebseinheit einen Statorbausatz umfasst, der um wenigstens einen Abschnitt der wenigstens einen Antriebswelle positionierbar ist, wobei der Statorbausatz einzelne Module umfasst, die sich jeweils über einen Teilkreis erstrecken und die zu einem Stator kombinierbar sind, der sich über zumindest einen Teilumfang der wenigstens einen Antriebswelle erstreckt, sodass wenigstens eine Antriebswelle einen Läufer der elektromotorischen Antriebseinheit bildet, ist es vorteilhaft möglich, nachträglich ein Bestandsfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine mit einer elektromotorischen Antriebseinheit zu einem Hybridfahrzeug nachzurüsten, ohne konstruktiv in den bestehenden Antriebsstrang einzugreifen. Der bestehende Antriebsstrang bleibt komplett erhalten und wird auch nicht in Teilen ausgetauscht. So wird in einfacher Weise die Nachrüstung des mit der Verbrennungskraftmaschine ausgestatteten Fahrzeuges mit einer elektromotorischen Antriebseinheit möglich. Es wird somit die elektromotorische Antriebseinheit nicht an eine Antriebswelle, sondern um eine Antriebswelle herum positioniert, wobei die Antriebswelle dann selber den Läufer der elektromotorischen Antriebseinheit bildet.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Module an fixen Befestigungspunkten anordbare Elektrospulenelemente umfassen. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, die Elektrospulenelemente karosseriefest zu befestigen und in Bezug auf die Antriebswelle zu positionieren. Die Positionierung erfolgt derart, dass die einzelnen Elektrospulenelemente so angeordnet sind, dass die Antriebswelle in einen Wirkbereich eines mittels der Elektrospulenelemente erzeugbaren Magnetfelds liegen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Elektrospulenelemente die Antriebswelle in einem Teilumfang umgreifen. Dies bedeutet, ein Modul bzw. ein Elektrospulenelement deckt einen Teilumfang der Antriebswelle ab.
  • In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Teilumfang eines Moduls bzw. eines Elektrospulenelementes zwischen 5° und 30° beträgt. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, die Anzahl der Module, d.h. die Anzahl der Elektrospulenelemente, die die Antriebswelle umgreifen, variabel festzulegen. Je nachdem welchen Teilumfang das einzelne Modul, d.h. das einzelne Elektrospulenelement abdeckt, ergibt sich eine mögliche Gesamtzahl der Module um die Antriebswelle über den Gesamtumfang über 360° zu umgreifen.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Elektrospulenelemente die Antriebswelle nur in einem Teilumfang umgreifen. Hierdurch ist vorteilhaft möglich, entsprechend der Einbausituation der Antriebswelle die Anzahl der den Stator bildenden Module, d.h. den Stator bildenden Elektrospulenelemente entsprechend anzupassen. Diese umgreifen die Antriebswelle nur in dem Bereich, in dem ein entsprechender Bauraum ohne konstruktive Änderungen des Antriebsstranges vorhanden ist. Die Module umgreifen die Antriebswelle beispielsweise über 180°. Dies bedeutet, wenn ein Modul einen Teilumfang von 15° abdeckt, würde der Statorbausatz aus 12 Modulen, d.h. 12 Elektrospulenelementen bestehen.
  • Darüber hinaus ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass den Modulen mit der Antriebswelle fest verbindbare Permanentmagnetelemente zugeordnet sind. Die Permanentmagnete sind somit Bestandteil des von der Antriebswelle gebildeten Läufers. Die Permanentmagnetelemente können mit der Antriebswelle kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Die Antriebswelle selber wird hierdurch nicht in ihrem Aufbau bzw. ihrer Konstruktion verändert. Durch diese den Modulen, also den Elektrospulenelementen zugeordnete Permanentmagnetelemente kann das von den Elektrospulenelementen erzeugte Magnetfeld mit besonders großer Effektivität in eine Drehbewegung des Läufers gewandelt werden.
  • Die Permanentmagnetelemente können den Umfang der Antriebswelle über einen Teilumfang oder auch über den gesamten Umfang umgreifen. Insbesondere bei den über den gesamten Umfang angeordneten Permanentmagnetelementen kann kontinuierlich, auch bei nur über einen Teilumfang angeordneter Elektrospulenelemente eine Antriebskraft auf die Antriebswelle übertragen werden.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass den Modulen mit der Antriebswelle fest verbindbare elektromagnetische Spulenelemente zugeordnet sind. Diese elektromagnetischen Spulenelemente sind vorzugsweise über Schleifringe mit einer Spannungsquelle verbindbar, sodass über eine Wechselwirkung der von den Modulen, d.h. den elektrischen Spulenelementen der Module erzeugten Magnetfelder mit den von den elektromagnetischen Spulenelementen des Rotors erzeugten Magnetfeldern eine entsprechende Antriebskraft auf die Antriebswelle aufgebracht werden kann.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Elektrospulenelemente und die Permanentmagnetelemente in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die senkrecht durch die Antriebswelle verläuft. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, auf geringem axialen Bauraum die elektromotorische Antriebseinheit zu positionieren.
  • Darüber hinaus ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die einzelnen Permanentmagnetelemente und zugeordnete Elektrospulenelemente auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die senkrecht durch die Antriebswelle verlaufen. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, einen vorhandenen Einbauraum bei Bestandsfahrzeugen so auszunutzen, um auf eine vorhandene Antriebswelle an mehreren axial zueinander beabstandeten Ebenen durch die jeweils dort angeordneten Elektrospulenelemente bzw. Permanentmagnetelemente sehr variabel eine gewünschte Antriebskraft auf die Antriebswelle aufzubringen.
  • Ferner sind in weiter bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, dass der Nachrüstsatz einen Verbindungssatz (die erforderlichen elektrischen Verbindungsleitungen) umfasst, mittels der die Elektrospulenelemente mit einer Spannungsquelle und einem Steuergerät verbindbar sind. Hierdurch wird die Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit durch die Steuereinheit entsprechend gewünschter Erfordernisse der Zuschaltung der elektromotorischen Antriebseinheit zu der Verbrennungskraftmaschine oder eines ausschließlichen Antriebes des Fahrzeuges über die elektromotorische Antriebseinheit möglich.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem Nachrüstsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 schematisch in einem Blockschaltbild die Anordnung eines erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes und
    • 2 schematisch eine Detailansicht eines auf einer Antriebswelle angeordneten Nachrüstsatzes.
  • 1 zeigt schematisch den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges 10. Das Kraftfahrzeug 10 besitzt eine Verbrennungskraftmaschine 12 sowie über Antriebswellen 14 antreibbare Räder 16. Die Antriebswellen 14 sind hierbei mit der Verbrennungskraftmaschine 12 über im Einzelnen nicht gezeigte Getriebeanordnungen wirkverbunden. Eine weitere Antriebswelle 14 ist zwischen dem Getriebe der Verbrennungskraftmaschine 12 und einem Differentialgetriebe 18 vorhanden.
  • Die Antriebswellen 14 dienen der Kraftübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 12 bzw. dem der Verbrennungskraftmaschine nachgeordneten Getriebe und den angetriebenen Rädern 16. Die Antriebswellen 14 sind Teil des Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges 10.
  • Aufbau, Funktion und Wirkungsweise eines derartigen Antriebsstranges sind bekannt und sollen im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher betrachtet werden.
  • Die Erfindung betrifft nunmehr einen Nachrüstsatz für ein die bisher erläuterte Ausstattung besitzendes Bestandsfahrzeug zur Integration einer zusätzlichen elektromotorischen Antriebseinheit in den Antriebsstrang.
  • Der Nachrüstsatz umfasst einen Statorbausatz 20, der in anhand der nachfolgenden Figur noch näher erläuterter Weise um eine Antriebswelle 14 positioniert wird. Der Statorbausatz 20 ist über einen hier angedeuteten Verbindungssatz 22 mit einem Steuergerät 24 und einer Spannungsquelle 26 verbindbar.
  • Das Steuergerät 24 und die Spannungsquelle 26 können Bestandteil des Nachrüstsatzes sein. Es ist jedoch auch möglich, dass hierfür ein im Kraftfahrzeug 10 bereits vorhandenes Steuergerät 24 und eine vorhandene Spannungsquelle 26 genutzt werden können.
  • In 1 ist schematisch die Anordnung eines Statorbausatzes 20 dargestellt. Nach weiteren Ausführungsbeispielen können jedoch auch mehrere Statorbausätze, beispielsweise an jeder der den Rädern 16 zugeordneten Antriebswelle 14 vorgesehen sein. Auch ist die Anordnung mehrerer Statorbausätze auf einer Antriebswelle 14 möglich.
  • 2 zeigt schematisch einen auf einer Antriebswelle 14 angeordneten Statorbausatz 20. Der Statorbausatz 20 besteht aus einer Vielzahl von Elektrospulenelementen 28. Die Elektrospulenelemente 28 bilden einzelne Module und erstrecken sich jeweils über einen Teilumfang der Antriebswelle 14. Im gezeigten Beispiel sind acht Elektrospulenelemente 28 vorgesehen, die sich jeweils über einen Teilumfang von 22,5° erstrecken. Dies bedeutet mit acht Elektrospulenelementen 28 wird die Antriebswelle 14 über einen Halbkreis von 180° umgriffen. Die Elektrospulenelemente 28 sind karosseriefest an dem Kraftfahrzeug 10 angeordnet. Dies bedeutet, die Elektrospulenelemente 28 besitzen eine feste Position zu der Antriebswelle 14.
  • Den Elektrospulenelementen 28 sind Permanentmagnetelemente 30 zugeordnet, die mittels eines wenigstens zweiteiligen Halteringes 32 fest mit der Antriebswelle 14 verbunden sind. Das Verbinden des Halteringes 32 mit der Antriebswelle 14 kann kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgen.
  • Bei rotierender Antriebswelle 14, beispielsweise durch in Betrieb befindlicher Verbrennungskraftmaschine 12, rotieren die Permanentmagnetelemente 30 mit der Antriebswelle 14 mit. Zwischen den Permanentmagnetelementen 30 und den Elektrospulenelementen 28 befindet sich ein schmaler Luftspalt, sodass die Permanentmagnetelemente 30 rotieren können, während die Elektrospulenelemente 28 karosseriefest angeordnet sind.
  • Über den Verbindungssatz 22 sind die einzelnen Elektrospulenelemente 28 mit einem Steuergerät 24 bzw. einer Spannungsquelle 26 verbindbar bzw. verbunden.
  • Mittels des Steuergerätes 24 können die einzelnen Elektrospulenelemente 28 mit der Spannungsquelle 26 verbunden werden. Hierdurch kommt es zu einem Stromfluss durch die Elektrospulen, sodass ein Magnetfeld erzeugt wird. Dieses Magnetfeld wirkt auf die Permanentmagnetelemente 30. Diese sind so gepolt, dass durch das überlagernde Magnetfeld der Elektrospulenelemente 28 eine Kraft auf die Permanentmagnetelemente 30 ausgeübt wird. Diese Kraft wird über den Haltering 32 auf die Antriebswelle 14 übertragen, sodass diese hierdurch in Rotationen versetzt wird bzw. die durch die Verbrennungskraftmaschine 12 hervorgerufene Rotation unterstützt wird.
  • Die Antriebswelle 14 bildet somit einen Läufer in Bezug auf den Statorbausatz 20. Durch die gezeigte Anordnung lässt sich in einfacher Weise eine elektromotorische Antriebseinheit in den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges integrieren.
  • Aufgrund des üblicherweise begrenzt vorliegenden Einbauraumes kann die elektromotorische Antriebseinheit auch dann realisiert werden, wenn die Elektrospulenelemente 28 die Antriebswelle 14 nicht vollständig sondern nur über einen Teilumfang umgreifen.
  • Nach einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist möglich, den in 2 gezeigten Statorbausatz 20 mehrfach anzuordnen. Hierbei kann die konstruktive Länge der Antriebswelle 14 dazu ausgenutzt werden, mehrere unabhängig voneinander zuschaltbare elektromotorische Antriebseinheiten vorzusehen.
  • Diese mehreren elektromotorischen Antriebseinheiten können auch unterschiedlich aufgebaut sein, sodass sie eine unterschiedliche Anzahl von Elektrospulenelemente 28 umfassen. So kann auf die konkrete Einbausituation der Antriebswelle 14 bei einem Bestandsfahrzeug eingegangen werden und die optimale Lösung für die Nachrüstung mit einer oder mehreren elektromotorischen Antriebseinheit(en) gefunden werden.
  • Die Elektrospulenelemente 28 und die Permanentmagnetelemente 30 sind sowohl in einer oder mehreren gemeinsamen Ebenen angeordnet, die senkrecht durch die Antriebswelle 14 verlaufen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Kraftfahrzeug
    12
    Verbrennungskraftmaschine
    14
    Antriebswellen
    16
    antreibbare Räder
    18
    Differentialgetriebe
    20
    Statorbausatz
    22
    Verbindungssatz
    24
    Steuergerät
    26
    Spannungsquelle
    28
    Elektrospulenelemente
    30
    Permanentmagnetelemente
    32
    Haltering
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007001841 A1 [0004]
    • DE 102005041634 A1 [0004]
    • DE 102009006121 A1 [0004]
    • US 8781661 B2 [0005]

Claims (10)

  1. Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine (12) angetrieben Fahrzeuges, wobei die Verbrennungskraftmaschine (12) über wenigstens eine Antriebswelle (14) mit einer Antriebskraftübertragungseinrichtung verbunden ist, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit und einem Steuergerät (24) zum Ansteuern der elektromotorischen Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorische Antriebseinheit einen Statorbausatz (20) umfasst, der um wenigstens einen Abschnitt der wenigstens einen Antriebswelle (14) positionierbar ist, wobei der Statorbausatz (20) einzelne Module umfasst, die sich jeweils über einen Teilkreis erstrecken und die zu einem Stator kombinierbar sind, der sich über zumindest einen Teilumfang der wenigstens einen Antriebswelle (14) erstreckt, sodass die wenigstens eine Antriebswelle (14) einen Läufer der elektromotorischen Antriebseinheit bildet.
  2. Nachrüstsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module an fixen Befestigungspunkten anordbare Elektrospulenelemente (28) umfassen.
  3. Nachrüstsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrospulenelemente (28) die Antriebswelle (14) in einem Teilumfang umgreifen.
  4. Nachrüstsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilumfang zwischen 5° und 30° beträgt.
  5. Nachrüstsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Modulen mit der Antriebswelle (14) fest verbindbare Permanentmagnetelemente (30) zugeordnet sind.
  6. Nachrüstsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnetelemente (30) die Antriebswelle (14) über den gesamten Umfang umgreifen.
  7. Nachrüstsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnetelemente (30) und die Elektrospulenelemente(28) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die senkrecht durch die Antriebswelle (14) verläuft.
  8. Nachrüstsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Permanentmagnetelemente (30) und zugeordneten Elektrospulenelemente (28) auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die senkrecht durch die Antriebswelle (14) verlaufen.
  9. Nachrüstsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorische Antriebseinheit einen Verbindungssatz (22) umfasst, mittels der die Elektrospulenelemente (28) mit einer Spannungsquelle (26) verbindbar sind.
  10. Fahrzeug (10) mit einer elektromotorischen Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102017123486.1A 2017-10-10 2017-10-10 Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges Active DE102017123486B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017123486.1A DE102017123486B4 (de) 2017-10-10 2017-10-10 Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges
PCT/EP2018/077624 WO2019072926A1 (de) 2017-10-10 2018-10-10 Hybrid-nachrüstsatz für die nachrüstung eines mit einer verbrennungskraftmaschine angetriebenen fahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017123486.1A DE102017123486B4 (de) 2017-10-10 2017-10-10 Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017123486A1 true DE102017123486A1 (de) 2019-04-11
DE102017123486B4 DE102017123486B4 (de) 2022-05-25

Family

ID=64049056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017123486.1A Active DE102017123486B4 (de) 2017-10-10 2017-10-10 Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017123486B4 (de)
WO (1) WO2019072926A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201601C1 (de) * 2002-01-16 2003-06-05 Audi Hungaria Motor Kft Verbrennungsmotor mit in einem Kurbelgehäuse gelagerter Kurbelwelle, wobei der Starter/Generator auf der Kurbelwelle angeordnet ist
DE102005041634A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Gümüs, Cem Nachrüstsatz zur parallelen Ein- oder Auskopplung von mechanischer Energie in oder aus dem Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs sowie Einbau- und Betriebsverfahren dafür
DE102007001841A1 (de) 2007-01-12 2008-05-21 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Hybridnachrüstung und Hybridantriebseinheit
DE102009006121A1 (de) 2009-01-26 2010-08-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Aufrüstsatz für die Ausrüstung eines mit einem Verbrennungsmotor betriebenen Kraftfahrzeuges mit einem Elektroantrieb und Aufrüstverfahren
US8781661B2 (en) 2012-06-01 2014-07-15 Johan Gunther Electric drive shaft and retrofit system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5760507A (en) * 1996-02-06 1998-06-02 Ford Global Technologies, Inc. Electrical generating system for a motor vehicle
US20050205313A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-22 Gilmore Curt D Hybrid vehicle with power assisted prop shaft
CN101185228B (zh) 2005-04-14 2011-01-19 贝基维科技公司 电磁式马达
WO2007059217A2 (en) * 2005-11-16 2007-05-24 Lonnie Lehrer Automobile propulsion system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201601C1 (de) * 2002-01-16 2003-06-05 Audi Hungaria Motor Kft Verbrennungsmotor mit in einem Kurbelgehäuse gelagerter Kurbelwelle, wobei der Starter/Generator auf der Kurbelwelle angeordnet ist
DE102005041634A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Gümüs, Cem Nachrüstsatz zur parallelen Ein- oder Auskopplung von mechanischer Energie in oder aus dem Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs sowie Einbau- und Betriebsverfahren dafür
DE102007001841A1 (de) 2007-01-12 2008-05-21 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Hybridnachrüstung und Hybridantriebseinheit
DE102009006121A1 (de) 2009-01-26 2010-08-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Aufrüstsatz für die Ausrüstung eines mit einem Verbrennungsmotor betriebenen Kraftfahrzeuges mit einem Elektroantrieb und Aufrüstverfahren
US8781661B2 (en) 2012-06-01 2014-07-15 Johan Gunther Electric drive shaft and retrofit system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017123486B4 (de) 2022-05-25
WO2019072926A1 (de) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012210242A1 (de) Elektromotor mit Planetengetriebe
DE102017220073A1 (de) Getriebe für ein Elektrofahrzeug
DE102010029248A1 (de) Lenkantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102017205666A1 (de) Lenkung mit einer Stelleinrichtung sowie Verwendung der Lenkung mit Stelleinrichtung
DE102018114782A1 (de) Antriebseinheit und Antriebsanordnung
DE102017005462A1 (de) Antriebsvorrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen
DE102014112602A1 (de) Elektrischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer Torque-Vectoring-Einheit
DE102018203366A1 (de) Elektrische Fahrzeugachsenvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Fahrzeugachsenvorrichtung
DE102018114790A1 (de) Elektrische Antriebseinrichtung, Antriebseinheit und Antriebsanordnung
DE102017123486B4 (de) Nachrüstsatz für die Nachrüstung eines mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Fahrzeuges
WO2016155718A1 (de) Elektromotor, insbesondere für einen hybridantrieb eines fahrzeuges
DE102018101597A1 (de) Antriebsstrang für ein Transportmittel
DE202008015201U1 (de) Koaxial angeordneter Elektromotor
DE102017218657A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine sowie entsprechende elektrische Maschine
DE102012009237A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit einem integrierten Startergenerator und einem gekoppelten Getriebe
DE102020216225A1 (de) Elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102012007623B4 (de) Motor-Getriebe-Einheit
DE102016224898A1 (de) Pumpeneinrichtung für ein Automatikgetriebe
DE102021100864A1 (de) Herstellen einer magnetischen Einheit für eine rotierende elektrische Maschine
DE102019216505A1 (de) Elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102007004461A1 (de) Hybridantriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang
DE102014117647A1 (de) Lenksystem für ein kraftfahrzeug
DE102013210029A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bremsen eines rotierenden Elementes einer Anordnung sowie Anordnung mit einer derartigen Vorrichtung
DE102019108047A1 (de) Rotor für einen Permanentmagnet-Synchronmotor, Permanentmagnet-Synchronmotor und Fahrzeug
DE102018118749A1 (de) Rotorträger

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final