DE19828844A1 - Getriebe - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- 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
- B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
- B60K6/10—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel
- B60K6/105—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel the accumulator being a flywheel
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- B60K25/00—Auxiliary drives
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
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- 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
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- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Ener
giespeicher und einem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupp
lung der Antriebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem
Energiespeicher über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit
zumindest einem ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Neben
aggregat.
Solche Kraftfahrzeuge sind beispielsweise durch die DE-OS 44 44 545 be
kannt geworden. Bei diesen Kraftfahrzeugen werden Nebenaggregate in der
Regel von der Antriebseinheit direkt angetrieben und sind bei abgekoppelter
Antriebseinheit, beispielsweise im Schubbetrieb, ohne Antrieb. Dies kann zur
Folge haben, daß ein nicht ordnungsgemäß angetriebenes Nebenaggregat zu
einer beeinträchtigten Funktion neigt und die Funktionssicherheit des Nebe
naggregats gefährdet ist. Dies kann beispielsweise bei einem Bremskraftver
stärker als Nebenaggregat zu sicherheitskritischen Situationen führen. Ande
rerseits einige Nebenaggregaten vorhanden sein, bei welchen ein permanen
ter antrieb nicht zwingend notwendig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein oben genanntes Kraftfahrzeug zu schaffen,
bei welchem relevante Nebenaggregate auch bei abgeschalteter Antriebsein
heit weiter angetrieben werden können und dadurch sicherheitskritische Zu
stände vermieden werden können.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der oben genannten
Art zu schaffen, das gegenüber dem stand der Technik zumindest verbessert
ist und gegebenenfalls kostengünstiger hergestellt werden kann.
Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, wenn zumindest das
erste Nebenaggregat mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung steht und
zumindest das-zweite Nebenaggregat mit dem Getriebe in Antriebsverbindung
steht.
Bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem
Energiespeicher und einem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste
Kupplung der Antriebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist
dem Energiespeicher über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar,
mit zumindest einem ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten
Nebenaggregat kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest das erste Nebenag
gregat auch bei ausgerückter erster Kupplung mit der Antriebseinheit in An
triebsverbindung steht und zumindest das zweite Nebenaggregat auch bei
ausgerückter zweiter Kupplung mit dem Getriebe in Antriebsverbindung steht.
Dadurch kann erreicht werden, daß bei beispielsweise im Schubbetrieb abge
schalteter Antriebseinheit und geöffneter erster Kupplung das zumindest erste
Nebenaggregat nicht mehr angetrieben wird und das zumindest zweite Neben
aggregat weiterhin angetrieben wird.
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn das Getriebe ein Anfahrelement, wie
eine Anfahrkupplung, einen Drehmomentwandler oder eine Anfahrbremse
und/oder eine Vorwärts-Rückwärts-Umschaltung aufweist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn das Getriebe ein Überlagerungsge
triebe, wie ein Planetengetriebe, umfaßt.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt kann es zweckmäßig sein,
wenn das Getriebe ein Planetengetriebe mit im wesentlichen einem Sonnen
rad, einem Planetenträger und einem Hohlrad, wobei ein erstes Element des
Planetengetriebes, wie beispielsweise das Sonnenrad, mit einer Getriebeein
gangswelle verbindbar ist und ein zweites Element des Planetengetriebes, wie
beispielsweise der Planetenträger, mit einer Getriebeausgangswelle verbindbar
ist und ein drittes Element des Planetengetriebes, wie beispielsweise das
Hohlrad, über eine Kupplung oder eine Bremse blockierbar ist.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen der Getriebeeingangswelle
und dem ersten Element des Planetengetriebes ein stufenlos einstellbares
Getriebe angeordnet ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn zwischen dem zweiten Element
des Planetengetriebes und der Getriebeausgangswelle ein stufenlos einstellba
res Getriebe angeordnet ist.
Das stufenlos einstellbare Getriebe kann beispielsweise ein Kegelscheibenum
schlingungsgetriebe sein.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann es vorteilhaft sein, wenn bei
einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und
einem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupplung der An
triebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem Energiespeicher
über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit zumindest einem
ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Nebenaggregat zumin
dest das erste Nebenaggregat mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung
steht und zumindest das zweite Nebenaggregat mit einem Freilauf mit dem
Getriebe in Antriebsverbindung bring bar ist und über eine weitere Kupplung
mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung bringbar ist.
Bei einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und
einem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupplung der An
triebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem Energiespeicher
über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit zumindest einem
ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Nebenaggregat kann es
vorteilhaft sein, wenn zumindest das erste Nebenaggregat auch bei ausge
rückter erster Kupplung mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung steht
und zumindest das zweite Nebenaggregat auch bei ausgerückter zweiter
Kupplung mit einem Freilauf mit dem Getriebe in Antriebsverbindung bring bar
ist und über eine dritte Kupplung mit der Antriebseinheit in Antriebsverbin
dung bringbar ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest das zweite Nebenaggregat bei aus
gerückter dritter Kupplung mit dem Getriebe in Antriebsverbindung steht und
bei eingerückter dritter Kupplung mit der Antriebseinheit in Antriebsverbin
dung steht.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das erste Nebenaggregat oder das zweite
Nebenaggregat oder weitere Nebenaggregate beispielsweise eine Lichtma
schine, ein Klimaanlagenkompressor, eine Pumpe, eine Lenkhilfpumpe, ein
Bremskraftverstärker, eine Pumpe für ein Antiblockiersystem, ein Lüfter oder
ein anderes Aggregat eines Fahrzeuges ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die ersten und/oder zweite Kupplung automati
siert betätigbar ist, wie ein- und ausrückbar ist.
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn der Energiespeicher ein Schwungrad
ist
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn der Energiespeicher ein Anker eines Elektromotors ist
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die Antriebseinheit ein Verbren nungsmotor, ein Elektromotor und/oder ein Hybridsystem bestehend aus Ver brennungsmotor und Elektromotor ist.
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn der Energiespeicher ein Anker eines Elektromotors ist
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die Antriebseinheit ein Verbren nungsmotor, ein Elektromotor und/oder ein Hybridsystem bestehend aus Ver brennungsmotor und Elektromotor ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem Planetengetriebe,
dessen Sonnenrad mit einer Abtriebswelle des Fahrzeugmotors verbindbar ist
und dessen Planetenträger mit einer Eingangswelle eines nachgeschalteten
Getriebes verbindbar ist, wobei der Planetenträger Planetenräder trägt und mit
einem Hohlrad, wobei zur Unterbrechung oder Verbindung des Kraftflusses
zwischen Motor und nachgeschaltetem Getriebes das Hohlrad mittels einer
ortsfesten Bremse festgebremst oder freilaufend geschaltet wird.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Planetengetriebe,
dessen Sonnenrad mit einer Abtriebswelle des Fahrzeuggetriebes verbindbar
ist und dessen Planetenträger mit einer Eingangswelle eines nachgeschalteten
Antriebswelle verbindbar ist, wobei der Planetenträger Planetenräder trägt und
mit einem Hohlrad, wobei zur Unterbrechung oder Verbindung des Kraftflus
ses zwischen Motor und nachgeschalteter Abtriebswelle das Hohlrad mittels
einer ortsfesten Bremse festgebremst oder freilaufend geschaltet wird.
Anhand eines Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im Rahmen der Fig.
1 bis 4 näher erläutert.
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines
Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines
Kraftfahrzeuges,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines
Kraftfahrzeuges und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Planetengetriebes im
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeuges
mit einer Antriebseinheit 2, wie beispielsweise Brennkraftmaschine oder Mo
tor, wie Verbrennungsmotor. Der Antriebseinheit 2 ist über die Motorab
triebswelle 3 und über eine Kupplung 4 mit einer Welle 5 eines Energiespei
chers 6, wie beispielsweise ein Schwungrad, verbindbar. Der Energiespeicher
6 ist über die Welle 7 mit einer zweiten Kupplung 8 verbindbar, die wiederum
mit einer Getriebeeingangswelle 9 eines Getriebes 10 verbindbar ist.
Das Getriebe 10 weist ein stufenlos einstellbares Getriebe 11 (CVT) zumindest
als Teilgetriebe auf. Das stufenlos einstellbare Getriebe 11 kann beispielswei
se als Kegelscheibenumschlingungsgetriebe oder als Reibradgetriebe oder als
Reibringgetriebe ausgestaltet sein. Diesem stufenlos einstellbaren Getriebe 11
kann beispielsweise zumindest eine Übersetzungsstufe oder zumindest ein
anderes Teilgetriebe vor und/oder nachgeschaltet sein. Diese Übersetzungs
stufe kann ein feste Übersetzung oder eine variierbare, wie beispielsweise
schaltbare, Übersetzung aufweisen. Ebenso kann das Getriebe ein Anfahrele
ment aufweisen. Das Anfahrelement kann beispielsweise als Reibungskupp
lung, Anfahrkupplung oder als Drehmomentwandler mit/ohne Wandlerüber
brückungskupplung ausgestaltet sein.
Die dem stufenlosen Getriebe vorgeschaltete Übersetzungsstufe ist mit 12
bezeichnet und stellt beispielsweise eine Zahnradstufe, wie Stirnradstufe, dar.
Die dem stufenlosen Getriebe nachgeschaltete Übersetzungsstufe ist mit 13
bezeichnet und stellt beispielsweise ebenso eine Zahnradstufe, wie Stirn
radstufe, dar.
Das stufenlos einstellbare Getriebe 11, wie Kegelscheibenumschlingungsge
triebe, besteht beispielsweise aus einem ersten Kegelscheibensatz 11a und
aus einem zweiten Kegelscheibensatz 11b, die mittels eines Umschlingungs
mittels 11c miteinander in Verbindung stehen. Das Umschlingungsmittel 11c
kann beispielsweise als Kette, Riemen oder Schubgliederband ausgestaltet
sein. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe wird im folgenden nicht wei
ter erläutert, diesbezüglich sei auf den Stand der Technik verwiesen.
Das zumindest eine Nebenaggregat 14 wird von der Antriebseinheit 2 direkt
über eine Antriebsverbindung 20 angetrieben, wie beispielsweise über eine
Kette und/oder eine Welle und/oder eine Verzahnung. Ebenso können auch
mehrere Nebenaggregate angetrieben werden.
Das zumindest eine Nebenaggregat 15 kann von der Welle 3 von der An
triebseinheit 2 oder von der Welle 9 von dem Getriebe 10 angetrieben wer
den. Dazu steht die Antriebswelle 21 des zumindest einen Nebenaggregats 15
über eine Verbindung 22 mit einem Freilauf 18 mit der Welle 9 in Antriebsver
bindung. Weiterhin kann die Antriebswelle 21 mit der Kupplung 17 über die
Verbindung 23 mit der Welle 3 in Antriebsverbindung stehen. Ist die Kupplung
17 geöffnet, kann das zumindest eine Nebenaggregat 15 über die Verbindung
18 angetrieben werden. Wird die Kupplung 17 geschlossen, wird ein Freilauf
in der Verbindung 18 aktiv oder freilaufend und das zumindest eine Nebenag
gregat 15 wird über die Welle 3 beispielsweise von dem Motor angetrieben.
Im Schubtrieb des Fahrzeuges kann der Motor 2 durch Öffnen der Kupplung 4
vom Antriebsstrang abgekoppelt werden. In diesem Zustand kann der Motor
beispielsweise auch abgestellt werden. Durch die stufenlose Übersetzung des
stufenlosen Getriebes 11 kann die Schwungmasse 6 bei geschlossener
Kupplung 8 beschleunigt werden. Durch den Freilauf in der Verbindung oder
im Schalter 18 werden die Nebenaggregate 15 bis zum Fahrzeugstillstand
bzw. bei erneuter Beschleunigung vom Fahrzeug mitgeschleppt. Hat die
Schwungmasse 6 die Maximaldrehzahl erreicht, bevor das Fahrzeug zum
Stillstand kommt, kann die Schwungmasse 6 mit der Kupplung 8 vom An
triebsstrang des Fahrzeuges abgekoppelt werden, wobei die Nebenaggregate
15 weiter mitgeschleppt werden könnten. Werden die Nebenaggregate 15 im
Stillstand des Fahrzeugs benötigt, dann kann durch Schließen der Kupplung 4
der Motor angeschleppt und der Leistungsfluß zu den Nebenaggregaten 15
durch Schließen der Schalterkupplung 17 ermöglicht werden. Die Schalt- und
Anfahrfunktion wird von der Kupplung 8 erfüllt, indem diese gesteuert geöff
net oder geschlossen wird.
Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit 2, einem Energie
speicher 6 - vorzugsweise als Schwungrad ausgeführt - einem stufenlos
übersetzendem Getriebe 10, einer Nebenaggregateeinheit 14 die starr an den
Verbrennungsmotor gekoppelt ist und einer weiteren Nebenaggregateeinheit
15 die mittels einer einfachen Schalteinheit 16 wahlweise vom Verbren
nungsmotor oder Energiespeicher oder Fahrzeug betriebspunktabhängig be
trieben wird. Der Energiespeicher 6 ist über eine erste Schaltkupplung 4 der
Antriebseinheit schaltbar nachgeschaltet, das stufenlose Getriebe 10 ist dem
Energiespeicher über eine zweite Schalt- und Anfahrkupplung nachgeschaltet.
Im Schubbetrieb kann die Antriebseinheit durch Öffnen der Kupplung 4 vom
Abtriebsstrang abgekoppelt und abgestellt werden. Dadurch kann Kraftstoff
gespart und Abgase vermieden werden. Die von der Antriebseinheit angetrie
benen Nebenaggregate 14 werden bei abgestelltem Motor nicht angetrieben
aber auch nicht benötigt.
Durch die stufenlose Übersetzung des CVT-Getriebes kann die Schwung
masse bei geschlossener Kupplung 8 konstant beschleunigt werden. Durch
den Freilauf im Schalter werden die Nebenaggregate 15 bis zum Fahrzeugstill
stand bzw. erneuter Beschleunigung weiter mitgeschleppt. Wenn die
Schwungmasse die Maximaldrehzahl erreicht, bevor das Fahrzeug zum Stehen
kommt, dann kann diese vom Fahrzeug mit der Kupplung 8 abgekoppelt wer
den, wobei die Nebenaggregateeinheit 15 weiter mitgeschleppt wird. Werden
die Nebenaggregate 15 auch im Stillstand benötigt, dann wird durch Schlie
ßen der Kupplung 4 die Antriebseinheit angeschleppt und der Leistungsfluß zu
der Nebenaggregateeinheit 15 durch Schließen der Schalterkupplung ermög
licht. Die Schalt- und Anfahrfunktion wird allein durch die Kupplung 8 erfüllt.
Die Fig. 2 zeigt einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebs
einheit 102, einer Kupplung 103, einem Schwungrad 104, einer Kupplung
105 sowie einem Getriebe 106. Die Antriebseinheit 102, wie beispielsweise
Motor, ist über die Welle 110 mit der Kupplung 103 verbunden, wobei die
Kupplung 103 die Schwungmasse 104 mit dem Motor verbinden kann. Wei
terhin kann die Kupplung 105 die Schwungmasse 104 mit dem Getriebe 106
verbinden. Die Kupplung 105 steht mit dem Getriebe über die Welle 111 in
Verbindung.
Zumindest ein Nebenaggregat 112 kann mit der Antriebsverbindung 113 mit
der Antriebseinheit 102 in Verbindung stehen, so daß das zumindest eine
Nebenaggregat 112 von der Antriebseinheit angetrieben werden kann. Das
Nebenaggregat 120 steht über die Verbindung 121 mit der Welle 111 in An
triebsverbindung.
Das Getriebe 106 weist ein stufenloses Getriebe 130 auf mit einem ersten
Kegelscheibensatz 131, einem zweiten Kegelscheibensatz 132 sowie einem
Umschlingungsmittel 133. Der zweite Kegelscheibensatz 132 steht mit einer
Getriebeausgangwelle 134 in Antriebsverbindung.
Die Getriebeeingangswelle 111 ist mit einem Sonnenrad 140 verbunden. Der
Planetenträger 142 des Planetenrades 141 ist mit dem Kegelscheibensatz 131
verbunden. Das Hohlrad 143 des Planetengetriebes ist über eine ansteuerbare
Bremse 144 fest bremsbar oder drehbar zu steuern. Die Bremse kann bei
spielsweise durch einen Aktor betätigt werden, wie beispielsweise durch ein
Stellglied. Es liegt somit zwischen der Welle 111 und dem stufenlosen Getrie
be 133 ein Planetengetriebe vor. Das Hohlrad 143 ist mittels einer Bremse
festbremsbar. Weiterhin kann das Planetengetriebe auch in einer anderen
Antriebskombination angeordnet sein.
Die Anordnung der Kupplungen 103 und 105 sowie der Schwungmasse 104
erfolgt wie in Fig. 1 dargestellt. Die Schalt- und Anfahrfunktion wird durch
die am Planetengetriebe angreifende Bremse 144 ausgeführt, so daß die
Kupplung 103 und 105 beispielsweise mit einem minimaleren Steuerungs-
und Betätigungsmechanismus ausgestattet werden können. Die ortsfeste
Bremse kann konstruktiv relativ einfach ausgestaltet werden. Der Antrieb der
Nebenaggregate 120 ist unabhängig von der Koppelung an die Schwung
masse und sowohl im Schubbetrieb als auch im Stillstand möglich, wobei die
Ankopplung jeweils an den schwingungsberuhigten Antriebsstrang erfolgt.
Die Anordnung der Kupplungen und der Schwungmasse im Antriebsstrang
erfolgt analog wie in Fig. 1. Die Kupplungen eins und zwei sind beide nur als
Schaltkupplungen auszuführen; diese müssen nicht die Anfahrfunktion über
nehmen. Die Schalt- und Anfahrfunktion wird hier durch die am Planetenge
triebe angreifende Bremse ausgeführt, so daß die Kupplungen K1 und K2 nur
mit einem minimalen Betätigungsmechanismus und minimaler Ansteuerung
ausgestattet werden müssen. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber der
Anordnung in Fig. 1 ist, daß die Nebenaggregate 2 auch bei stehendem
Fahrzeug, solange der Speicher über genügend Energie verfügt, betrieben
werden können, ohne daß der Motor läuft. Dies führt zu einer weiteren Ener
gieeinsparung und Abgasreduktion.
Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend der Fig. 2,
wobei das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 130 zwischen die Welle 111
und das Planetengetriebe 160 plaziert ist. Dadurch ist nicht die Eingangswelle
111 mit dem Sonnenrad verbunden, sondern das Kegelscheibenpaar 132
Vorteilhaft dabei ist, daß ein zusätzlicher Antrieb für die Nebenaggregate während Zeiten eines abgestellten Verbrennungsmotors nicht nötig sind. Wei terhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Schubenergie des Fahrzeuges in der Schwungmasse 104 zwischengespeichert werden kann und zum Antrieb der Nebenaggregate benutzt werden kann. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, daß eine Kraftstoffersparnis aus verkürzten Motorbetriebszeiten und einem bedarfsgerechten Antrieb der Nebenaggregate resultiert.
Vorteilhaft dabei ist, daß ein zusätzlicher Antrieb für die Nebenaggregate während Zeiten eines abgestellten Verbrennungsmotors nicht nötig sind. Wei terhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Schubenergie des Fahrzeuges in der Schwungmasse 104 zwischengespeichert werden kann und zum Antrieb der Nebenaggregate benutzt werden kann. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, daß eine Kraftstoffersparnis aus verkürzten Motorbetriebszeiten und einem bedarfsgerechten Antrieb der Nebenaggregate resultiert.
Die Anordnung der Planetenstufe zwischen Motor und Getriebe hat folgende
Vorteile:
- 1. Durch Festhalten und Lösen des Hohlrades kann der Leistungsfluß durch die Planetenstufe (Kupplungsfunktion) realisiert werden.
- 2. Besonders geeignet zu automatisierten Anfahr- und Schaltvorgängen, da die ortsfeste Bremse gegenüber dem rotierenden System kupplungs technisch deutlich einfacher ausgeführt und angesteuert werden kann.
- 3. Sehr wartungsfreundlich, da zugänglich und daher besonders gut für schlupfend betriebene Systeme geeignet.
- 4. Die Übersetzung der Planetenstufe kann die Übersetzung des Differenti- als übernehmen, so daß das Differential kleiner und somit auch das Ge triebe kompakter gebaut werden kann.
Die Fig. 4 zeigt schematisch einen Motor 201, ein Planetengetriebe 200 und
ein nachgeschaltetes Getriebe 202, eine Abtriebswelle 203, sowie angetrie
bene Räder 204 und ein Differential 205. Das Sonnenrad 206 des Planetenge
triebes 200 steht mit der Motorabtriebswelle in Verbindung. Die Planetenrä
der 208 stehen über den Planetenträger 209 mit der Getriebeeingangswelle
210 in Verbindung. Das Hohlrad 211 mit einer Reibfläche 212 kämmt die
Verzahnung der Planetenräder. Die Reibfläche 212 des Hohlrades ist mittels
der Bremse 213, die mittels des Aktors 214 betätigbar ist, festbremsbar. Der
Aktor muß dazu das Bremsmoment Mbrems der Bremse aufbringen. Dadurch
kann der Kraftfluß zwischen dem Motor und dem Getriebe oder in einem an
deren Ausführungsbeispiel zwischen Getriebe und Antriebswelle unterbro
chen oder verbunden werden.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die
Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung
und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere
Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des
jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzie
lung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der
rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige
Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter
ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung
beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und
Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder
Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be
schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen
und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfah
rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem
neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt
folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
Claims (18)
1. Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und ei
nem Getriebe, gekennzeichnet durch seine besondere Ausgestaltung und
Wirkungsweise entsprechend den vorliegenden Anmeldeunterlagen.
2. Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und ei
nem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupplung der An
triebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem Energie
speicher über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit zu
mindest einem ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Ne
benaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste Nebe
naggregat mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung steht und zu
mindest das zweite Nebenaggregat mit dem Getriebe in Antriebsverbin
dung steht.
3. Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und ei
nem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupplung der An
triebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem Energie
speicher über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit zu
mindest einem ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Ne
benaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste Nebe
naggregat auch bei ausgerückter erster Kupplung mit der Antriebseinheit
in Antriebsverbindung steht und zumindest das zweite Nebenaggregat
auch bei ausgerückter zweiter Kupplung mit dem Getriebe in Antriebs
verbindung steht.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß das
Getriebe ein Anfahrelement, wie eine Anfahrkupplung, einen Drehmo
mentwandler oder eine Anfahrbremse und/oder eine Vorwärts-
Rückwärts-Umschaltung aufweist.
5. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Überlagerungsgetriebe,
wie ein Planetengetriebe, umfaßt.
6. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Planetengetriebe mit im
wesentlichen einem Sonnenrad, einem Planetenträger und einem Hohl
rad, wobei ein erstes Element des Planetengetriebes, wie beispielsweise
das Sonnenrad, mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist und ein
zweites Element des Planetengetriebes, wie beispielsweise der Planeten
träger, mit einer Getriebeausgangswelle verbindbar ist und ein drittes
Element des Planetengetriebes, wie beispielsweise das Hohlrad, über ei
ne Kupplung oder eine Bremse blockierbar ist.
7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Getriebeeingangswelle und dem er
sten Element des Planetengetriebes ein stufenlos einstellbares Getriebe
angeordnet ist.
8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Element des Planetengetrie
bes und der Getriebeausgangswelle ein stufenlos einstellbares Getriebe
angeordnet ist.
9. Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und ei
nem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupplung der An
triebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem Energie
speicher über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit zu
mindest einem ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Ne
benaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste Nebe
naggregat mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung steht und zu
mindest das zweite Nebenaggregat mit einem Freilauf mit dem Getriebe
in Antriebsverbindung bring bar ist und über eine weitere Kupplung mit
der Antriebseinheit in Antriebsverbindung bringbar ist.
10. Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Energiespeicher und ei
nem Getriebe, der Energiespeicher ist über eine erste Kupplung der An
triebseinheit nachgeschaltet zuschaltbar, das Getriebe ist dem Energie
speicher über eine zweite Kupplung nachgeschaltet zuschaltbar, mit zu
mindest einem ersten Nebenaggregat und zumindest einem zweiten Ne
benaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste Nebe
naggregat auch bei ausgerückter erster Kupplung mit der Antriebseinheit
in Antriebsverbindung steht und zumindest das zweite Nebenaggregat
auch bei ausgerückter zweiter Kupplung mit einem Freilauf mit dem Ge
triebe in Antriebsverbindung bringbar ist und über eine dritte Kupplung
mit der Antriebseinheit in Antriebsverbindung bringbar ist.
11. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest das zweite Nebenaggregat bei ausge
rückter dritter Kupplung mit dem Getriebe in Antriebsverbindung steht
und bei eingerückter dritter Kupplung mit der Antriebseinheit in An
triebsverbindung steht.
12. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Nebenaggregat oder das zweite
Nebenaggregat oder weitere Nebenaggregate beispielsweise eine Licht
maschine, ein Klimaanlagenkompressor, eine Pumpe, eine Lenkhilfpum
pe, ein Bremskraftverstärker, eine Pumpe für ein Antiblockiersystem, ein
Lüfter oder ein anderes Aggregat eines Fahrzeuges ist.
13. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweite Kupplung au
tomatisiert betätigbar ist, wie ein- und ausrückbar ist.
14. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher ein Schwungrad ist
15. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher ein Anker eines Elek
tromotors ist
16. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit ein Verbrennungsmo
tor, ein Elektromotor und/oder ein Hybridsystem bestehend aus Verbren
nungsmotor und Elektromotor ist.
17. Kraftfahrzeug mit einem Planetengetriebe, dessen Sonnenrad mit einer
Abtriebswelle des Fahrzeugmotors verbindbar ist und dessen Planeten
träger mit einer Eingangswelle eines nachgeschalteten Getriebes ver
bindbar ist, wobei der Planetenträger Planetenräder trägt und mit einem
Hohlrad, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung oder Verbin
dung des Kraftflusses zwischen Motor und nachgeschaltetem Getriebes
das Hohlrad mittels einer ortsfesten Bremse festgebremst oder freilau
fend geschaltet wird.
18. Kraftfahrzeug mit einem Planetengetriebe, dessen Sonnenrad mit einer
Abtriebswelle des Fahrzeuggetriebes verbindbar ist und dessen Planeten
träger mit einer Eingangswelle eines nachgeschalteten Antriebswelle
verbindbar ist, wobei der Planetenträger Planetenräder trägt und mit ei
nem Hohlrad, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung oder
Verbindung des Kraftflusses zwischen Motor und nachgeschalteter Ab
triebswelle das Hohlrad mittels einer ortsfesten Bremse festgebremst
oder freilaufend geschaltet wird.
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