DE10204854A1 - Getriebe mit integriertem Anlasser - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem Anlasser, der nicht an der Motorkurbelwelle vorgesehen ist. Der Anlasser ist antriebsmäßig oder direkt mit einer Getriebepumpe verbunden und kann selektiv in Eingriff mit einem Drehmomentwandler und/oder einem Verbrennungsmotor gebracht werden. Die Erfindung ermöglicht ein wirksames Abtrennen des Motors, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, und einen Wiedereingriff bei nachfolgendem Drehmomentbedarf.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvor
richtung für ein Motor- bzw. Kraftfahrzeug. Insbesondere be
trifft die Erfindung eine Kraftübertragungsvorrichtung, die
es einem Anlasser/Generator erlaubt, eine Getriebepumpe anzu
treiben und selektiv in Eingriff mit einem Verbrennungsmotor
zu gelangen.
Fahrzeuggetriebe umfassen einen Verbrennungsmotor, einen An
lasser/Generator (im Folgenden Anlasser genannt), und einen
Getriebeeingang. Das Einbauen eines Anlassers in ein Getriebe
ist mit mehreren Problemen verbunden. Beispielsweise ist ein
an einer Kurbelwelle angebrachter Anlasser Grund dafür, dass
der Kurbelwelle, d. h., dem Rotor, zusätzliche Masse hinzuge
fügt wird. Dies führt zu einer zusätzlichen Belastung der
Kurbelwellenlager und kann auf Grund dynamischer Belastung zu
einer Kurbelwellenverformung und zu in diese eingeführte
Spannung führen. Schließlich kann eine Verformung der Kurbel
welle es schwierig machen, einen kleinen, gleichmäßigen Luft
spalt aufrecht zu erhalten, der für den Anlasser erwünscht
ist.
Um diese Probleme zu überwinden, schafft die vorliegende Er
findung eine Kraftübertragungsvorrichtung in Übereinstimmung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 8. Vorteilhafte Wei
terbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange
geben.
Demnach schafft die vorliegende Erfindung eine Kraftübertra
gungsvorrichtung mit einem Anlasser, der nicht an der Kurbel
welle angebracht ist. Ferner ist der Anlasser in der Lage,
mit einer Getriebepumpe direkt und selektiv mit einem Drehmo
mentwandler und/oder einem Verbrennungsmotor in Eingriff zu
gelangen.
Kurz gesagt, umfasst eine erfindungsgemäße Kraftübertragungs
vorrichtung einen Verbrennungsmotor, einen Anlasser mit einem
Rotor, einen Drehmomentwandler, eine Getriebepumpe, die di
rekt mit dem Rotor verbunden ist, eine selektiv einrückbare
Kupplung, die zwischen dem Anlasser und dem Verbrennungsmotor
angeordnet ist, und einen Getriebeeingang, der direkt mit der
Ausgangsturbine des Drehmomentwandlers verbunden ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispiel
haft näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung aus Kraft
übertragungsvorrichtung und Getriebe in Übereinstimmung mit
einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, und
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Anordnung aus Kraft
übertragungsvorrichtung und Getriebe in Übereinstimmung mit
einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Die vorliegend erläuterten Ausführungsformen sind ausschließ
lich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, den Umfang
der Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr
dient die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen nur da
zu, einen Fachmann in die Lage zu versetzen, die vorliegende
Erfindung umzusetzen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten, be
vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß
dieser Ausführungsform umfasst eine Kraftübertragungsvorrich
tung 10 einen Verbrennungsmotor 20, einen Drehmomentwandler
30, einen Anlasser 40, einen Getriebeeingang 50 und eine Ge
triebepumpe 60. Eine Kupplung 70 ist zwischen dem Motor und
dem Anlasser angeordnet. Der Motor ist von an sich bekannter
Art und wird deshalb vorliegend nicht näher erläutert.
Der Drehmomentwandler 30 umfasst einen Eingangsimpeller 32,
eine Ausgangsturbine 34 und einen Stator 36. Der Drehmoment
wandler 30 umfasst eine erste Kupplung 38. In der in Fig. 1
gezeigten, ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Ein
gangsimpeller 32 antriebsmäßig bzw. direkt mit dem Motor 20
verbunden. In dieser Ausführungsform ist zwischen dem Motor
und dem Impeller keine Kupplung angeordnet. Eine selektiv
einrückbare, zweite Kupplung 70 ist zwischen einem Rotor 42
des Anlassers und dem Impeller 32 angeordnet.
Der Getriebeeingang 50 umfasst bevorzugt ein Mehrstufenge
triebe; alternativ kann jedoch ein beliebiges Fahrzeuggetrie
be zum Einsatz kommen. Die Getriebepumpe 60 umfasst bevorzugt
eine Hydraulikpumpe.
Die Anordnung der ersten Ausführungsform erlaubt es dem Motor
20, den Impeller 32 des Drehmomentwandlers 30 direkt anzu
treiben. Der Rotor 42 des Anlassers 40 und die Getriebepumpe
60 sind jedoch durch die zweite Kupplung 70 angetrieben. Die
se Anordnung erlaubt einen Trägheitsstart und sieht eine
Platzierung des Anlassers 40 auf der Getriebeseite des Dreh
momentwandlers 30 vor. Dies erlaubt es dem Rotor 42, auf bzw.
in Lagern auf der Getriebepumpenabdeckung oder der Welle des
Stators 36 sich zu drehen, wodurch die Notwendigkeit ent
fällt, den Rotor 42 auf einer Kurbelwelle anzuordnen. Bevor
zugt ist das Gehäuse der Pumpe 60 integral mit dem Gehäuse
des Anlassers 40 gebildet. Alternativ kann das Pumpengehäuse
integral mit dem Drehmomentwandlergehäuse ausgebildet sein.
In dieser Ausführungsform vermag der Anlasser 40 die Getrie
bepumpe 60 direkt anzutreiben, ohne dass außerdem das Drehmo
ment auf den Impeller 32 oder den Motor 20 übertragen werden
muss. Erreicht wird dies durch Ausrücken der zweiten Kupplung
70. Dies erlaubt es, dass der Motor 20 abgeschaltet wird,
wenn das Fahrzeug gestoppt ist, während der Anlasser weiter
hin die Getriebepumpe mit Kraft versorgt. Der Motor kann bei
Drehmomentbedarf rasch neu gestartet werden unter Verwendung
der Energie, die in dem sich drehenden Anlasser 40 gespei
chert ist, um einen Teil des Motorkurbeldrehmoments zuzufüh
ren.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Kraftübertragungsvorrichtung. In Fig. 2 sind mit densel
ben Bezugsziffern ähnliche Bestandteile und/oder Merkmale be
zeichnet wie in Fig. 1. In dieser Ausführungsform ist der Mo
tor 120 nicht direkt mit dem Eingangsimpeller 132 des Drehmo
mentwandlers 130 verbunden. Stattdessen ist der Motor 120 mit
dem Rotor 142 des Anlassers 140 verbunden. Die selektiv ein
rückbare Kupplung 170 ist zwischen dem Motor 120 und dem Ro
tor 142 angeordnet. Bevorzugt ist der Rotor 142 direkt mit
der Getriebepumpe 160 und dem Impeller 132 verbunden.
Diese Anordnung erlaubt es dem Motor 120 vorteilhafterweise,
vom Getriebeeingang 120 während regenerativen Bremsens ge
trennt zu werden. Die Kupplung 138 kann während des regenera
tiven Bremsens eingerückt werden, um eine direkte Verbindung
vom Getriebeeingang 150 zu dem Anlasser 140 für eine verbes
serte Energieausnutzung bereit zu stellen. Wenn der Motor 120
abgetrennt und das Fahrzeug gestoppt ist, kann der Anlasser
140 die Getriebepumpe 160 so antreiben wie in der Ausfüh
rungsform von Fig. 1. In dieser Ausführungsform findet dies
jedoch mit einem geringeren Wirkungsgrad als in der ersten
bevorzugten Ausführungsform statt, weil der Anlasser 140 au
ßerdem den Impeller 132 antreiben muss.
Die vorstehend angeführte Offenbarung umfasst die beste Art
und Weise, die vorliegende Erfindung auszuführen. Es ist je
doch offensichtlich, dass sich dem Fachmann zahlreiche Ab
wandlungen erschließen. Insofern ist die vorstehend angeführ
te Offenbarung dazu bestimmt, den Fachmann in die Lage zu
versetzen, die Erfindung umzusetzen, ohne dass diese hierauf
beschränkt wäre. Vielmehr ist die vorliegende Erfindung aus
schließlich auf den Umfang der nachfolgenden Ansprüche be
schränkt.
Claims (8)
1. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Motorfahrzeug, auf
weisend:
Einen Verbrennungsmotor,
einen Anlasser mit einem Rotor,
einen Drehmomentwandler mit einem Eingangsimpeller, ei ner Ausgangsturbine und einem Stator mit einem Gehäuse, eine Getriebepumpe mit einer Abdeckung, die direkt mit dem Rotor verbunden ist, so dass die Pumpe vom Motor di rekt Kraft aufnehmen kann,
eine selektiv einrückbare Kupplung, die zwischen dem An lasser und dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, und einen Getriebeeingang, der direkt mit der Ausgangsturbi ne des Drehmomentwandlers verbindbar ist.
Einen Verbrennungsmotor,
einen Anlasser mit einem Rotor,
einen Drehmomentwandler mit einem Eingangsimpeller, ei ner Ausgangsturbine und einem Stator mit einem Gehäuse, eine Getriebepumpe mit einer Abdeckung, die direkt mit dem Rotor verbunden ist, so dass die Pumpe vom Motor di rekt Kraft aufnehmen kann,
eine selektiv einrückbare Kupplung, die zwischen dem An lasser und dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, und einen Getriebeeingang, der direkt mit der Ausgangsturbi ne des Drehmomentwandlers verbindbar ist.
2. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
Rotor zwischen der Getriebepumpe und dem Drehmomentwand
ler angeordnet ist.
3. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der
Rotor in Lagern der Abdeckung der Pumpe angeordnet ist.
4. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der
Rotor außerdem in Lagern einer Welle des Stators ange
ordnet ist.
5. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die
Abdeckung der Getriebepumpe mit dem Gehäuse des Anlas
sers integral gebildet ist.
6. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
Verbrennungsmotor sich in direkter Verbindung mit dem
Impellereingang des Drehmomentwandlers befindet und die
Kupplung zwischen dem Anlasser und dem Impeller angeord
net ist.
7. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der
Rotor sich in direkter Verbindung mit dem Eingangsimpel
ler des Drehmomentwandlers befindet.
8. Kraftübertragungsvorrichtung für ein Motorfahrzeug, auf
weisend:
Einen Verbrennungsmotor,
einen Drehmomentwandler mit einem Eingangsimpeller, ei ner Ausgangsturbine und einem Stator,
eine Getriebepumpe,
einen Anlasser, der direkt sowohl mit der Getriebepumpe als auch dem Eingangsimpeller verbunden ist,
eine Kupplung, die zwischen dem Anlasser und dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, und
einen Getriebeeingang, der direkt mit der Ausgangsturbi ne des Drehmomentwandlers verbindbar ist.
Einen Verbrennungsmotor,
einen Drehmomentwandler mit einem Eingangsimpeller, ei ner Ausgangsturbine und einem Stator,
eine Getriebepumpe,
einen Anlasser, der direkt sowohl mit der Getriebepumpe als auch dem Eingangsimpeller verbunden ist,
eine Kupplung, die zwischen dem Anlasser und dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, und
einen Getriebeeingang, der direkt mit der Ausgangsturbi ne des Drehmomentwandlers verbindbar ist.
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