DE102019203769A1 - Integrierte Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung, Verfahren zu deren Betrieb und Kraftfahrzeug mit einer Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung - Google Patents

Integrierte Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung, Verfahren zu deren Betrieb und Kraftfahrzeug mit einer Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung Download PDF

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Reinhard Fruth
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Abstract

Offenbart wird eine integrierte Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung (V), aufweisend:- eine elektrische Maschine (EM) mit einer Welle (WL);- eine Riemenscheibe (RS);- eine Kompressorstufe (KS);- wobei die elektrische Maschine (EM) über die Welle (WL) zur Drehmomentübertragung mit der Kompressorstufe (KS) und der Riemenscheibe (RS) verbunden oder verbindbar ausgeführt ist.

Description

  • Technisches Gebiet:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung, insb. eine Startergenerator-Kältemittelverdichter-Vorrichtung, für ein Kraftfahrzeug, insb. für ein Hybridfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insb. ein Hybridfahrzeug, mit einer genannten Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung, insb. einer Startergenerator-Kältemittelverdichter-Vorrichtung.
  • Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
  • Startergeneratoren sind bekannt und werden zum Starten von Verbrennungsmaschinen von Kraftfahrzeugen und/oder zur Rekuperation von Bremsenergie der Kraftfahrzeuge verwendet. Kältemittelverdichter bzw. Kältemittelkompressoren sind ebenfalls bekannt und werden unter anderem zum Komprimieren vom Kältemittel von Fahrzeug-Klimaanlagen verwendet. Bei Komponenten von Kraftfahrzeugen besteht wie bei fast allen technischen Vorrichtungen die allgemeine Anforderung, diese möglichst platzsparend und kostengünstig herzustellen.
  • Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der die oben genannten Komponenten, sprich die Startergeneratoren und die Kältemittelverdichter, insgesamt platzsparender und kostengünstiger gestaltet werden können.
  • Beschreibung der Erfindung:
  • Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung, insb. eine Startergenerator-Kältemittelverdichter-Vorrichtung, für ein Kraftfahrzeug, insb. für ein Hybridfahrzeug, bereitgestellt.
  • Die Vorrichtung weist eine elektrische Maschine mit einer Welle, eine Riemenscheibe sowie eine Kompressorstufe (eines Gasverdichters, insb. eines Kältemittelverdichters bzw. eines Klimakompressors) auf. Dabei ist die elektrische Maschine zur Drehmomentübertragung über die Welle mit der Kompressorstufe und der Riemenscheibe verbunden bzw. verbindbar ausgeführt.
  • Dabei bilden die elektrische Maschine und die Kompressorstufe über die Welle gekuppelt einen Gasverdichter, bspw. einen Kältemittelverdichter bzw. einen Klimakompressor, aus, mit dem bspw. ein Kältemittel einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs komprimiert werden kann. Darüber hinaus bilden die die elektrische Maschine und die Riemenscheibe über die Welle gekuppelt einen Startergenerator zum Starten einer Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs bzw. zur Rekuperation von Bremsenergie des Kraftfahrzeugs aus.
  • Dadurch können mit einer einzigen elektrischen Maschine mehrere Funktionen, nämlich „Komprimieren vom Kältemittel“, „Starten des Verbrennungsmotors“ bzw. „Rekuperieren von Bremsenergie“ realisiert werden. Dabei können diese Funktionen sowohl voneinander unabhängig aber auch zeitgleich ausgeführt werden. Dadurch kann an einer weiteren elektrischen Maschine gespart werden, die sonst erforderlich wäre, eine der genannten Funktion von der anderen Funktion getrennt und unabhängig durchführen zu können. Folglich kann eine Startergenerator-Kältemittelverdichter-Vorrichtung bauraumsparend und kostengünstig hergestellt werden.
  • Die integrierte Ausführung der Vorrichtung mit der elektrischen Maschine und der Kompressorstufe trägt zusätzlich zur Bauraum- und Kostenreduktion bei, da durch die Integration ein hierfür vorgesehenes Gehäuse entsprechend kleiner dimensioniert werden kann und mechanische Verbindungen zwischen der elektrischen Maschine und der Kompressorstufe entsprechend bauraumsparender ausgeführt werden können.
  • Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, mit der ein Startergenerator und ein Gas- bzw. Kältemittelverdichter insgesamt platzsparender und kostengünstiger gestaltet werden können.
  • Dabei kann die elektrische Maschine als eine 48 Volt elektrische Maschine, also eine elektrische Maschine mit einer 48 Volt Nenn- bzw. Betriebsspannung, ausgebildet sein.
  • Bspw. weist die Vorrichtung ferner ein Gehäuse auf, wobei die elektrische Maschine und die Kompressorstufe im Inneren des Gehäuses, insb. in einem und demselben Innenraum des Gehäuses, angeordnet sind.
  • Bspw. weist die Vorrichtung ferner einen Wechselrichter auf, der eingerichtet ist, Phasenströme zum Betreiben der elektrischen Maschine bereitzustellen. Bspw. ist der Wechselrichter ebenfalls im Inneren des Gehäuses, insb. im selben Innenraum des Gehäuses, wo die die elektrische Maschine und die Kompressorstufe angeordnet sind, angeordnet.
  • Bspw. weist die Vorrichtung ferner eine erste steuerbare Kupplungseinheit auf, die zwischen der elektrischen Maschine und der Kompressorstufe (und somit ebenfalls im Inneren des Gehäuses, insb. im selben Innenraum des Gehäuses) angeordnet ist. Die erste Kupplungseinheit ist eingerichtet, wahlweise zur Herstellung der Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine zu der Kompressorstufe die Welle an die Kompressorstufe anzukuppeln oder zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung die Welle von der Kompressorstufe abzukuppeln.
  • Bspw. weist die Vorrichtung ferner eine zweite steuerbare Kupplungseinheit auf, die zwischen der elektrischen Maschine und der Riemenscheibe (und somit ebenfalls im Inneren des Gehäuses, insb. im selben Innenraum des Gehäuses) angeordnet und eingerichtet ist, wahlweise zur Herstellung der Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine zu der Riemenscheibe die Welle an die Riemenscheibe anzukuppeln oder zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung die Welle von der Riemenscheibe abzukuppeln.
  • Bspw. ist der Wechselrichter ferner eingerichtet, die elektrische Maschine mit einem ersten Betriebsmodus zu betreiben, wenn die erste Kupplungseinheit die Welle an die Kompressorstufe ankuppelt. In diesem ersten Betriebsmodus betreibt die elektrische Maschine über die erste Kupplungseinheit lediglich die Kompressorstufe, die daraufhin bzw. ein Kältemittel für eine Klimaanlage verdichtet.
  • Bspw. ist der Wechselrichter ferner eingerichtet, die elektrische Maschine mit einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, wenn die zweite Kupplungseinheit die Welle an die Riemenscheibe ankuppelt. In diesem zweiten Betriebsmodus betreibt die elektrische Maschine über die zweite Kupplungseinheit lediglich die Riemenscheibe. Ist die Riemenscheibe zur Drehmomentübertragung als Teil eines Riemengetriebes über einen Riemen an eine Verbrennungsmaschine gekoppelt, so betreibt die elektrische Maschine über das Riemengetriebe die Verbrennungsmaschine.
  • Bspw. ist der Wechselrichter ferner eingerichtet, die elektrische Maschine mit einem dritten Betriebsmodus zu betreiben, wenn die erste Kupplungseinheit die Welle an die Kompressorstufe ankuppelt und zugleich die zweite Kupplungseinheit die Welle an die Riemenscheibe ankuppelt. In diesem dritten Betriebsmodus betreibt die elektrische Maschine sowohl die Kompressorstufe als auch die Riemenscheibe, und somit sowohl die Klimaanlage als auch die Verbrennungsmaschine.
  • Bspw. weist die elektrische Maschine einen Stator auf, der drehfest an dem Gehäuse bzw. an der Innenseite einer Gehäusewand des Gehäuses befestigt ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer zuvor beschriebenen Vorrichtung bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren wird die Vorrichtung wahlweise in einem der folgenden Betriebsmodi betrieben. In einem ersten Betriebsmodus betreibt die elektrische Maschine (insb. ausschließlich) die Kompressorstufe und somit nicht die Riemenscheibe. In einem zweiten Betriebsmodus betreibt die elektrische Maschine (insb. ausschließlich) die Riemenscheibe und somit nicht die Kompressorstufe. In einem dritten Betriebsmodus betreibt die elektrische Maschine sowohl die Kompressorstufe als auch die Riemenscheibe.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug, insb. ein Hybridfahrzeug, bereitgestellt.
  • Das Kraftfahrzeug weist eine Verbrennungsmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und eine Klimaanlage zum Klimatisieren des Kraftfahrzeugs auf, wobei die Klimaanlage einen Kreislauf für ein Kältemittel aufweist. Das Kraftfahrzeug weist ferner eine zuvor beschriebene Vorrichtung auf. Dabei ist die Riemenscheibe der Vorrichtung zur Drehmomentübertragung über einen Riemen mit der Verbrennungsmaschine verbunden. Die Kompressorstufe der Vorrichtung ist mit dem Kreislauf der Klimaanlage strömungstechnisch verbunden und eingerichtet, das Kältemittel in dem Kreislauf zu komprimieren.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Vorrichtung sind, soweit im Übrigen, auf das oben genannte Verfahren und/oder das oben genannte Kraftfahrzeug übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens bzw. des Kraftfahrzeugs anzusehen.
  • Beschreibung der Zeichnung:
  • Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug FZ mit einer integrierten Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung bzw. Startergenerator-Kältemittelkompressor-Vorrichtung V gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Kraftfahrzeug FZ weist eine Verbrennungsmaschine VM zum Antrieb des Fahrzeugs FZ, eine Klimaanlage KA zum Klimatisieren des Fahrzeugs FZ bzw. dessen Innenraums auf. Die Klimaanlage KA weist einen Kühlkreislauf KL zum Durchleiten eines gasförmigen Kältemittels auf.
  • Das Kraftfahrzeug FZ weist ferner die Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung V auf. Die Vorrichtung V weist ein Gehäuse GH, eine elektrische Maschine EM und eine Kompressorstufe KS auf, wobei die elektrische Maschine EM und die Kompressorstufe KS in einem und demselben Innenraum des Gehäuses GH angeordnet sind und somit eine integrierte Baueinheit ausbilden.
  • Die elektrische Maschine EM ist als eine 48 Volt elektrische Maschine ausgebildet und weist einen Stator ST, einen Rotor RT und eine Welle WL auf. Der Stator ST ist an der Innenseite einer Gehäusewand des Gehäuses GH angeordnet und mit der Gehäusewand drehfest verbunden. Der Rotor RT ist gegenüber dem Stator ST drehbar im Innenraum des Gehäuses GH angeordnet. Die Welle WL ist koaxial zu dem Rotor RT mit dem Rotor RT drehbar ausgeführt. Ferner ist die Welle WL in mehreren Lagern LG drehbar gelagert und erstreckt sich bis zu der Kompressorstufe KS.
  • Die Kompressorstufe KS ist bspw. als Teil eines Rotationsverdichters eines Kältemittelkompressors ausgebildet und weist eine Welle auf, über die der Rotationsverdichter angetrieben wird. Die Kompressorstufe KS ist strömungstechnisch in den Kühlkreislauf KL angeschlossen und dient dazu, dass durch den Kühlkreislauf KL strömende Kühlmittel zu verdichten.
  • Die Vorrichtung V weist ferner eine Riemenscheibe RS als Teil eines Riemengetriebes auf, die über einen Riemen RM zur Kraftübertragung an eine Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine VM gekoppelt ist.
  • Die Vorrichtung V weist außerdem eine erste steuerbare Kupplungseinheit KP1 auf, die zwischen der elektrischen Maschine EM und der Kompressorstufe KS und somit ebenfalls im Innenraum des Gehäuses GH angeordnet ist und eingerichtet ist, die Welle WL der elektrischen Maschine EM zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung mit der Welle der Kompressorstufe KS steuerbar zu verbinden oder zu trennen. Die Vorrichtung V weist zudem eine zweite steuerbare Kupplungseinheit KP2 auf, die zwischen der elektrischen Maschine EM und der Riemenscheibe RS und somit ebenfalls im Innenraum des Gehäuses GH angeordnet ist und eingerichtet ist, die Welle WL der elektrischen Maschine EM zur Kraft- bzw. Drehmomentübertragung mit der Riemenscheibe RS steuerbar zu verbinden oder zu trennen.
  • Die Vorrichtung V weist ferner einen Wechselrichter WR (Inverter) auf, der vorzugsweise ebenfalls im selben Innenraum des Gehäuses GH angeordnet ist und Teil der integrierten Startergenerator-Kältemittelverdichter-Baueinheit ausbildet. Der Wechselrichter WR ist eingerichtet, Phasenströme zum Betrieb der elektrischen Maschine EM bereitzustellen.
  • Die Vorrichtung V weist zudem eine übergeordnete Steuereinheit SE zum Steuern bzw. Regeln des Wechselrichters WR sowie der beiden Kupplungseinheit KP1, KP2 auf. Steuersignalausgangsseitig ist die Steuereinheit SE mit Steuersignaleingängen des Wechselrichters WR, der ersten und der zweiten Kupplungseinheit KP1, KP2 signaltechnisch verbunden.
  • Die Funktionsweise der Vorrichtung V wird nachfolgend beschrieben:
    • Beim Betrieb des Fahrzeugs FZ betreibt die Steuereinheit SE den Wechselrichter WR sowie die beiden Kupplungseinheiten KP1, KP2 je nach Betriebsanforderungen des Fahrzeugs FZ vor allem in folgenden vier Betriebsmodi:
  • Erster Betriebsmodus:
  • In diesem ersten Betriebsmodus wird die Vorrichtung V ausschließlich zum Betrieb des Kältemittelkompressors und somit der Klimaanlage KA herangezogen.
  • Hierzu steuert die Steuereinheit SE die erste Kupplungseinheit KP1 derart, dass diese die Welle WL der elektrischen Maschine EM zur Drehmomentübertragung an die Welle der Kompressorstufe KS ankuppelt. Ferner steuert bzw. regelt die Steuereinheit SE den Wechselrichter WR derart, dass dieser die elektrische Maschine EM mit einer ersten vorgegebenen Leistung betreibt, mit der die elektrische Maschine EM die Kompressorstufe KS antreibt, die wiederum das durch den Kühlkreislauf KL strömende Kältemittel verdichtet. Mit dem verdichteten Kältemittel wird die Klimaanlage KA betrieben.
  • Außerdem steuert die Steuereinheit SE die zweite Kupplungseinheit KP2 derart, dass diese die Welle WL der elektrischen Maschine EM von der Riemenscheibe RS entkuppelt, sodass von der Welle WL kein Drehmoment auf die Riemenscheibe RS übertragen wird.
  • Das Drehmoment bzw. die Antriebsleitung der elektrischen Maschine EM wird in diesem ersten Betriebsmodus ausschließlich zum Betrieb der Kompressorstufe KS und somit der Klimaanlage KA verwendet.
  • Zweiter Betriebsmodus:
  • In diesem zweiten Betriebsmodus wird die Vorrichtung V bzw. die elektrische Maschine EM ausschließlich zum Starten der Verbrennungsmaschine VM bzw. zum Boosten also zum Beschleunigen des Fahrzeugs FZ herangezogen.
  • Hierzu steuert die Steuereinheit SE die zweite Kupplungseinheit KP2 derart, dass diese die Welle WL der elektrischen Maschine EM zur Drehmomentübertragung an die Riemenscheibe RS ankuppelt. Ferner steuert bzw. regelt die Steuereinheit SE den Wechselrichter WR derart, dass dieser die elektrische Maschine EM mit einer zweiten vorgegebenen, insb. gegenüber der ersten Leistung höheren, Leistung betreibt, mit der die elektrische Maschine EM die Riemenscheibe RS und somit das Riemengetriebe antreibt, das wiederum die Verbrennungsmaschine VM antreibt bzw. ein Antriebsdrehmoment zum Boosten des Fahrzeugs FZ beisteuert.
  • Außerdem steuert die Steuereinheit SE die erste Kupplungseinheit KP1 derart, dass diese die Welle WL der elektrischen Maschine EM von der Welle der Kompressorstufe KS entkuppelt, sodass von der Welle WL kein Drehmoment auf der Kompressorstufe KS übertragen wird.
  • Das Drehmoment bzw. die Antriebsleitung der elektrischen Maschine EM wird in diesem zweiten Betriebsmodus ausschließlich zum Starten der Verbrennungsmaschine VM bzw. zum Antrieb des Fahrzeugs FZ verwendet.
  • Dritter Betriebsmodus:
  • In diesem dritten Betriebsmodus wird die Vorrichtung V bzw. die elektrische Maschine EM sowohl zum Betrieb der Klimaanlage KA als auch zum Starten der Verbrennungsmaschine VM bzw. zum Antrieb des Fahrzeugs FZ herangezogen.
  • Hierzu steuert die Steuereinheit SE die erste Kupplungseinheit KP1 derart, dass diese die Welle WL der elektrischen Maschine EM zur Drehmomentübertragung an die Welle der Kompressorstufe KS ankuppelt. Zugleich steuert die Steuereinheit SE die zweite Kupplungseinheit KP2 derart, dass diese die Welle WL der elektrischen Maschine EM zur Drehmomentübertragung an die Riemenscheibe RS ankuppelt. Darüber hinaus steuert bzw. regelt die Steuereinheit SE den Wechselrichter WR derart, dass dieser die elektrische Maschine EM mit einer dritten vorgegebenen Leistung betreibt, mit der die elektrische Maschine EM sowohl der Kompressorstufe KS zum Verdichten des Kältemittels also auch die Riemenscheibe RS und somit das Riemengetriebe antreibt. Dabei liegt die dritte Leistung höher als die erste und die zweite vorgenannte Leistung im ersten und im zweiten Betriebsmodus.
  • Vierter Betriebsmodus:
  • In diesem vierten Betriebsmodus wird die Vorrichtung V bzw. die elektrische Maschine EM zum Rekuperieren der Bremsenergie des Fahrzeugs FZ bzw. der Verbrennungsmaschine VM herangezogen.
  • Hierzu steuert bzw. regelt die Steuereinheit SE die beiden Kupplungseinheiten KP1, KP2 sowie in dem ersten Betriebsmodus, sodass die elektrische Maschine EM nur an die Riemenscheibe RS angekuppelt wird. Ferner steuert bzw. regelt die Steuereinheit SE den Wechselrichter WR derart, dass dieser rekuperierte Bremsenergie, welche die elektrische Maschine EM in einen Wechselstrom umwandelt, in einen Gleichstrom gleichrichtet, der dann in einer Batterie im Fahrzeug FZ zum späteren Verbrauch gespeichert wird.
  • Der Antrieb der Kompressorstufe KS erfolgt somit durch die elektrische Maschine EM, sofern die erste Kupplungseinheit KP1 die Welle WL der elektrischen Maschine EM an die Welle der Kompressorstufe KS ankuppelt. Mit der 48 Volt elektrischen Maschine EM als Antrieb bildet die Kompressorstufe KS somit einen 48 Volt elektrischen (Kältemittel-)Kompressor aus, der sowohl in dem ersten als auch in dem dritten Betriebsmodus eine ausreichende Leistung für die Klimaanlage KA bereitstellen kann. Die Klimaanlage KA kann somit auch beim Stillstand der Verbrennungsmaschine VM bzw. ohne zusätzlichen Antrieb das Fahrzeug FZ klimatisieren. Dadurch kann der Verbrauch von fossilem Kraftstoff und der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid-Abgas reduziert werden.
  • Darüber hinaus bildet die elektrische Maschine EM, die über die erste Kupplungseinheit KP1 von der Kompressorstufe KS entkuppelt ist und über die zweite Kupplungseinheit KP2 an die Riemenscheibe RS und somit an das Riemengetriebe und ferner an die Verbrennungsmaschine VM angekuppelt ist, mit der Riemenscheibe RS einen 48 Volt Riemen-Startergenerator aus, der in dem zweiten und dem dritten Betriebsmodus die Verbrennungsmaschine VM startet bzw. das Fahrzeug FZ mitbeschleunigt. Beim Bremsvorgang des Fahrzeugs FZ kann der Riemen-Startergenerator bzw. die elektrische Maschine EM zudem die Bremsenergie des Fahrzeugs FZ bzw. der Verbrennungsmaschine VM in elektrische Energie umwandeln, die dann in einer Batterie im Fahrzeug FZ zum späteren Verbrauch gespeichert wird.
  • Mit der einzigen elektrischen Maschine EM werden somit drei Funktionen: „Komprimieren vom Kältemittel“, „Starten des Verbrennungsmotors“ sowie „Rekuperieren von Bremsenergie“ realisiert. Dabei können insb. die beiden erstgenannten Funktionen: „Komprimieren vom Kältemittel“ und „Starten des Verbrennungsmotors“ sowohl voneinander unabhängig aber auch zeitgleich ausgeführt werden.

Claims (11)

  1. Integrierte Startergenerator-Gasverdichter-Vorrichtung (V), aufweisend: - eine elektrische Maschine (EM) mit einer Welle (WL); - eine Riemenscheibe (RS); - eine Kompressorstufe (KS); - wobei die elektrische Maschine (EM) über die Welle (WL) zur Drehmomentübertragung mit der Kompressorstufe (KS) und der Riemenscheibe (RS) verbunden oder verbindbar ausgeführt ist.
  2. Vorrichtung (V) nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse (GH) aufweist, wobei die elektrische Maschine (EM) und die Kompressorstufe (KS) im Inneren des Gehäuses (GH) angeordnet sind.
  3. Vorrichtung (V) nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen Wechselrichter (WR) zum Betreiben der elektrischen Maschine (EM) aufweist, der ebenfalls im Inneren des Gehäuses (GH) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die zwischen der elektrischen Maschine (EM) und der Kompressorstufe (KS) ferner eine erste steuerbare Kupplungseinheit (KP1) aufweist, die eingerichtet ist, wahlweise zur Herstellung der Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine (EM) an die Kompressorstufe (KS) die Welle (WL) an die Kompressorstufe (KS) anzukuppeln oder zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung die Welle (WL) von die Kompressorstufe (KS) abzukuppeln.
  5. Vorrichtung (V) nach Ansprüchen 3 und 4, wobei der Wechselrichter (WR) ferner eingerichtet ist, die elektrische Maschine (EM) mit einem ersten Betriebsmodus zu betreiben, in dem die elektrische Maschine (EM) die Kompressorstufe (KS) betreibt, wenn die erste Kupplungseinheit (KP1) die Welle (WL) an die Kompressorstufe (KS) ankuppelt.
  6. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die zwischen der elektrischen Maschine (EM) und der Riemenscheibe (RS) ferner eine zweite steuerbare Kupplungseinheit (KP2) aufweist, die eingerichtet ist, wählweise zur Herstellung der Drehmomentübertragung von der elektrischen Maschine (EM) der Riemenscheibe (RS) die Welle (WL) an die Riemenscheibe (RS) anzukuppeln oder zur Unterbrechung der Drehmomentübertragung die Welle (WL) von der Riemenscheibe (RS) abzukuppeln.
  7. Vorrichtung (V) nach Ansprüchen 3 und 6, wobei der Wechselrichter (WR) ferner eingerichtet ist, die elektrische Maschine (EM) mit einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, in dem die elektrische Maschine (EM) die Riemenscheibe (RS) betreibt, wenn die zweite Kupplungseinheit (KP2) die Welle (WL) an die Riemenscheibe (RS) ankuppelt.
  8. Vorrichtung (V) nach Ansprüchen 3, 4 und 6, wobei der Wechselrichter (WR) ferner eingerichtet ist, die elektrische Maschine (EM) mit einem dritten Betriebsmodus zu betreiben, in dem die elektrische Maschine (EM) sowohl die Kompressorstufe (KS) als auch die Riemenscheibe (RS) betreibt, wenn die erste Kupplungseinheit (KP1) die Welle (WL) an die Kompressorstufe (KS) ankuppelt und zugleich die zweite Kupplungseinheit (KP2) die Welle (WL) an die Riemenscheibe (RS) ankuppelt.
  9. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine (EM) einen Stator (ST) aufweist, der drehfest an dem Gehäuse (GH) befestigt ist.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (V) wahlweise in einem der folgenden Betriebsmodi betrieben wird: - in einem ersten Betriebsmodus, in dem die elektrische Maschine (EM) die Kompressorstufe (KS) betreibt; - in einem zweiten Betriebsmodus, in dem die elektrische Maschine (EM) die Riemenscheibe (RS) betreibt; - in einem dritten Betriebsmodus, in dem die elektrische Maschine (EM) sowohl die Kompressorstufe (KS) als auch die Riemenscheibe (RS) betreibt.
  11. Kraftfahrzeug (FZ), aufweisend: - eine Verbrennungsmaschine (VM) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs (FZ); - eine Klimaanlage (KA) zum Klimatisieren des Kraftfahrzeugs (FZ), die einen Kreislauf (KL) für ein Kältemittel aufweist; - eine Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; - einen Riemen (RM), der die Riemenscheibe (RS) der Vorrichtung (V) zur Drehmomentübertragung mit der Verbrennungsmaschine (VM) verbindet; und - die Kompressorstufe (KS) der Vorrichtung (V) mit dem Kreislauf (KL) der Klimaanlage (KA) strömungstechnisch verbunden ist und eingerichtet ist, das Kältemittel in dem Kreislauf (KL) zu komprimieren.
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