DE3943120C2 - Elektrischer Zusatzantrieb für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren - Google Patents

Elektrischer Zusatzantrieb für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Zusatzan­ trieb für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren.
Nach der DE-Zeitschrift "Auto Motor Sport", 31/1977, Seite 45 und der US-Patentschrift 4 405 029 ist es bei einem Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren bekannt, das Drehmo­ ment des Elektromotors dem Drehmoment des Verbrennungsmotors über ein ausrückbares Zahnradgetriebe mit fester Übersetzung an der Antriebswelle zu überlagern. Neben dem nicht unerheblichen konstruktivem Aufwand für dieses Zahnradgetriebe ist bei den be­ kannten Ausführungen vor allem als Nachteil anzusehen, daß der Elektromotor nur mit fester Übersetzung wirken kann und somit keine optimalen Wirkungsgrade sowohl beim Anfahren bzw. Bergfah­ ren als auch bei steigungsarmer Überlandfahrt bzw. Stadtfahrt zu­ läßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb der eingangs genann­ ten Art anzugeben, welcher diese Nachteile nicht aufweist. Ge­ löst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen.
Mit der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß mit einer ver­ gleichsweise aufwandsarmen Realisierung von zwei Übersetzungs­ verhältnissen mittels Ketten- oder Riemenantrieben der Elektro­ motor bei allen Fahrsituationen mit einem hohen Wirkungsgrad ar­ beiten kann.
Die Erfindung mit ihren in Unteransprüchen gekennzeichneten Aus­ gestaltungen wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher be­ schrieben.
Die Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf den erfin­ dungsgemäßen Hybridantrieb. Mit 1 ist ein Verbrennungsmotor be­ zeichnet. welcher über ein konventionelles Getriebe 2 mit einer Gelenkwelle 3 zum Antrieb der Hinterräder 4 verbunden ist. Auf der Gelenkwelle 3 sind zwei Riemenscheiben 5 bzw. 6 befestigt, die über zwei Riemen 7 bzw. 8 mit zwei Riemenscheiben 9 bzw. 10 kraftschlüssig verbunden sind. Ein mit 11 bezeichneter Elektro­ motor weist eine durchgehende Welle auf, an deren Enden sich Kupplungen 12 bzw. 13 befinden, von denen, wie dargestellt, die Kupplung 13 mit der Riemenscheibe 9 kraftschlüssig verbunden ist. Durch Verschieben des Elektromotors 11 längs seiner wel­ lenachse kann zunächst dieser Kraftschluß mit der Riemenscheibe 9 unterbrochen werden, wobei ein weiteres Verschieben über eine solche neutrale Mittelstellung hinaus die Kupplung 12 schließ­ lich an seinem anderen Wellenende mit der Riemenscheibe 10 in Kraftschluß bringt.
Mit dem Verhältnis der Durchmesser der Riemenscheiben 5 und 9 einerseits und dem der Riemenscheiben 6 und 10 andererseits kön­ nen zwei unterschiedliche Übersetzungen so gewählt werden, daß sich im gesamten Fahrbereich mit dem Elektroantrieb ein hoher Wirkungsgrad ergibt.
Der Kraftschlüß zwischen dem Elektromotor 11 und den Riemen­ scheiben 9 bzw. 10 kann gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch durch elektromagnetische Kupplungen bewerkstel­ ligt werden, wodurch das Verschieben des Elektromotors 11 ent­ fällt. Auch ist es möglich, anstatt des dargestellten Riemenan­ trieb einen äquivalent wirkenden Zahnkettenantrieb zu verwenden.
Weiterhin kann vorteilhaft als Elektromotor ein wartungsarmer Drehstrom-Asynchronmotor eingesetzt werden. Zweckmäßig ist es auch, dem Elektromotor 11 eine Fahrelektronik zuzuordnen, welche beim Fahren mit Verbrennungsmotor 1 und angekuppelten Elektromo­ tor 11 eine Ladung von Batterien, bzw. auch eine Nutzbremsung, im Generatorbetrieb ermöglicht.
Insgesamt gesehen stellt sich die Erfindung also dar als ein we­ nig aufwendiger Zusatzantrieb, welcher ein schadstoff- und ge­ räuscharmes Fahren mit hohem Wirkungsgrad über den gesamten Fahrbereich gestattet und insbesondere zur Nachrüstung konven­ tioneller Serienkraftfahrzeuge geeignet ist, da deren übliche Anordnung von Antriebsaggregaten beibehalten werden kann.

Claims (4)

1. Elektrischer Zusatzantrieb für Kraftfahrzeuge mit Verbren­ nungsmotoren, wobei ein Elektromotor zwischen zwei über Ket­ ten- oder Riemenantriebe mit der Antriebswelle verbundene Kupplungen angeordnet ist und wahlweise mit der einen oder mit der anderen Kupplung kraftschlüssig verbindbar oder in eine außerhalb des Kraftschlusses liegende Mittelstellung bringbar ist.
2. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Elektromotor ein Drehstrom-Asynchronmotor vorgesehen ist.
3. Elektrischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß elektomagnetische Kupplungen vorgesehen sind.
4. Elektrischer Zusatzantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromotor eine für Batterieladung eingerichtete Fahrelektronik zugeordnet ist.
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