DE3041867A1

DE3041867A1 - Kraftfahrzeug, insbesondere personenkraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3041867A1
Application number: DE19803041867
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Ing Meysenburg
Original assignee: Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
Current assignee: RWE AG
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1982-06-03

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsqemäß auf ein Kraftfahrzeug,
insbes. auf ein Personenkraftfahrzeug, mit Elektromotor mit Läufer und Ständer, Verbrennunqsmotor und Getriebe, wobei der Elektromotor mit Hilfe einer Akkumulatorenbatterie antreibbar ist.
Bei den (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Kraftfahrzeugen sind der Elektromotor einerseits, der Verbrennungsmotor andererseits funktionell und baulich selbständige Aagregate, die mit ihren Steuer- und Regeleinrichtunaen ausgerüstet sind und wahlweise antriebswirksam aeschaltet werden. Das macht aus einem solchen Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug mit praktisch zwei selbständigen Antrieben, die nur aggregativ und nicht integriert zusammenarbeiten.
Demqegenüber lieqt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein aattunasgemäßes Kraftfahrzeug so weiter auszubilden, daß einerseits der Elektromotor und andererseits der Verbrennungsmotor integriert zusammenarbeiten und der Elektromotor zu einem in funktioneller Hinsicht integralen Bestandteil des Verbrennungsmotors wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung soll die Integration darüber hinaus weitergeführt werden und der Elektromotor zusätzliche Funktion erfüllen, für die bisher weitere, selbständige Aggregate erforderlich sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Läufer des Elektromotors zugleich als Schwungmasse für den Verbrennungsmotor ausgebildet und zwischen Elektromotor und Verbrennungsmotor eine schaltbare Kupplung angeordnet ist, mit der bei Antrieb über den Elektromotor der Verbrennungsmotor abkuppelbar und bei Antrieb über den Verbrennungsmotor der Läufer des Elektromotors an den Verbrennungsmotor ankuppelbar ist. Der Läufer des Elektromotors wird damit als Schwungmasse zu einem wesentlichen und integralen Bestandteil des Verbrennungsmotors, der umgekehrt abgekuppelt wird, wenn das Kraftfahrzeug mittels Elektromotor und Akkumulatorenbatterie angetrieben wird. Die Integration kann bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug noch weiter fortentwickelt werden. So kann der Elektromotor gleichzeitig als Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges ausgelegt und/oder schaltbar sein. So kann der Elektromotor aber auch gleichzeifig als Anlasser des Kraftfahrzeuges ausgelegt und/oder schaltbar sein. Man kann aber auch den Elektromotor gleichzeitig als Induktionsbremse auslegen und/oder schaltbar machen und die in elektrische Energie umgesetzte Bremsarbeit über ein Ladegerät der Akkumulatorenbatterie zuführen. Ein weiterer Vorschlag der Erfindung, dem besondere Bedeutung zukommt, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor bei an den Läufer angekuppeltem V-erbrennungsmotor auf Antrieb schaltbar ist und dadurch die Antriebsleistungen von Elektromotor und Verbrennungsmotor addierbar sind. Das kann z. B. aus Beschleunigungsgründen oder bei großem Kraftbedarf aus anderen Gründen, geschehen.
Mit den Hilfsmitteln des modernen Elektromotorenbaues und darüber hinaus der modernen Antriebs- und Steuerungstechnik können Auslegung und/oder Ausbildung des Elektromotors eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges einschließlich der steuerungstechnischen Maßnahmen ohne weiteres erfolgen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor für seine unterschiedlichen elektrotechnischen Funktionen teilweise unterschiedlich und/oder unterschiedlich schaltbare Wicklungen aufweist. Im allgemeinen wird man alle schaltbaren Wicklungen des Elektromotors im Ständer unterbringen.
Da erfindungsgemäß der Läufer des Elektromotors gleichzeitig als Schwungmasse des Verbrennungsmotors eingesetzt ist, läßt sich das aus Elektromotor und Verbrennungsmotor integrierte Antriebsaggregat sehr kompakt ausführen. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor sowie der Elektromotor bezüglich ihrer Antriebswellen mechanisch hintereinandergeschaltet sind, wobei der Elektromotor an das Getriebe angekuppelt ist. Man kann aber auch die Anordnung so treffen, daß der Verbrennungsmotor sowie der Elektromotor unter Zwischenschaltung eines Getriebes, z. B. eines leistungsverzweigten Getriebes, bezüglich ihrer Antriebswellen parallelgeschaltet sind. Im allgemeinen wird man die Akkumulatorenbatterie mit ihren Steuergeräten im Heckteil des Kraftfahrzeuges tankstellenauswechselbar, vorzugsweise im Kofferraum, anordnen.
Bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug bringen die beschriebenen Integrationen beachtliche bauliche Vereinfachungen bei kompakter Bauweise und mit Einsparung von bisher unverzichtbaren Aggregaten. Alle durchzuführenden Maßnahmen sind, wie bereits erwähnt, mit den Hilfsmitteln des modernen Elektromotorenbaus bzw. mit den Hilfsmitteln der modernen Antriebs- und Steuerungstechnik einfach auszuführen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Grundriß eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges mit zu einem einheitlichen Antriebsaggregat integriertem Elektromotor und Verbrennungsmotor, Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1.
Bei dem in den Figuren angedeuteten Kraftfahrzeug mag es sich um ein Personenkraftfahrzeug handeln. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören neben der Rahmenbodenanlage 1 mit dem Fahrwerk 2 ein Elektromotor 3 mit Läufer 4 und Ständer 5, ein Verbrennungsmotor 6 und ein Getriebe 7.
Der Elektromotor 3 ist mit Hilfe einer Akkumulatorenbatterie 8 antreibbar. Aus Maßstabsgründen wurde der Elektromotor 3 stets übertrieben groß und teilweise im Axialschnitt gezeichnet.
In den Figuren wurde angedeutet, daß der Läufer 4 des Elektromotors 3 zugleich als Schwungmasse für den Verbrennungsmotor 6 ausgebildet ist. Zwischen Elektromotor 3 und Verbrennungsmotor 6 ist eine schaltbare Kupplung 9 angeordnet. Mit dieser ist bei Antrieb über den Elektromotor 3 der Verbrennungsmotor 6 abkuppelbar und bei Antrieb über den Verbrennungsmotor 6 der Läufer 4 des Elektromotors 3 an den Verbrennungsmotor 6 ankuppelbar. Im übrigen mag im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung der Elektromotor 3 gleichzeitig als Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges bzw. als Anlasser des Kraftfahrzeuges ausgelegt und/oder schaltbar sein. Endlich mag der Elektromotor 3 gleichzeitig als Induktionsbremse ausgelegt und/oder schaltbar sein, wobei die in elektrische Energie unter setzte Bremsarbeit über ein Ladegerät der Akkumulatorenbatterie 8 zuführbar ist. Im Rahmen der Erfindung liegt es, den Elektromotor 3 bei an den Läufer 4 angekuppeltem Verbrennungsmotor 6 auf Antrieb zu schalten, so daß dadurch die Antriebsleistungen von Elektromotor 3 und Verbrennungsmotor 6 addierbar sind.
Aus Maßstabsgründen ist nicht erkennbar, daß der Elektromotor 3 für seine unterschiedlichen elektrotechnischen Funktionen teilweise unterschiedliche und/oder unterschiedlich schaltbare Wicklungen 10 aufweist. Die schaltbaren Wicklungen 10 des Elektromotors 3 sind im Ständer 5 untergebracht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind der Elektromotor 3 sowie der Verbrennungsmotor 6 bezüglich ihrer Antriebswellen mechanisch hintereinandergeschaltet, wobei der Elektromotor an das Getriebe 7 ankuppelbar ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist demgegenüber die Anordnung so getroffen, daß der Verbrennungsmotor 6 sowie der Elektromotor 3 unter Zwischenschaltung eines Getr-iebes 7, z. B. eines leistungsverzweigten Getriebes, bezüglich ihrer Antriebswellen parallelgeschaltet sind. - Die Akkumulatorenbatterie 8 mit ihren Steuergeräten 11 ist im Heckteil des Kraftfahrzeuges untergebracht, und zwar tankstellenauswechselbar im Kofferraum.
Leerseite

Claims

Kraftfahrzeua, insbes. Personenkraftfahrzeug Patentansprüche 1. Kraftfahrzeug, insbes. Personenkraftfahrzeug, mit Elektromotor mit Läufer und Ständer, Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei der Elektromotor mit Hilfe einer Akkumulatorenbatterie antreibbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Läufer des Elektromotors zugleich als Schwungmasse für den Verbrennungsmotor ausgebildet und zwischen Elektromotor und Verbrennungsmotor eine schaltbare Kupplunq anqeordnet ist, mit der bei Antrieb über den Elektromotor der Verbrennungsmotor abkuppelbar und bei Antrieb über den Verbrennungsmotor der Läufer des Elektromotors an den Verbrennungsmotor ankuppelbar ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß der Elektromotor qleichzeitig als Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges ausgeleat und/oder schaltbar ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor gleichzeitig als Anlasser des Kraftfahrzeuges ausgelegt und/oder schaltbar ist.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor gleichzeitig als Induktionsbremse ausgelegt und/oder schaltbar sowie die in elektrische Energie umgesetzte Bremsarbeit über ein Ladegerät der Akkumulatorenbatterie zuführbar ist.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch aekennzeichnet, daß der Elektromotor bei an den Läufer angekuppeltem Verbrennungsmotor auf Antrieb schaltbar ist und dadurch die Antriebsleistungen von Elektromotor und Verbrennunasmotor addierbar sind.
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor für seine unterschiedlichen elektrotechnischen Funktionen teilweise unterschiedlich und/oder unterschiedlich schaltbare Wicklungen aufweist.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle schaltbaren Wicklungen des Elektromotors im Ständer untergebracht sind.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch qekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor sowie der Elektromotor bezüglich ihrer Antriebswellen mechanisch hintereinandergeschaltet sind, - wobei der Elektromotor an das G-etriebe anaekuppelt ist.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch qekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor sowie der Elektromotor unter Zwischenschaltung eines Getriebes, z. B. eines leistungsverzweigten Getriebes, bezüglich ihrer Antriebswelle parallelgeschaltet sind.
10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch aekennzeichnet, daß die Akkumulatorenbatterie mit ihren Steueraeräten im Heckteil des Kraftfahrzeuges, vorzugsweise tankstellenauswechselbar im Kofferraum, angeordnet sind.