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Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenanordnung für ein Brennkraftmaschinen-Nebenaggregat, insbesondere ein mechanischer Klimakompressor, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine schaltbare Freilaufkupplung nach dem Anspruch 11.
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Konventionelle Fahrzeuge verfügen über einen Antrieb für Nebenaggregate. Angetrieben von der Brennkraftmaschine werden unter anderem eine Elektromaschine und ein mechanischer Klimakompressor mit Leistung versorgt. Durch die Einführung von Start-Stopp- oder Hybrid-Systemen sowie durch einen „Segel“-Betrieb und dergleichen werden die Brennkraftmaschinen-Laufzeit und damit die Verfügbarkeit vom mechanischen Klimakompressor stark reduziert. Bei einem Klimatisierungsbedarf kommt es daher zu einem sogenannten „Start-Stopp-Veto“. In diesem Fall muss die Brennkraftmaschine laufen oder gestartet werden, obwohl keine Anforderung zum Fahrzeug-Vortrieb vorliegt. Ein Motorstart alleine aufgrund eines Klimatisierungsbedarfes beeinträchtigt die Energiebilanz im Gesamtfahrzeug. Eine Alternative besteht darin, anstelle eines mechanischen Klimakompressors einen elektrisch angetriebenen Klimakompressor bereitzustellen. Dieser hat jedoch gegenüber dem mechanisch angetriebenen Klimakompressor deutliche Nachteile im Hinblick auf Beschaffungskosten, Bauteilgewicht sowie Bauraumbedarf.
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Eine gattungsgemäße Riemenscheibenanordnung weist eine Elektromaschine mit einer Elektromaschinen-Welle auf, auf der eine über eine Kupplungseinrichtung schaltbare Riemenscheibe und eine drehfeste Riemenscheibe angeordnet sind. Die schaltbare Riemenscheibe ist über einen Brennkraftmaschinen-Riementrieb mit einer Brennkraftmaschinen-Welle trieblich verbindbar. Zudem ist die drehfeste Riemenscheibe über einen Aggregate-Riementrieb mit einer Aggregate-Welle trieblich verbindbar.
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In einer ersten Motorbetriebsart treibt die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und über den Brennkraftmaschinen-Riementrieb in einer ersten Antriebsdrehrichtung auf die Brennkraftmaschine ab. In diesem Fall erfolgt ein Motorstart der Brennkraftmaschine.
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Nach dem Motorstart ist die erste Motorbetriebsart abgeschlossen und es erfolgt eine Generatorbetriebsart, in der die Brennkraftmaschine über ihre Brennkraftmaschinenwelle und den Brennkraftmaschinen-Riemenabtrieb in der ersten Antriebsdrehrichtung auf die Elektromaschine abtreibt. In diesem Fall kann die an die Elektromaschine angeschlossene Fahrzeugbatterie geladen werden und zusätzlich auch der Klimakompressor angetrieben werden.
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Die Elektromaschine kann zusätzlich in einer zweiten Motorbetriebsart arbeiten. In der zweiten Motorbetriebsart kann die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und den Aggregate-Riementrieb auf das Nebenaggregat abtreiben, und zwar bei stillgelegter Brennkraftmaschine. Das heißt, die Elektromaschine treibt unabhängig von der Brennkraftmaschine auf das Nebenaggregat ab.
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Die Realisierung des obigen ersten Motorbetriebes, des zweiten Motorbetriebes und des Generatorbetriebes in der Elektromaschine ist im Stand der Technik lediglich mit zusätzlichen Aktuatoren ermöglicht, die von einer externen Steuereinheit angesteuert werden müssen. Die Bereitstellung solcher Aktuatoren ist steuerungstechnisch aufwändig sowie mit einem Bauteil- sowie Bauraumbedarf verbunden.
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Aus der
EP 1 454 043 B1 ist ein variabler Riemenhochtrieb für Nebenaggregate bekannt. Aus der
DE 197 54 872 A1 ist eine Riemenscheibe für Freilaufkupplungen mit zwei Riemen bekannt. Aus der
DE 10 2013 108 839 A1 ist eine Riemenscheibenanordnung bekannt. Aus der
US 2009/0298646 A1 ist eine weitere Riemenscheibenanordnung bekannt. Aus der
DE 10 2015 206 036 A1 ist ein Kupplungssystem zum Koppeln eines Verbrennungsmotors mit wenigsten einem Nebenaggregat bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Riemenscheibenanordnung für ein Brennkraftmaschinen-Nebenaggregat, insbesondere mechanischer Klimakompressor, bereitzustellen, bei dem im Vergleich zum Stand der Technik der steuerungstechnische Aufwand sowie der Bauraum- und Bauteilbedarf reduziert ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 11 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Erfindungsgemäß wird auf extern mittels elektronischer Steuergeräte ansteuerbare Aktuatoren verzichtet. Anstelle dessen ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 die Kupplungseinrichtung als genau eine schaltbare Freilaufkupplung realisiert. Diese kann zwischen einer Basis-Schaltposition und einer Zusatz-Schaltposition verstellt werden. In der Basis-Schaltposition ist eine Basis-Freilauffunktion aktiviert, während in der Zusatz-Schaltposition eine dazu umgekehrt wirkende Zusatz-Freilauffunktion aktiviert ist. Auf diese Weise kann die Freilaufkupplung zur Realisierung der beiden Motorbetriebsarten sowie der Generatorbetriebsart entweder momentenübertragend gesperrt sein oder übertragungsfrei geöffnet sein.
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Es ist hervorzuheben, dass der erfindungsgemäße Riementrieb nicht auf den Einsatz eines Riemens beschränkt ist. Vielmehr erstreckt sich die Erfindung auch auf den Einsatz jeglicher weiterer Zugmittel, etwa einer Kette. In diesem Fall erstreckt sich die Erfindung nicht nur auf eine Riemenscheibenanordnung, sondern allgemein auf eine Zugmittelscheibenanordnung mit einem Zugmitteltrieb, etwa einem Kettentrieb, bei den die Riemenfunktion durch ein beliebiges Zugmittel bereitgestellt wird.
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In einer technischen Umsetzung kann die schaltbare Freilaufkupplung einen Fliehkraftaktor aufweisen. Dieser kann unter Fliehkraftwirkung die Freilaufkupplung selbsttätig zwischen der Basis-Schaltposition und der Zusatz-Schaltposition umschalten.
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Der Fliehkraftaktor kann ein Fliehkraftelement aufweisen, das speziell im Brennkraftmaschinen-Betrieb, das heißt bei drehender Brennkraftmaschinen-Welle und damit trieblicher verbundener drehender Schalt-Riemenscheibe fliehkraftbeaufschlagt ist. Das Fliehkraftelement kann unter Fliehkraftwirkung von seiner Basis-Schaltposition in seine Zusatz-Schaltposition verstellt werden. In diesem Fall wird das Fliehkraftelement in Abhängigkeit von der Größe der Brennkraftmaschinen-Drehzahl verstellt.
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In der ersten Motorbetriebsart erfolgt ein Motorstart der Brennkraftmaschinen, und zwar in einer ersten Antriebsdrehrichtung (d.h. Rechtsdrehung). In diesem Fall wirkt die Elektromaschinen-Welle als Antriebsteil und die Schalt-Riemenscheibe als Abtriebsteil. Aufgrund stillstehender Brennkraftmaschine ist die Freilaufkupplung in ihre Basis-Schaltposition verstellt. In der Basis-Schaltposition ist die Freilaufkupplung drehmomentenübertragend gesperrt für eine Drehmomentübertragung von der Elektromaschinen-Welle auf die Schalt-Riemenscheiben.
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Nach erfolgtem Motorstart, das heißt bei in der ersten Antriebsdrehrichtung laufender Brennkraftmaschine, erhöht sich die Drehzahl der Brennkraftmaschinen-Welle und damit auch die Drehzahl der Schalt-Riemenscheibe weiter, so dass die Schalt-Riemenscheibe die Elektromaschinen-Welle überholt. Dadurch koppelt die Schalt-Riemenscheibe über die Freilaufkupplung von der Elektromaschinen-Welle ab. Bei weiter steigender Drehzahl der Schalt-Riemenscheibe wird das Fliehkraftelement aufgrund von Fliehkraftwirkung aus seiner Basis-Schaltposition nach radial außen in seine Zusatz-Schaltposition verdrängt, wodurch die Freilaufkupplung in ihre Zusatz-Freilauffunktion geschaltet wird, in der die Generatorbetriebsart aktiviert ist.
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In der Generatorbetriebsart, das heißt bei laufender Brennkraftmaschine sowie in der ersten Antriebsdrehrichtung (das heißt Rechtsdrehung), wirkt die Schalt-Riemenscheibe als Antriebsteil und die Elektromaschinen-Welle als Abtriebsteil. Die Freilaufkupplung ist (aufgrund drehender Brennkraftmaschine) in ihre Zusatz-Schaltposition verstellt, in der die Freilaufkupplung drehmomentenübertragend gesperrt ist für eine Drehmomentübertragung von der Schalt-Riemenscheibe auf die Elektromaschinen-Welle.
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In der zweiten Motorbetriebsart treibt die Elektromaschine das Nebenaggregat an, und zwar bei stillstehender Brennkraftmaschine. Der Nebenaggregate-Antrieb erfolgt in einer zur ersten Antriebsdrehrichtung gegensinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung (das heißt Linksdrehung). In diesem Fall ist die Freilaufkupplung (aufgrund stillstehender Brennkraftmaschine) in ihre Basis-Schaltposition verstellt. In der Basis-Schaltposition ist die Freilaufkupplung übertragungsfrei geöffnet, so dass kein Antriebsmoment von der Elektromaschinen-Welle auf die (stillstehende) Schalt-Riemenscheibe übertragen wird, sondern das komplette Antriebsmoment auf das Nebenaggregat übertragen wird. Das Fliehkraftelement kann bei Brennkraftmaschinen-Stillstand oder bis zu einer (vergleichsweise kleinen) Motorstart-Drehzahl der Brennkraftmaschine in die radial innere Basis-Schaltposition federvorgespannt bleiben. Erst bei laufender Brennkraftmaschine (das heißt bei einer Brennkraftmaschinen-Drehzahl größer als die Motorstart-Drehzahl) kann das Fliehkraftelement unter Fliehkraftwirkung in seine radial äußere Zusatz-Schaltposition (entgegen der Federvorspannkraft) verdrängt werden.
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In einer konstruktiv einfachen Ausführungsvariante ist die Freilaufkupplung ein Klemmkörperfreilauf mit einem radial äußeren Außenteil und einem radial inneren Innenteil sowie mit zumindest einem zwischengeordneten Klemmkörper. Der Klemmkörper kann bei aktivierter Basis-Freilauffunktion mittels der Federvorspannkraft in eine Basis-Klemmstellung federvorgespannt sein. In der Basis-Klemmstellung ist der Klemmkörper gegen eine Basis-Klemmkontur gedrückt, um die Basis-Freilauffunktion zu realisieren. Demgegenüber kann der Klemmkörper bei aktivierter Zusatz-Freilauffunktion mittels einer (der Federvorspannkraft entgegenwirkenden) Steuerkraft in gegensinniger Umfangsrichtung in seine Zusatz-Klemmstellung verstellt sein. In der Zusatz-Klemmstellung ist der Klemmkörper gegen eine Zusatz-Klemmkontur gedrückt, um die Zusatz-Freilauffunktion zu realisieren.
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Der Klemmkörper ist in einem Klemmkörper-Käfig in Umfangsrichtung verstellbar zwischen dem Außenteil und dem Innenteil des Klemmkörperfreilaufes geführt. Der Klemmkörper-Käfig ist mit der Federvorspannkraft in die Basis-Schaltposition federvorgespannt. Der Klemmkörper-Käfig und das Fliehkraftelement können unmittelbar zusammenwirken, um zwischen der Basis-Freilauffunktion und der Zusatz-Freilauffunktion zu schalten. Hierzu kann das Fliehkraftelement unter Fliehkraftwirkung unmittelbar gegen den Klemmkörper-Käfig drücken und diesen mit der Steuerkraft beaufschlagen. Mittels der Steuerkraft wird der Klemmkörper-Käfig in Umfangsrichtung entgegen der Federvorspannkraft in seine Zusatz-Schaltposition verstellt.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 bis 3 jeweils Ansichten einer als Blockschaltdiagramm angedeuteten Riemenscheibenanordnung in unterschiedlichen Betriebszuständen ;
- 4 bis 8 jeweils Detail-Schnittdarstellungen der Kupplungseinrichtung in unterschiedlichen Betriebszuständen.
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In der 1 weist eine Riemenscheibenanordnung eine Elektromaschine RSG auf, die über eine elektrische Versorgungsleitung mit einer Fahrzeugbatterie 14 verbunden ist. Die Elektromaschine RSG ist mit einer Brennkraftmaschine BKM eines Fahrzeugs sowie mit einem das Nebenaggregat bildenden mechanischen Klimakompressor mKK trieblich verbunden. Eine Elektromaschinen-Welle 1 der Elektromaschine RSG, eine Aggregate-Welle 3 des Klimakompressors mKK sowie eine Brennkraftmaschinen-Welle 5 sind zueinander achsparallel angeordnet sowie über einen Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM und über einen Aggregate-Riementrieb RmKK miteinander trieblich verbunden. Der Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM weist in der 1 eine drehfest auf der Brennkraftmaschinen-Welle 5 sitzende Riemenscheibe 7 sowie eine Schalt-Riemenscheibe 9 auf, die auf der Elektromaschinen-Welle 1 angeordnet ist. Die Schalt-Riemenscheibe 9 ist mittels einer später beschriebenen schaltbaren Freilaufkupplung K in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsarten MB1, MB2, GB mit der Elektromaschinen-Welle 1 momentenübertragend koppelbar oder davon entkoppelbar. Der Aggregate-Riementrieb RmKK weist eine auf der Elektromaschinen-Welle 1 angeordnete, drehfeste Riemenscheibe 11 sowie eine aggregateseitige Riemenscheibe 13 auf.
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Die in der 1 gezeigte schaltbare Freilaufkupplung K ist zwischen einer später beschriebenen Basis-Freilauffunktion B und einer dazu umgekehrt wirkenden Zusatz-Freilauffunktion Z verstellbar. Die schaltbare Freilaufkupplung K weist einen später beschriebenen Fliehkraftaktor 14 auf, der unter Fliehkraftwirkung Fz die Freilaufkupplung K selbsttätig zwischen der Basis-Freilauffunktion B und der umgekehrt wirkenden Zusatz-Freilauffunktion Z schaltet. Die Freilaufkupplung K kann in der Riemenscheibenanordnung bei Durchführung der nachfolgenden Betriebsarten MB1, GB, MB2 selbsttätig koppeln oder entkoppeln, und zwar ohne externe Hydraulik- oder Elektro-Aktoren.
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In der 1 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in der ersten Motorbetriebsart MB1, in der die Elektromaschine RSG einen Brennkraftmaschinen-Motorstart ausführt. In der ersten Motorbetriebsart MB1 wird in der Elektromaschine RSG ein Antriebsmoment generiert. An der schaltbaren Freilaufkupplung K der schaltbaren Riemenscheibe 9 erfolgt eine Leistungsverzweigung, bei der das von der Elektromaschine RSG generierte Antriebsmoment in einen Lastpfad L1 von der Elektromaschinen-Welle 1 in Richtung Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM und in einen Lastpfad L2 von der Elektromaschinen-Welle 1 in Richtung auf den Aggregate-Riementrieb RmKK aufgeteilt wird. Die Elektromaschinen-Welle 1 der Elektromaschine RSG treibt mit einer ersten Antriebsdrehrichtung A1 (das heißt Rechtsdrehung) auf die Brennkraftmaschinen-Welle 5 und auf die Aggregate-Welle 3 ab, die ebenfalls in der ersten Antriebsdrehrichtung A1 drehen.
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In der 2 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in einer Generatorbetriebsart GB, in der ein von der Brennkraftmaschine BKM generiertes Antriebsmoment in einem Lastpfad L3 von der Brennkraftmaschinen-Welle 5 über den Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM zur Elektromaschinen-Welle 1 und weiter zur Elektromaschine RSG übertragen wird. Zudem erfolgt eine Leistungsverzweigung, bei der vom Lastpfad L3 ein Lastpfad L4 abzweigt, der von der Elektromaschinen-Welle 1 über den Aggregate-Riementrieb RmKK zum Klimakompressor mKK geführt ist. Die Brennkraftmaschinen-Welle 5 der Elektromaschine RSG treibt mit der ersten Antriebsdrehrichtung A1 (das heißt Rechtsdrehung) auf die Elektromaschinen-Welle 1 und auf die Aggregate-Welle 3 ab, die ebenfalls in der ersten Antriebsdrehrichtung A1 drehen. In der Generatorbetriebsart GB erfolgt ein Aufladen der an die Elektromaschine RSG angeschlossenen Fahrzeugbatterie 14 sowie gleichzeitig ein Antrieb des Klimakompressors mKK.
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In der 3 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in einer zweiten Motorbetriebsart MB2. In der zweiten Motorbetriebsart MB2 wird ein von der Elektromaschine RSG generiertes Antriebsmoment in einem Lastpfad L5 ohne Leistungsverzweigung von der Elektromaschinen-Welle 1 in Richtung auf den Aggregate-Riementrieb RmKK übertragen. Die Schalt-Riemenscheibe 9 ist in der zweiten Motorbetriebsart MB2 von der schaltbaten Freilaufkupplung K lastfrei geschaltet. Die Elektromaschine RSG treibt auf den Aggregate-Riementrieb RmKK ab. Im Unterschied zur ersten Motorbetriebsart MB1 und zur Generatorbetriebsart GB dreht die Elektromaschine RSG mit der gegensinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung A2 (das heißt Linksdrehung). Die zweite Motorbetriebsart MB2 erfolgt bei stillgelegter Brennkraftmaschine BKM. In diesem Fall kann der Klimakompressor mKK, unabhängig von der Brennkraftmaschine BKM, von der Elektromaschine RSG mit Antriebsleistung versorgt werden.
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Nachfolgend werden anhand der 4 bis 8 der Aufbau und die Funktionsweise der schaltbaren Freilaufkupplung K beschrieben: Diese ist als ein Klemmkörperfreilauf realisiert, der aus einem radial äußeren Außenteil 17, das drehfest an der Elektromaschinen-Welle 1 angebunden ist, und einem radial inneren Innenteil 19, das drehfest an der Schalt-Riemenscheibe 9 angebunden ist, sowie aus zwischengeordneten Klemmkörpern 21 aufgebaut ist. Die Klemmkörper 21 sind in einem Klemmkörper-Käfig 23 in Umfangsrichtung verstellbar geführt. Gemäß der 6 wirkt zwischen dem Klemmkörper-Käfig 23 und dem Innenteil 19 eine Vorspannfeder 25. Diese spannt den Klemmkörper-Käfig 23 mit einer Federvorspannkraft Fv in eine Basis-Schaltposition ( 5 und 6) vor, in der die Basis-Freilauffunktion B aktiviert ist. Bei aktivierter Basis-Freilauffunktion B (5 und 6) ist das Freilauf-Außenteil 17 das Antriebsteil und das Freilauf-Innenteil 19 das Abtriebsteil, so dass über den Lastpfad L1 (5) ein Drehmoment von dem Freilauf-Außenteil 17 auf das Freilauf-Innenteil 19 übertragen wird, wobei sowohl das Freilauf-Außenteil 17 als auch das Freilauf-Innenteil 19 mit gleicher Drehzahl drehen.
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Der Fliehkraftaktor 14 weist in der 6 ein Fliehkraftelement 15 auf, das radial verstellbar im Außenumfang des Freilauf-Innenteils 19 positioniert ist. In der, in der 6 gezeigten Basis-Schaltposition drückt der federvorgespannte Klemmkörper-Käfig 23 mit seiner Steuerfläche 27 das Fliehkraftelement 15 in eine radial innere Ausgangslage. Zudem sind in der, in den 5 und 6 dargestellten Basis-Freilauffunktion B die Klemmkörper 21 mit der Federvorspannkraft Fv in die (rechte) Basis-Schaltposition (5) vorgespannt, in der die Klemmkörper 21 gegen eine rechtsseitige Basis-Klemmkontur 29 (5) drücken, die am Freilauf-Innenteil 19 ausgebildet ist.
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Bei einer mit ausreichend großer Drehzahl drehenden Schalt-Riemenscheibe 9 (das heißt bei Überschreiten einer vordefinierten Fliehkraft-Schwellendrehzahl) wird das Fliehkraftelement 15 unter Fliehkraftwirkung Fz nach radial außen gegen die Steuerfläche 27 (6) des Klemmkörper-Käfigs 23 gedrückt, wodurch der Klemmkörper-Käfig 23 mit einer (der Federvorspannkraft Fv entgegenwirkenden) Steuerkraft Fs (6) beaufschlagt ist. Mittels der Steuerkraft Fs wird der Klemmkörper-Käfig 23 in gegensinniger Umfangsrichtung entgegen der Federvorspannkraft Fv über einen Stellweg Δs (6) in eine (linke) Zusatz-Schaltposition verstellt, in der die Klemmkörper 21 gegen eine linksseitige Zusatz-Klemmkontur 31 drücken (7), wodurch die Zusatz-Freilauffunktion Z (7) aktiviert ist.
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In der ersten Motorbetriebsart MB1 (das heißt Motorstart der Brennkraftmaschine sowie erste Antriebsdrehrichtung A1) wirkt die Elektromaschinen-Welle 1 als Antriebsteil und die Schalt-Riemenscheibe 9 als Abtriebsteil. Die Freilaufkupplung K ist (aufgrund stillstehender Brennkraftmaschine BKM) in ihre Basis-Freilauffunktion B verstellt. Bei aktivierter Basis-Freilauffunktion B ist die Freilaufkupplung K daher drehmomentenübertragend gesperrt, um eine Drehmomentübertragung von der Elektromaschinen-Welle 1 auf die Schalt-Riemenscheibe 9 zu gewährleisten (1, 5 und 6).
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Nach erfolgtem Motorstart, das heißt bei in der ersten Antriebsdrehrichtung A1 laufender Brennkraftmaschine BKM, erhöht sich die Drehzahl der Brennkraftmaschinen-Welle 5 und damit auch die Drehzahl der Schalt-Riemenscheibe 9 (gegenüber der Elektromaschinenwellen-Drehzahl) weiter, so dass die Schalt-Riemenscheibe 9 die Elektromaschinen-Welle 1 überholt, wodurch die Schalt-Riemenscheibe 9 über die Freilaufkupplung K von der Elektromaschinen-Welle 1 abkoppelt. Die Drehzahl der Schalt-Riemenscheibe 9 steigt also, bis eine Abkoppeldrehzahl erreicht ist. Mit Erreichen der Abkoppeldrehzahl hebt das Freilauf-Innenteil 19 von dem Freilauf-Außenteil 17 ab. Bei weiter steigender Drehzahl der Schalt-Riemenscheibe 9 wird die Fliehkraft-Schwellendrehzahl erreicht. Mit Erreichen der Fliehkraft-Schwellendrehzahl wird das Fliehkraftelement 15 aufgrund von Fliehkraftwirkung aus seiner Basis-Schaltposition (6) nach radial außen in seine Zusatz-Schaltposition (7) verdrängt. In der Zusatz-Schaltposition ist die Freilaufkupplung K in ihre Zusatz-Freilauffunktion Z geschaltet, in der die Generatorbetriebsart GB aktiviert ist.
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Bei aktivierter Generatorbetriebsart GB (7) drehen sowohl das Freilauf-Außenteil 17 als auch das Freilauf-Innenteil 19 bei gleicher Drehzahl 0in der ersten Antriebsdrehrichtung A1 (Rechtsdrehung) und ist das Freilauf-Innenteil 19 das Antriebsteil, während das Freilauf-Außenteil 17 das Abtriebsteil ist. Es wird daher über den Lastpfad L3 (7) ein Drehmoment vom Freilauf-Innenteil 19 auf das Freilauf-Außenteil 17 übertragen.
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Die Schalt-Riemenscheibe 9 wirkt daher in der Generatorbetriebsart GB ( 7) als Antriebsteil und die Elektromaschinen-Welle 1 als Abtriebsteil. Die (aufgrund der laufenden Brennkraftmaschine BKM) in ihre Zusatz-Freilauffunktion Z verstellte Freilaufkupplung K sperrt die Freilaufkupplung K derart, dass eine Drehmomentübertragung von der Schalt-Riemenscheibe 9 auf die Elektromaschinen-Welle 1 erfolgt (2 und 7).
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In der zweiten Motorbetriebsart MB2 (das heißt bei stillstehender Brennkraftmaschine BKM sowie bei gegensinniger zweiter Antriebsdrehrichtung A2) ist die Freilaufkupplung K (aufgrund stillstehender Brennkraftmaschine BKM) in ihre Basis-Freilauffunktion B verstellt. In der Basis-Freilauffunktion B ist die Freilaufkupplung K übertragungsfrei derart geöffnet, dass kein Drehmoment von der Elektromaschinen-Welle 1 auf die Schalt-Riemenscheibe 9 übertragen wird (3 in Kombination mit 8).
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In der zweiten Motorbetriebsart MB2 dreht also das Freilauf-Außenteil 17 in der zweiten Antriebsdrehrichtung A2 (Linksdrehung), während das Freilauf-Innenteil 19 stillsteht. Von daher bleibt das Fliehkraftelement 15 mangels Fliehkraftwirkung in seiner radial inneren Ausgangslage (6), so dass die Klemmkörper 21 gegen die rechtsseitige Basis-Klemmkontur 29 (8) vorgespannt bleiben. In der zweiten Motorbetriebsart MB2 baut sich daher keine Sperrwirkung zwischen dem Freilauf-Außenteil 17 und dem Freilauf-Innenteil 19 auf. Es erfolgt daher keine Drehmomentübertragung vom Freilauf-Außenteil 17 in Richtung auf das Freilauf-Innenteil 19.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromaschinen-Welle
- 3
- Aggregate-Welle
- 5
- Brennkraftmaschinen-Welle
- 7
- brennkraftmaschinenseitige Riemenscheibe
- 9
- schaltbare Riemenscheibe der Elektromaschinen-Welle
- 11
- drehfeste Riemenscheibe der Elektromaschinen-Welle
- 12
- Grundkörper der schaltbaren Riemenscheibe
- 13
- aggregateseitige Riemenscheibe
- 14
- Fliehkraftaktor
- 15
- Fliehkraftelemente
- 17
- Freilaufkupplung-Außenteil
- 18
- Drehlager
- 19
- Freilaufkupplung-Innenteil
- 21
- Klemmkörper
- 23
- Klemmkörper-Käfig
- 25
- Vorspannfeder
- 27
- Steuerfläche
- 29
- Basis-Klemmkontur
- 31
- Zusatz-Klemmkontur
- BKM
- Brennkraftmaschine
- RSG
- Elektromaschine
- mKK
- mechanischer Klimakompressor
- RBKM
- Brennkraftmaschinen-Riementrieb
- RmKK
- Aggregate-Riementrieb
- A1
- erste Antriebsdrehrichtung
- A2
- zweite Antriebsdrehrichtung
- L1, L2, L3, L4, L5
- Lastpfade
- B
- Basis-Freilauffunktion
- Z
- Zusatz-Freilauffunktion
- Δs
- Stellweg
- Fz
- Fliehkraft
- Fs
- Steuerkraft
- Fv
- Vorspannkraft
