DE4333907A1 - Stufenloser Nebenaggregateantrieb für KFZ - Google Patents
Stufenloser Nebenaggregateantrieb für KFZInfo
- Publication number
- DE4333907A1 DE4333907A1 DE19934333907 DE4333907A DE4333907A1 DE 4333907 A1 DE4333907 A1 DE 4333907A1 DE 19934333907 DE19934333907 DE 19934333907 DE 4333907 A DE4333907 A DE 4333907A DE 4333907 A1 DE4333907 A1 DE 4333907A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive
- motor vehicles
- motor
- induction machine
- stepless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
- F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
- F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
- F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
- F02B63/044—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators the engine-generator unit being placed on a frame or in an housing
- F02B2063/045—Frames for generator-engine sets
-
- 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
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
- H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine vom Kfz-Antriebsmotor angetriebene, im Übertragungspfad zwischen
diesem und einem Verbund von Nebenaggregaten angeordnete drehzahlveränderliche Getriebe
einrichtung.
Bei Kfz-Nebenaggregaten /01; 02/ besteht die bekannte Erfordernis, daß sie bereits im unteren
Drehzahlbereich des Antriebsmotors ihre volle Leistung erbringen müssen, in manchen Fällen ihnen
sogar unter diesen Betriebsbedingungen der höchste Leistungsbedarf abverlangt wird. Dies be
dingt, daß sie für diese, die unteren Drehzahlbereiche dimensioniert sein müssen. Dadurch
entstehen bei herkömmlicherweise starr angetriebenen Nebenaggregaten in den oberen Drehzahl
bereichen erhöhte Verluste, vor allem auch erhöhte überschüssige Leistungsangebote, die sich
schließlich, ebenfalls auf den Gesamtenergiehaushalt der Antriebskonzeption bezogen, als Verluste
auswirken /01; 02; 03/. Ein weiterer gravierender Nachteil dabei ist, daß bei hohen Drehzahlen
die Geräuschemission stark ansteigt, insbesondere bei Strömungsmaschinen (auch Lüftern an anderen
Aggregaten). Die Verlustproblematik und -Einsparthematiken werden auch unter /01 bis 05/ näher
behandelt. Hierzu vorweggenommen erwähnt sei auch der nachteilige Tatbestand, daß häufig
Nebenaggregate sowohl im langsamen, als auch im schnellen Drehzahlbereich einen schlechten
Wirkungsgrad aufweisen.
Nachteilig wirkt sich der bevorzugte und aktive Leistungsbedarf der Nebenaggregate im inner
städtischen Kfz-Einsatz aus mit seinen zunehmenden Go- und Stop-Phasen. Bei diesem weitge
henden Leerlaufbetrieb des Antriebsmotors (drehzahlmäßig) ist sein Wirkungsgrad extrem schlecht,
so daß ein relativ hoher Primärenergieverbrauch bei diesen diesbezüglich ungünstigen Betriebspha
sen entsteht, der etwa dem drei- bis vierfachen des reinen Leistungsbedarfes der Nebenaggregate
entspricht. Neben der Forderung nach Einschränkung des Energieverbrauches generell ist in An
betracht der CO2- und sonstiger Abgasmiseren somit auch die Verminderung der Verluste der
Nebenaggregate im Kfz von essentieller, globaler Bedeutung.
Vorliegender Lösungsweg des Erfindungsgegenstandes berücksichtigt auch den Trend der Kfz-
Entwicklung, einen zunehmend erhöhten Stromverbrauch an Bord /01; 02; 04; 05/ durch dem
Komfort und der Sicherheit dienende elektrische Verbraucher, wie Servo- und sonstige elektrische
Hilfsantriebe.
Außer dem oben behandelten Kriterium "Verluste" wirkt sich der Bauaufwand von Aggregaten und
Komponenten - besonders im aktuellen Fall des Mobilantriebes - auch erheblich auf ihre Wirt
schaftlichkeit aus. So können durch eine Drehzahlregelung (Heraufsetzung bei niedrigen Motor
drehzahlen) die Aggregatausführungen kleiner gehalten werden. Ferner wird durch Vermeidung
hoher (meist nutzloser) Betriebsdrehzahlen an den Nebenaggregaten deren Verschleißanfälligkeit
vermindert und somit die Lebensdauer erhöht.
Funktionsvorteile vorliegenden Erfindungsgedankens werden auch im direkten Zusammenhang
mit einer Konstantpumpe in Offenlegungsschrift DE 38 12 412 A1 genutzt /06/. Dabei bilden
Pumpe und eine stromerzeugende, schlupfende Induktionsmaschine, oder alternativ eine weitere
Pumpe, eine Baueinheit. Vorliegender Erfindungsgegenstand dagegen stellt eine übersetzungs
variierende Baueinheit dar, die beliebig Antrieben und Verbrauchern zwischengeschaltet, bzw.
zugeordnet werden kann.
Aufgaben und Ziel vorliegender Erfindung ist die Schaffung eines ökonomisch günstigen Neben
aggregateantrieb-Systems, bei dem bereits im unteren Betriebsdrehzahlbereich des Antriebsmotors
ausreichende Nebenaggregateleistungen durch Drehzahlerhöhung und generell eine hohe Strom
gewinnung sichergestellt sind.
Die Lösung wird durch die in den Patentansprüchen und Ausführungsbeispielen angeführten
Ausführungsmerkmale erzielt.
Fig. 1 Schemadarstellung einer als stromerzeugende Induktionsmaschine ausgebildete Schlupfkupplung,
angeordnet zwischen dem Kfz-Antriebsmotor und mehreren Nebenaggregaten mit zur Drehzahl
regelung dienenden Schalt- und Steuerelementen.
Fig. 2 Schemadarstellung eines drehzahlvariierenden Getriebes zwischen dem Kfz-Antriebsmotor und
einem Nebenaggregateverbund, ausgebildet als leistungsverzweigendes Planetengetriebe mit einer
stromerzeugenden Induktionsmaschine in einem Ausgangspfad, dessen relativer Schlupf die Dreh
zahl der anderen Getriebeausgangsbasis mitbestimmt, mit einer Kupplung zum starren Verbinden des
Getriebeeinganges mit dem Ausgang, sowie einer Feststellbremse für eine Planetengetriebebasis.
Fig. 3 Ausführungsvariante eines auf einer festen Achse angeordneten Planetenverzweigungsgetriebes mit
einer stromerzeugenden Induktionsmaschine in einem Getriebeausgangspfad, mit einer alternativ
zum Magnetfeld wirkenden Haltebremse für den Rotor der Induktionsmaschine.
Fig. 4 Ausführungsvariante eines auf einer Motorwelle angeordneten Planetenverzweigungsgetriebes mit
einer stromerzeugenden Induktionsmaschine in einem Getriebeausgangspfad, wobei der Läufer als
Leitstückläufer (ohne Schleifringe) ausgebildet ist, mit Kupplungen zum alternativen Ver
binden des inneren oder des äußeren Planetenrades mit dem Läufer der Induktionsmaschine, mit
weiteren Kupplungen zum starren Verbinden des Getreibeein- und -ausganges, und zum Fest
stellen des Läufers.
Fig. 5 Diagrammdarstellung der Drehzahlverläufe verschiedener Planetengetriebebasen des erfindungs
gemäß drehzahlkonstant geregelten Getriebes gemäß Fig. 2, 3 und 4 in Abhängigkeit der Eingangs
drehzahl bei verschiedenen Schaltzuständen der Kupplungen und Haltebremsen, sowie Leistungs
verläufe verschiedener Planetengetriebeübertragungspfade bei unterschiedlichen Betriebskonstel
lationen, und einer Motordrehzahlhäufigkeitsverteilung.
Beschreibung zu:
Fig. 1
Der Antriebsmotor 1 trägt auf seinem Kurbelwellenende 2 eine stromerzeugende Induktions maschine 3 mit ihrem Läufern 4 und 5, wobei der äußere, (herkömmlicher- und üblicherweise als Stator ausgebildet) ein Mehrfachkeilriemenscheibenprofil 6 aufweist. Durch variierbaren, gere gelten Schlupf zwischen den Läufern 4 und 5 wird Spannung indiziert und der Strom über Schleif ringe 8 abgeleitet. Durch Leistungs- und somit Schlupfregelung wird eine vorbestimmte Ausgangs drehzahl eingeregelt. Eine Kupplung 9; 10 ermöglicht auch eine direkte starre Mitnahme der Basen 4 und 5. Vorliegend ist die Kupplung so geartet, daß sie durch die Federn 11 bei fehlender Magneti sierung der äußeren Pole 5 einen starren Durchtrieb sicherstellt. Über einen Keilriemenverbund 12 werden die Nebenaggregate 13 bis 16 angetrieben, wobei deren Keilriemenübersetzungen so abge stimmt sind, daß bereits bei langsamster Motorbetriebsdrehzahl und blockiertem Rotor (Kupplung 9/10 geschlossen), eine ausreichende und günstige Aggregatedrehzahl vorliegt. Diese wird auch in höheren Motordrehzahlbetriebsphasen von einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung 23, bevorzugt durch Regelung der Erregung, mittels zweckentsprechender elektrischer Regel- und Steuerkomponenten 17 und 18 eingeregelt. Dabei wird der in der Induktionsmaschine 3 erzeugte Strom dem Bordnetz 19, bzw. der Bordbatterie 20 zugeführt. Vorteilhaft ist die Anordnung einer (weiteren) Elektromaschine 16 neben anderen Nebenaggregaten: als Generator betreibbar, für solche Betriebsfälle, in denen der elektrische Leistungsbedarf sehr groß ist, oder andererseits als Motor einsetzbar für solche Betriebszustände, wo der mechanische Antriebsleistungsbedarf der Nebenaggregate sehr groß oder zumindest größer ist als das Leistungsvermögen der Induktions maschine 3, leistungsmäßig begrenzt durch das einzuhaltende Drehmomentengleichgewicht am Planetensystem. Letztenfalls speist sie dann (kurzfristig aus dem Bordnetz ) Leistung in den Ne benaggregateverbund. Hierfür weist das Schaltelement 19 entsprechende Umkehrfunktionen auf.
Fig. 1
Der Antriebsmotor 1 trägt auf seinem Kurbelwellenende 2 eine stromerzeugende Induktions maschine 3 mit ihrem Läufern 4 und 5, wobei der äußere, (herkömmlicher- und üblicherweise als Stator ausgebildet) ein Mehrfachkeilriemenscheibenprofil 6 aufweist. Durch variierbaren, gere gelten Schlupf zwischen den Läufern 4 und 5 wird Spannung indiziert und der Strom über Schleif ringe 8 abgeleitet. Durch Leistungs- und somit Schlupfregelung wird eine vorbestimmte Ausgangs drehzahl eingeregelt. Eine Kupplung 9; 10 ermöglicht auch eine direkte starre Mitnahme der Basen 4 und 5. Vorliegend ist die Kupplung so geartet, daß sie durch die Federn 11 bei fehlender Magneti sierung der äußeren Pole 5 einen starren Durchtrieb sicherstellt. Über einen Keilriemenverbund 12 werden die Nebenaggregate 13 bis 16 angetrieben, wobei deren Keilriemenübersetzungen so abge stimmt sind, daß bereits bei langsamster Motorbetriebsdrehzahl und blockiertem Rotor (Kupplung 9/10 geschlossen), eine ausreichende und günstige Aggregatedrehzahl vorliegt. Diese wird auch in höheren Motordrehzahlbetriebsphasen von einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung 23, bevorzugt durch Regelung der Erregung, mittels zweckentsprechender elektrischer Regel- und Steuerkomponenten 17 und 18 eingeregelt. Dabei wird der in der Induktionsmaschine 3 erzeugte Strom dem Bordnetz 19, bzw. der Bordbatterie 20 zugeführt. Vorteilhaft ist die Anordnung einer (weiteren) Elektromaschine 16 neben anderen Nebenaggregaten: als Generator betreibbar, für solche Betriebsfälle, in denen der elektrische Leistungsbedarf sehr groß ist, oder andererseits als Motor einsetzbar für solche Betriebszustände, wo der mechanische Antriebsleistungsbedarf der Nebenaggregate sehr groß oder zumindest größer ist als das Leistungsvermögen der Induktions maschine 3, leistungsmäßig begrenzt durch das einzuhaltende Drehmomentengleichgewicht am Planetensystem. Letztenfalls speist sie dann (kurzfristig aus dem Bordnetz ) Leistung in den Ne benaggregateverbund. Hierfür weist das Schaltelement 19 entsprechende Umkehrfunktionen auf.
Die Regelung des die Drehzahlen des Aggregateverbundes bestimmenden Schlupfes in der Induk
tionsmaschine 3 erfolgt bevorzugt und zunächst durch Regelung deren Erregung mittels Regel- und
Schaltelement 15, soweit im Rahmen gesetzter, bzw. einzuhaltender Spannungsbereiche möglich.
Lassen sich damit die erforderlichen Leistungsvariationen nicht erzielen, übernimmt ein als Strom
steller (gepulster Thyristor) 18 erweitert die Leistungs- und somit Schlupfregelung.
Außer einer konstanten Nebenaggregatedrehzalregelung wie sie auch unter Fig. 4 noch näher be
schrieben wird, können natürlich zu Gunsten bestimmter ökonomischer Gesichtspunkte, der Er
füllung bestimmter Leistungsspitzenforderungen, oder um bestimmten nebenaggregatetypischen
Erfordernissen gerecht zu werden, beliebige Drehzahlregelstrategien durch die Steuer- und
Regeleinrichtung 23 Anwendung finden.
Zu Fig. 2:
Am Kfz-Antriebsmotor 31, mit seiner Ausgangswelle 32 befindet sich eine Induktionsmaschinen- Planetengetriebekombination 30 mit Leistungsverzweigung. Der sich teilende Kraftfluß von Ein gangswelle 32 wird über Planetensteg 33, die Planetenrädern 34 zu den Abtriebsbasen, den in neren Sonnenrad 35 und dem Hohlrad 36 geleitet, wobei letzteres mit dem Rotor 37 der Induk tionsmaschine verbunden ist, welcher innerhalb des Stators 39 drehbar gelagert ist. Eine Kupplung 40 zwischen dem Getriebeeingang 33 und dem Ausgang 42 ermöglicht einen direkten Durchtrieb für Betriebsfälle, in denen die Motordrehzahl angenähert der idealen, angestrebten Ausgangs drehzahl entspricht und kein Stromlieferbedarf besteht. Andererseits erlaubt in diesem Betriebs zustand der starr mitlaufende Rotor 37 - ohne Einfluß auf das sonst einzuhaltende Drehmomen tengleichgewicht im Planetensystem - bei Bedarf eine beliebige Stromerzeugung. Eine Fest stellbremse 38 für den Rotor 37 schafft auf mechanischem Wege feste Übersetzungsverhältnisse im Planetensystem für die unteren Betriebsdrehzahlbereiche (Leerlauf), wodurch übermäßige Er regungen erspart, und Überlastungen beim induktiven Bremsen bzw. Blockieren vermieden werden. Das Steuer- und Regelmanagement wird vorteilhafterweise wiederum von einer elek tronischen Steuer- und Regeleinrichtung 43 übernommen und durch Leistungsschalter 47; 48 bewirkt, wobei der eine als Stromsteller (gepulster Leistungsthyristor) und der andere nach herkömmlicher Spannungsreglerart die Erregung regelt. Auch im vorliegenden Ausführungsschema erscheint es, wie bereits unter Fig. 1 beschrieben, vorteilhaft, ein Nebenaggregat der über den Keilriemenantriebsverbund 43 zusammengefaßten Aggregate 44; 45; 46; auch als eine als Motor und Generator betreibbare Elektromaschine 46 anzuordnen mit ihren Leistungsschaltern 49; 50; 51. Die Drehzahlregelstrategie kann im wesentlichen der unter Fig. 1 und 5 beschriebenen entsprechen.
Am Kfz-Antriebsmotor 31, mit seiner Ausgangswelle 32 befindet sich eine Induktionsmaschinen- Planetengetriebekombination 30 mit Leistungsverzweigung. Der sich teilende Kraftfluß von Ein gangswelle 32 wird über Planetensteg 33, die Planetenrädern 34 zu den Abtriebsbasen, den in neren Sonnenrad 35 und dem Hohlrad 36 geleitet, wobei letzteres mit dem Rotor 37 der Induk tionsmaschine verbunden ist, welcher innerhalb des Stators 39 drehbar gelagert ist. Eine Kupplung 40 zwischen dem Getriebeeingang 33 und dem Ausgang 42 ermöglicht einen direkten Durchtrieb für Betriebsfälle, in denen die Motordrehzahl angenähert der idealen, angestrebten Ausgangs drehzahl entspricht und kein Stromlieferbedarf besteht. Andererseits erlaubt in diesem Betriebs zustand der starr mitlaufende Rotor 37 - ohne Einfluß auf das sonst einzuhaltende Drehmomen tengleichgewicht im Planetensystem - bei Bedarf eine beliebige Stromerzeugung. Eine Fest stellbremse 38 für den Rotor 37 schafft auf mechanischem Wege feste Übersetzungsverhältnisse im Planetensystem für die unteren Betriebsdrehzahlbereiche (Leerlauf), wodurch übermäßige Er regungen erspart, und Überlastungen beim induktiven Bremsen bzw. Blockieren vermieden werden. Das Steuer- und Regelmanagement wird vorteilhafterweise wiederum von einer elek tronischen Steuer- und Regeleinrichtung 43 übernommen und durch Leistungsschalter 47; 48 bewirkt, wobei der eine als Stromsteller (gepulster Leistungsthyristor) und der andere nach herkömmlicher Spannungsreglerart die Erregung regelt. Auch im vorliegenden Ausführungsschema erscheint es, wie bereits unter Fig. 1 beschrieben, vorteilhaft, ein Nebenaggregat der über den Keilriemenantriebsverbund 43 zusammengefaßten Aggregate 44; 45; 46; auch als eine als Motor und Generator betreibbare Elektromaschine 46 anzuordnen mit ihren Leistungsschaltern 49; 50; 51. Die Drehzahlregelstrategie kann im wesentlichen der unter Fig. 1 und 5 beschriebenen entsprechen.
Zu Fig. 3:
Diese "fliegend" auf einer Achse 60 angeordneten Planetengetriebe-Induktionsmaschinenkombi nation besteht im wesentlichen aus einem mit einem Mehrfachkeilriemenprofil versehenen An triebsflansch 61 mit seinen Lagern 62 und 63, dem anschließenden Planetensteg 64, in dem durch Lager 65 die Planetenräder 66 gelagert sind, welche einerseits mit einem Hohlradzahnkranz 67 des mit einem Mehrfachkeilriemenprofil 68 ausgestatteten Abtriebsflansches 69, welcher durch die Lager 70 und 71 gelagert ist, und andererseits mit dem Rotor 73 verbundenen inneren Sonnenrad 72 kämmen. Rotor 73 ist durch die Lager 74 und 75 ebenfalls drehbar auf Achse 60 angeordnet. Ihm sind die Statorpole 76 zugeordnet, starr im Gehäuse 77, welches ebenfalls auf der starren Achse 60 befestigt ist. Eine auf einem am Rotor 73 angeordneter Mitnehmer 78 sitzende Kupplungs scheibe 79 und eine Lüftefeder 81, sowie ein gehäusefester Spulenkörper 89 bilden eine Halte bremse für den Rotor 73, und somit auch für das innere Sonnenrad 72 des Planetengetriebes. Der abtriebsseitenfeste Lüfterflügel 82 sorgt für eine Durchlüftung des Generatorraumes. Die Schleifringe 82 und 83 dienen der Zuführung des Erregerstromes zum Rotor. Eine vorteilhafte, nicht dargestellte Ergänzung besteht in der Anordnung einer Kupplung zwischen dem Getriebein- und -ausgang, z, B. in der Darstellung zwischen dem Planetensteg 64 und Abtriebsflansch 69, für die unter Fig. 1 und 5 beschriebene vorteilhafte starre Synchronisation dieser Basen für den Betriebszustand der häufigsten Motorbetriebsdrehzahl, für die auch hier die Nebenaggregate optimal ausgelegt sind.
Diese "fliegend" auf einer Achse 60 angeordneten Planetengetriebe-Induktionsmaschinenkombi nation besteht im wesentlichen aus einem mit einem Mehrfachkeilriemenprofil versehenen An triebsflansch 61 mit seinen Lagern 62 und 63, dem anschließenden Planetensteg 64, in dem durch Lager 65 die Planetenräder 66 gelagert sind, welche einerseits mit einem Hohlradzahnkranz 67 des mit einem Mehrfachkeilriemenprofil 68 ausgestatteten Abtriebsflansches 69, welcher durch die Lager 70 und 71 gelagert ist, und andererseits mit dem Rotor 73 verbundenen inneren Sonnenrad 72 kämmen. Rotor 73 ist durch die Lager 74 und 75 ebenfalls drehbar auf Achse 60 angeordnet. Ihm sind die Statorpole 76 zugeordnet, starr im Gehäuse 77, welches ebenfalls auf der starren Achse 60 befestigt ist. Eine auf einem am Rotor 73 angeordneter Mitnehmer 78 sitzende Kupplungs scheibe 79 und eine Lüftefeder 81, sowie ein gehäusefester Spulenkörper 89 bilden eine Halte bremse für den Rotor 73, und somit auch für das innere Sonnenrad 72 des Planetengetriebes. Der abtriebsseitenfeste Lüfterflügel 82 sorgt für eine Durchlüftung des Generatorraumes. Die Schleifringe 82 und 83 dienen der Zuführung des Erregerstromes zum Rotor. Eine vorteilhafte, nicht dargestellte Ergänzung besteht in der Anordnung einer Kupplung zwischen dem Getriebein- und -ausgang, z, B. in der Darstellung zwischen dem Planetensteg 64 und Abtriebsflansch 69, für die unter Fig. 1 und 5 beschriebene vorteilhafte starre Synchronisation dieser Basen für den Betriebszustand der häufigsten Motorbetriebsdrehzahl, für die auch hier die Nebenaggregate optimal ausgelegt sind.
Zu Fig. 4:
Das Planetengetr. ist ebenfalls "fliegend", aber auf einer Antriebswelle 92 angeordnet, es entspricht funktionell im wesentlichen Fig. 3, die Beschreibungen voriger Fig. können auch hierfür herange zogen werden. Der markanteste Unterschied besteht in der Läuferausführung der Induktions maschine, der als Klauenpolläufer ausgebildet ist. Dadurch entfallen die empfindlichen, problema tischen Schleifringe für den Erregerstrom, was besonders für die unter Fig. 5 behandelte Aus führungsvariante einer Induktionsmaschine mit Hauptschlußcharakteristik, bei der große Ströme diesen Übergang passieren müssen, besonders relevant und vorteilhaft ist. Zum besseren Ver ständnis und zur Vorteilserkennung spezieller Ausführungsvariationen empfiehlt es sich, Fig. 5 bzw. deren Beschreibung vorweg heranzuziehen. Auf der Antriebswelle (verlängerte Kurbelwelle des Antriebsmotors) sitzt verdrehfest der Planetensteg 93 mit den Planetenrädern 94a, die außen im Hohlrad 95 und innen mit Sonnenrad 96 kämmen. Diese Basen sind über die rotationsfähigen Verbindungselemente 97 und 101 zu einer Schaltkupplung 104 geführt, die den ebenfalls ro tationsfähig gelagerten Klauenpolrotor 100 alternativ mit dem äußeren oder der inneren Plane tenbasis 95 oder 96 koppelt. Rotor 100 kann durch die aufgesetzte verdrehfeste Druckplatte 109 über die ergänzende Kupplungshälfte 110 festgebremst werden. Über einem antriebswellenver drehfesten Flansch 106 kann mittels Kupplung 107 zur Getriebeabtriebsbasis mit ihrem Mehrfach keilriemenprofil 105 ein starrer Durchtrieb hergestellt werden.
Das Planetengetr. ist ebenfalls "fliegend", aber auf einer Antriebswelle 92 angeordnet, es entspricht funktionell im wesentlichen Fig. 3, die Beschreibungen voriger Fig. können auch hierfür herange zogen werden. Der markanteste Unterschied besteht in der Läuferausführung der Induktions maschine, der als Klauenpolläufer ausgebildet ist. Dadurch entfallen die empfindlichen, problema tischen Schleifringe für den Erregerstrom, was besonders für die unter Fig. 5 behandelte Aus führungsvariante einer Induktionsmaschine mit Hauptschlußcharakteristik, bei der große Ströme diesen Übergang passieren müssen, besonders relevant und vorteilhaft ist. Zum besseren Ver ständnis und zur Vorteilserkennung spezieller Ausführungsvariationen empfiehlt es sich, Fig. 5 bzw. deren Beschreibung vorweg heranzuziehen. Auf der Antriebswelle (verlängerte Kurbelwelle des Antriebsmotors) sitzt verdrehfest der Planetensteg 93 mit den Planetenrädern 94a, die außen im Hohlrad 95 und innen mit Sonnenrad 96 kämmen. Diese Basen sind über die rotationsfähigen Verbindungselemente 97 und 101 zu einer Schaltkupplung 104 geführt, die den ebenfalls ro tationsfähig gelagerten Klauenpolrotor 100 alternativ mit dem äußeren oder der inneren Plane tenbasis 95 oder 96 koppelt. Rotor 100 kann durch die aufgesetzte verdrehfeste Druckplatte 109 über die ergänzende Kupplungshälfte 110 festgebremst werden. Über einem antriebswellenver drehfesten Flansch 106 kann mittels Kupplung 107 zur Getriebeabtriebsbasis mit ihrem Mehrfach keilriemenprofil 105 ein starrer Durchtrieb hergestellt werden.
Zu Fig. 5:
Zugeordnet zur Abszisse 120 mit den Eingangsdrehzahlen ist die Ordinate 121 für die dargestellten Parameter für Getriebekonzeptionen gemäß Fig. 2; 3 u. 4 und einem Plantenverhältnis i = 2:
Zugeordnet zur Abszisse 120 mit den Eingangsdrehzahlen ist die Ordinate 121 für die dargestellten Parameter für Getriebekonzeptionen gemäß Fig. 2; 3 u. 4 und einem Plantenverhältnis i = 2:
°Ausgangsdrehzahlen (× 1000),
Strahl 122 für direkten Durchtrieb;
Waagerechte 123 bei Drehzahlregelung mit Leistungsverzweigung gemäß Fig. 2; 3 u. 4;
° Läuferdrehzahlen
Gerade 124, bei Läuferschlupfregelung mit innensonnenradverbundenem Läufer;
Gerade 125 bei Läuferschlupfregelung mit außensonnenradverbundenem Läufer;
° Ausgangsleistung des Nebenaggregateverbundes (Bezugsgröße für Pos. 127 und 128)
Waagerechte 126;
° Indiktionsmaschinenleistungen
Gerade 127 bei Läuferschlupfregelung mit innensonnenradverbundenem Läufer; Gerade 128 bei Läuferschlupfregelung mit außensonnenradverbundenem Läufer;
° Kurve 129 entspricht einer maßstablosen relativen Häufigkeitsverteilung der Motordrehzahl eines Mittelklassefahrzeuges unter mitteleuropäischen Verkehrsverhältnissen.
Strahl 122 für direkten Durchtrieb;
Waagerechte 123 bei Drehzahlregelung mit Leistungsverzweigung gemäß Fig. 2; 3 u. 4;
° Läuferdrehzahlen
Gerade 124, bei Läuferschlupfregelung mit innensonnenradverbundenem Läufer;
Gerade 125 bei Läuferschlupfregelung mit außensonnenradverbundenem Läufer;
° Ausgangsleistung des Nebenaggregateverbundes (Bezugsgröße für Pos. 127 und 128)
Waagerechte 126;
° Indiktionsmaschinenleistungen
Gerade 127 bei Läuferschlupfregelung mit innensonnenradverbundenem Läufer; Gerade 128 bei Läuferschlupfregelung mit außensonnenradverbundenem Läufer;
° Kurve 129 entspricht einer maßstablosen relativen Häufigkeitsverteilung der Motordrehzahl eines Mittelklassefahrzeuges unter mitteleuropäischen Verkehrsverhältnissen.
Der Drehzahlbetriebspunkt 130b sei beispielsweise die Leerlaufdrehzahl des Kfz-Antriebsmotors.
Bei stehendem Rotor 37; 73; 100 weist der Getriebeabtrieb 42; 69; 105 ein Drehzahlniveau in
Höhe des Betriebspunktes 130a auf, das eben der häufigst vorkommenden Motordrehzahl 133
entspricht, und für die auch die Nebenaggregate vorteilhafterweise optimal ausgelegt werden. Ent
sprechend dem Ziele des Erfindungsgedankens wird daher diese Drehzahl über das gesamte
Motordrehzahlspektrum entlang der Waagerechten 123 konstant gehalten, in dem drehzahlmäßig
der Rotor 37; 73; 100 der Induktionsmaschine entsprechend den Planetengetriebegesetzmäßig
keiten, gemäß der Geraden 124 oder 125 eingeregelt wird.
Bei vorliegender Planetenauslegung beträgt die Drehmomentenaufteilung des Eingangs-, bzw. des
Stegdrehmomentes auf die Getriebeausgänge: dem inneren Sonnenrad 0,333, und auf den Rotor
bzw. dem äußeren Sonnenrad 0,666. Aus diesen konstanten Drehmomentenanteilen und diesen
Basen zugeordneten Drehzahlen als leistungsbestimmende Faktoren ergeben sich die als Gerade
126; 127 und 128 dargestellten Leistungsverläufe. Im unteren Motordrehzahlbereich unterhalb des
Motordrehzahlbetriebspunktes 131, in dem besonders eine Nebenaggregatedrehzahlregelung und
-Steigerung relevant ist, offenbart sich, daß planetensystembedingt im Pfad zum Rotor die Leistungs
fähigkeit zur Stromerzeugung eingeschränkt ist, da in diesem Bereich Gerade 127 unter der Waage
rechten 126 liegt. Für solche Betriebszustände ist es daher sinnvoll, die auch dafür vorgesehene
Lichtmaschine 46 im Aggregateverband zur Stromerzeugung zu aktivieren. Vorteilhaft hierzu er
scheint, die Nebenaggregatekonzeptionen so auszulegen, daß der Lichtmaschinenleistungsbedarf
additiv zum Leistungsverlauf 126 hinzukommt, so daß für diese Betriebsfälle auch der Induktions
maschinenleistungsverlauf 127 gehoben wird. Zu Gunsten einer ausgewogeneren, den Bedürf
nissen angepaßten Stromerzeugung, und vor allem einer gleichmäßigeren Aggregateausnutzung
wegen, ist es vorteilhaft, die Induktionsmaschine mit Hauptschlußcharakteristik auszustatten. Die
damit erkaufte, im Kurvenverlauf 134 erkennbare Leistungsunzulänglichkeit im oberen Motorbe
triebsbereich, ist bei der schon unter Fig. 4 beschriebenen, möglichen Umkehrweise der Planeten
getriebeschaltkonstellation nicht aktuell. Ferner kann eine Umschaltmöglichkeit verschiedener
Schaltarten der Induktionsmaschine (Haupt- oder Nebenschluß, evtl. mit oder ohne Hilfspole)
angepaßtere Drehmomenten- oder Leistungsverhältnisse ermöglichen. Der Leistungsverlauf bei
solcherweise umgekehrten Planetenbasenzuordnungen gemäß der Geraden 128 läßt eine wesent
lich günstigere Leistungsaufteilung erkennen. Sollte vor dem Betriebsdrehzahlpunkt 133 eine er
höhte Stromproduktion gefordert werden, wird wiederum die als Motor betreibbare Elektroma
schine 46 diesbezüglich aktiviert.
Bei Erreichen des Motordrehzahlbetriebspunktes 131, wo Eingangs-, Ausgangs- und die Planeten
basendrehzahlen einheitlich sind, ist es (wie bereits unter Fig. 2 beschrieben) vorteilhaft, einen star
ren Durchtrieb zu schaffen. Hierdurch kann einerseits die Induktionsmaschine jeglicher elektrischer
Leistung, und somit auch Verlusten entbunden werden. Andererseits ist sie in dieser Schaltkonstel
lation - ohne das Gleichgewicht im Planetensystem zu beeinflussen, bzw. darauf angewiesen zu sein
- beliebig belastbar. Vorteilhaft ist daher, ein relativ breites Motordrehzahlspektrum 132 in dieser
Betriebsweise zu halten.
Allgemein sind bei der Behandlung von Leistungskriterien die Drehzahlhäufigkeiten, z. B. gemäß
des Kurvenverlaufes 119, vorrangig mit einzubeziehen. Bei vorliegend zu Grunde gelegter Häufig
keitsverteilung liegt der Schwerpunkt solcher Betrachtungen vor dem Betriebsdrehzahlpunkt 133.
Vorteilhaft und für die Praxis anstrebenswert erscheint hierzu auch eine diesem Antrieb zugeord
nete elektronische Rechner-, Regel- und Stelleinrichtung 23; 43, die die fahrzeug- und einsatzspezifischen
individuellen häufigen Betriebszustände erfaßt und danach adaptiv einen idealen Steuer
ungsmodus erstellt bzw. optimiert.
01) Dr. Ing. I. Gorille: "Leistungsbedarf und Antrieb von Nebenaggregaten"
2. Aachener Kollequium Fahrzeug- und Motorentechnik 89. VDI-Bericht
02) Dr. K. Bolenz: "Entwicklung und Beeinflussung des Energieverbrauchs von Nebenaggregaten"
3. Aachener Kolloquium Fahrzeug und Motorentechnik 91
03) Dipl. Ing. Martin Schlotthauer: "Alternativantriebe für Nebenaggregate von PKW"
antriebstechnik 24 (1985) Nr. 8
04) K.-U. Blumenstock: "Dunkle Machenschaften"
mot-Technik 10 1990
05) "Entwicklungsreserven des Verbrennungsmotors"
ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 93 (1991)
06) W. Schopf: "Pumpenantrieb für Konstantpumpen im Mobileinsatz"
Offenlegungsschrift DE 38 12 412 A1.
2. Aachener Kollequium Fahrzeug- und Motorentechnik 89. VDI-Bericht
02) Dr. K. Bolenz: "Entwicklung und Beeinflussung des Energieverbrauchs von Nebenaggregaten"
3. Aachener Kolloquium Fahrzeug und Motorentechnik 91
03) Dipl. Ing. Martin Schlotthauer: "Alternativantriebe für Nebenaggregate von PKW"
antriebstechnik 24 (1985) Nr. 8
04) K.-U. Blumenstock: "Dunkle Machenschaften"
mot-Technik 10 1990
05) "Entwicklungsreserven des Verbrennungsmotors"
ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 93 (1991)
06) W. Schopf: "Pumpenantrieb für Konstantpumpen im Mobileinsatz"
Offenlegungsschrift DE 38 12 412 A1.
Claims (22)
1. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, bestehend aus einer zwischen dem Kfz-Antriebs
motor und dem mittels eines Antriebsverbundes - z. B. in Form eines Mehrfachkeilriemens - an
getriebenen Nebenaggregaten angeordneten Übertragungskomponente zum stufenlosen Variieren
des Übersetzungsverhältnisses in diesem Übertragungspfad, wobei diese wiederum aus einem lei
stungsverzweigenden Übertragungssystem besteht, bevorzugt in Form eines Planetengetriebes, mit
einer Eingangsbasis und zwei Ausgangsbasen, deren Drehzahlen sich gegenseitig nach bekannten
Planetengetriebegesetzmäßigkeiten beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß:
an einer Ausgangsbasis eine stromerzeugende Induktionsmaschine und an der anderen der Neben
aggregateverbund verdrehfest verbunden ist.
2. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, bestehend aus einer zwischen dem Kfz-Antriebs
motor und dem mittels eines Antriebsverbundes - z. B. in Form eines Mehrfachkeilriemens - ange
triebenen Nebenaggregate angeordneten Übertragungskomponente zum stufenlosen Variieren des
Übersetzungsverhältnisses in diesem Übertragungspfad, dadurch gekennzeichnet, daß:
die stufenlos veränderliche Übertragungskomponente eine stromerzeugende Induktionsmaschine ist
mit zwei rotierfähigen Polbasen 4; 5, wovon eine mit dem Antriebsmotor, und die andere mit dem
Aggregateverbund verdrehfest verbunden ist.
3. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebsmotor 1 oder die Antriebsbasis 61; 92 des Planetengetriebes mit dem Steg 33; 64; 93
des Planetengetriebes verdrehfest verbunden ist.
4. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
seine Abtriebsbasis 42 mit dem inneren Sonnenrad 35, und das äußere Sonnenrad 36 des Pla
netengetriebes mit dem Läufer 37 einer Induktionsmaschine in Drehverbindung steht.
5. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
seine Abtriebsbasis 68 mit dem äußeren Sonnenrad 67, und das innere Sonnenrad 72 des Pla
netengetriebes mit dem Läufer 73 einer Induktionsmaschine in Drehverbindung steht.
6. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl das äußere Sonnenrad 95, als auch das innere Sonnenrad 96a des Planetengetriebes Dreh
verbindungen 101; 103 zu einer Kupplung 104, aufweisen, welche eine Funktion derart hat, daß
durch sie zu einem damit in Drehverbindung stehenden, als Leitstückläufer ausgebildeten Rotor 100
einer Induktionsmaschine alternativ vom äußeren oder inneren Sonnenrad 95; 96 eine Drehver
bindung hergestellt wird.
7. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen der Getriebeantriebsbasis 2; 32; 92 und einer Getriebeabtriebsbasis 6; 42; 105
eine Mitnehmerkupplung 10/11; 40; 107 angeordnet ist.
8. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
am Rotor 37; 73; 100 eine Haltebremse 38; 79/89; 109/110 angeordnet ist.
9. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und beliebig anderer vorste
hender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerkupplungen und Haltebremsen mit
dem Planetengetriebe in einem einheitlichen Gehäuse angeordnet sind.
10. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und beliebig anderer vorste
hender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mitnehmerkupplungen, Haltebremsen und die
Induktionsmaschine mit dem Planetengetriebe in einem einheitlichen Gehäuse angeordnet sind.
11. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1; 5 und 6, dadurch gekennzeich
net, daß Planetenräder 94a und 94b zu beiden Seiten des Steges 93, und zwei innere Sonnenräder
96a; 96b angeordnet sind und von diesen Drehverbindungen zu Kupplungen 104; 111 bestehen.
12. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor 37 der Induktionsmaschine 30 (oder einer beliebig anderen) fliegend auf einer Antriebs
welle 2; 32, bevorzugt auf der verlängerten Kurbelwelle eines Kfz-Antriebsmotors angeordnet,
bzw. gelagert ist.
13. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die komplette Induktionsmaschine 3 fliegend auf einer Antriebswelle 2, bevorzugt auf der verlän
gerten Kurbelwelle eines Kfz-Antriebsmotors 1 angeordnet, bzw. gelagert ist.
14. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Planetenverhältnis so ausgelegt ist, daß bei einer der Leerlaufdrehzahl 130 des Antriebs
motors entsprechenden Eingangsdrehzahl am Getriebe bei blockiertem Läufer der Induktionsma
schine die Ausgangsdrehzahl einer idealen Nebenaggregatedrehzahl 123 entspricht.
15. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Übersetzungsverhältnis vom Antriebsmotor zur Induktionsmaschine und weiter zu den einzelnen
Nebenaggregaten so abgestimmt ist, daß bei starrem Durchtrieb bei Motorleerlaufdrehzahl 130 sich
die ideale Nebenaggregatedrehzahl 123 einstellt, für die die NA. optimal ausgelegt sind.
16. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Elektromaschine 16; 46 im Nebenaggregateverbund auch als Motor betreibbar ausgeführt
ist.
17. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Induktionsmaschine 3; 30 zur Regelung ihrer Leistung und somit ihres Schlupfes ein ihre
Erregerspannung regelndes Schaltglied 17; 48 (z. B. in Form herkömmlicher Kfz-Spannungsreg
ler) zugeordnet ist.
18. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1; 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Induktionsmaschine 3; 30 zur Regelung ihrer Leistung und somit ihres Schlupfes einen
Stromsteller 19; 47 im Leistungskreis aufweist, bevorzugt ausgebildet als gepulster Thyristor.
19. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Induktionsmaschine 3; 30 mit ihrem Erregerstrom 17; 48 und Leistungsregler 18; 47 zur
Regelung ihrer Leistung und somit schlupfabhängigen Abtriebsdrehzahl eine microprozessorge
steuerte Rechen-Speicher- und Regeleinrichtung 23; 43 zugeordnet ist, mit einem Funktionsverhalten
derart, daß bei Über- oder Unterschreiten eines vorbestimmten Sollwertverlaufes der Abtriebsdreh
zahl 123 ein zweckentsprechendes Korrektursignal an die Stromregler gegeben wird, wobei zu
nächst vorrangig, wenn sich die Spannung des erzeugten Stromes innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches bewegt, die Erregerregelung aktiv wird, und erst nach Überschreiten einer vorbestimm
ten Marge eine Stromregelung im Nutzstromkreis erfolgt.
20. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1; 2 und 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Elektromaschine 16; 46 zweckentsprechende Schaltelemente 22; 50/51 zum
Betreiben als Motor durch das Bordnetz 19; 52 zugeordnet sind, indem z. B. der Spannungsregler
17; 51 die Erregung unter dem Spannungslevel des Bordnetzes einregelt, oder, bzw. und der Strom
steller 22; 50/51 einen umgekehrten Energiefluß ermöglicht.
21. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1; 2 oder weiterer vorstehender
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordnete micro-prozessorgesteuerte Rechen-
Speicher- und Regeleinrichtung 23; 43 elektronische Komponenten mit mindestens einem nach
stehenden Steuer-, Regel- oder Funktionsmerkmal aufweist:
- a) bei Inbetriebnahme des Antriebsmotors 1; 31 sind jegliche Schalteinrichtungen, die einen Lei stungsfluß oder Durchtrieb bewirken, auf aus gestellt, z. B. Spannungsregler 17; 48 und Strom steller 18; 47 der Induktionsmaschine, oder Kupplungen 9/10; 40; 104; 107;
- b) bei Leerlaufbetrieb des Antriebsmotors 1; 31, d. h. in seinem untersten Betriebsdrehzahlbereich 130 ist die Rotorfeststellbremse 9/10; 38; 40; 79/89; 109/110 blockiert;
- c) bei Annäherung der Getriebeeingangsdrehzahl an dem Betriebspunkt 131, bei dem die Pla netenräder, -ausgangs, -und -eingangsdrehzahlen gleich sind, schließt die Durchtriebsbremse 40; 107 und öffnet bei Verlassen dieses Betriebsbereiches;
- d) dem Auslösen der Funktion gemäß c) geht eine Erkennung der Tendenz des Antriebsdreh zahlganges voraus, mit dessen Berücksichtigung auf das Schaltverhalten derart, daß bei langsamer oder wellenhafter Annäherung an diesen Betriebspunkt, woraus nach logischem Ermessen dessen Überfahren und nachfolgenden Verbleiben unwahrscheinlich oder nicht sicher ist, träge, bzw. verzögert einsetzt, was in beiden Veränderungstendenzen gilt;
- e) nach Durchfahren des unter c) beschriebenen Betriebspunktes 131 wird ein Schaltkommando zur Umkehrung der Planetenbasen-Läuferzuordnung gemäß Anspruch 6 ausgelöst;
- f) Erkennung des Batterieladezustandes und Ladebedarfes, Verarbeitung und Berücksichtigung dessen, indem nach vorbestimmten Parametern und Kriterien die Stromerzeugung mehr oder minder aktiviert wird, in dem z. B. in einem größeren Drehzahlbereich 132 der häufigsten Motordrehzahl 129 um den Betriebspunkt 131 mit gekuppelten Durchtrieb gefahren wird, wobei sowohl keine, oder eine geringere, aber auch größere Stromerzeugung als es der sonst im Momentengleich gewicht stehende Nebenaggregateverbund fordern würde, eingeregelt wird; oder die Elektro maschine 16; 46 zusätzlich zur Stromerzeugung als Generator, oder zum zusätzlichen Antreiben des Aggregateverbundes als Antriebsmotor angesteuert und geregelt wird.
22. Stufenloser Nebenaggregateantrieb für Kfz, nach Anspruch 1; 2 oder weiterer vorstehender
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Komponenten der zugeordneten micro
prozessorgesteuerten Rechen-Speicher- und Regeleinrichtung 23; 43 in anderen elektronischen Kfz-
Managementsystemen integriert sind, oder deren Funktionen von ihnen mit übernommen werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934333907 DE4333907C2 (de) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Stufenloser Nebenaggregateantrieb für KFZ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934333907 DE4333907C2 (de) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Stufenloser Nebenaggregateantrieb für KFZ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4333907A1 true DE4333907A1 (de) | 1995-04-06 |
DE4333907C2 DE4333907C2 (de) | 2001-05-10 |
Family
ID=6499438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934333907 Expired - Fee Related DE4333907C2 (de) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | Stufenloser Nebenaggregateantrieb für KFZ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4333907C2 (de) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19507434A1 (de) * | 1995-03-03 | 1996-09-05 | Daimler Benz Ag | Antriebsaggregat für Nebenaggregate eines Kraftfahrzeuges |
DE19628576A1 (de) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Behr Gmbh & Co | Antrieb für ein Förderrad einer Fördereinrichtung eines Kraftfahrzeugs |
DE19728723A1 (de) * | 1997-07-04 | 1999-01-07 | Bayerische Motoren Werke Ag | Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge |
DE19907852A1 (de) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Generatorsystem |
EP1101918A2 (de) * | 1999-11-15 | 2001-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Antrieb für einen Generator |
DE19955069A1 (de) * | 1999-11-15 | 2001-05-23 | Bosch Gmbh Robert | Drehmomentübertragungseinrichtung |
EP1193836A2 (de) * | 2000-08-29 | 2002-04-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotierende Wechselstrommaschine für Kraftfahrzeuge |
DE19634629B4 (de) * | 1996-02-21 | 2004-04-29 | Wittur Ag | Getriebelose Antriebsvorrichtung für Aufzüge |
EP1801386A1 (de) * | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Ford Global Technologies, LLC | Anordnung mit einer Brennkraftmaschine |
WO2008017439A1 (de) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Daimler Ag | Nebenaggregatantrieb für ein kraftfahrzeug |
JP2013513753A (ja) * | 2009-12-10 | 2013-04-22 | ルノー・トラックス | 乗り物の補機のための駆動アレンジメント |
DE102005008148B4 (de) * | 2005-02-21 | 2015-06-18 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hybrid-Antrieb mit einem Elektromotor |
WO2021014247A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | Hanon Systems EFP Canada Ltd. | Pulley assisted electromagnetic water pump |
WO2021198885A1 (en) * | 2020-04-02 | 2021-10-07 | Hanon Systems EFP Canada Ltd. | Squirrel cage pulley assist electromagnetic water pump |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008047991A1 (de) * | 2008-09-18 | 2010-04-15 | Voith Patent Gmbh | Antriebsstrang in einem Fahrzeug |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE805596C (de) * | 1944-07-10 | 1951-05-25 | Eaton Mfg Co | Antrieb fuer Hilfseinrichtungen an Kraftfahrzeugen |
DE3812412A1 (de) * | 1988-04-14 | 1989-10-26 | Walter Schopf | Pumpenantrieb fuer konstantpumpen im mobilantrieb |
DE4330622A1 (de) * | 1992-09-12 | 1994-03-17 | Schlattl Werner Bavaria Tech | Antriebsaggregat, insbesondere für Fahrzeuge, sowie Variator zur Verwendung bei einem solchen Antriebsaggregat |
-
1993
- 1993-10-05 DE DE19934333907 patent/DE4333907C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE805596C (de) * | 1944-07-10 | 1951-05-25 | Eaton Mfg Co | Antrieb fuer Hilfseinrichtungen an Kraftfahrzeugen |
DE3812412A1 (de) * | 1988-04-14 | 1989-10-26 | Walter Schopf | Pumpenantrieb fuer konstantpumpen im mobilantrieb |
DE4330622A1 (de) * | 1992-09-12 | 1994-03-17 | Schlattl Werner Bavaria Tech | Antriebsaggregat, insbesondere für Fahrzeuge, sowie Variator zur Verwendung bei einem solchen Antriebsaggregat |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6208049B1 (en) | 1995-03-03 | 2001-03-27 | Daimlerchrysler Ag | Motor vehicle auxiliaries drive assembly |
DE19507434A1 (de) * | 1995-03-03 | 1996-09-05 | Daimler Benz Ag | Antriebsaggregat für Nebenaggregate eines Kraftfahrzeuges |
DE19634629B4 (de) * | 1996-02-21 | 2004-04-29 | Wittur Ag | Getriebelose Antriebsvorrichtung für Aufzüge |
DE19628576B4 (de) * | 1996-07-16 | 2005-10-20 | Behr Gmbh & Co Kg | Antrieb für ein Förderrad einer Fördereinrichtung eines Kraftfahrzeugs |
DE19628576A1 (de) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Behr Gmbh & Co | Antrieb für ein Förderrad einer Fördereinrichtung eines Kraftfahrzeugs |
DE19801160A1 (de) * | 1996-07-16 | 1999-07-22 | Behr Gmbh & Co | Antrieb für ein Förderrad einer Fördereinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
EP0888920A3 (de) * | 1997-07-04 | 2000-02-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge |
DE19728723A1 (de) * | 1997-07-04 | 1999-01-07 | Bayerische Motoren Werke Ag | Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge |
DE19907852A1 (de) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Generatorsystem |
EP1101918A2 (de) * | 1999-11-15 | 2001-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Antrieb für einen Generator |
DE19955069A1 (de) * | 1999-11-15 | 2001-05-23 | Bosch Gmbh Robert | Drehmomentübertragungseinrichtung |
EP1101918A3 (de) * | 1999-11-15 | 2002-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Antrieb für einen Generator |
EP1193836A2 (de) * | 2000-08-29 | 2002-04-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotierende Wechselstrommaschine für Kraftfahrzeuge |
US6758781B2 (en) | 2000-08-29 | 2004-07-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Automotive AC rotating machine |
EP1193836A3 (de) * | 2000-08-29 | 2004-01-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Rotierende Wechselstrommaschine für Kraftfahrzeuge |
DE102005008148B4 (de) * | 2005-02-21 | 2015-06-18 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hybrid-Antrieb mit einem Elektromotor |
EP1801386A1 (de) * | 2005-12-20 | 2007-06-27 | Ford Global Technologies, LLC | Anordnung mit einer Brennkraftmaschine |
WO2008017439A1 (de) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Daimler Ag | Nebenaggregatantrieb für ein kraftfahrzeug |
US8784247B2 (en) | 2009-12-10 | 2014-07-22 | Renault Trucks | Drive arrangement for a vehicle accessory |
JP2013513753A (ja) * | 2009-12-10 | 2013-04-22 | ルノー・トラックス | 乗り物の補機のための駆動アレンジメント |
WO2021014247A1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | Hanon Systems EFP Canada Ltd. | Pulley assisted electromagnetic water pump |
CN114206653A (zh) * | 2019-07-19 | 2022-03-18 | 翰昂汽车零部件加拿大有限公司 | 带轮辅助的电磁水泵 |
US11637478B2 (en) | 2019-07-19 | 2023-04-25 | Hanon Systems EFP Canada Ltd. | Pulley assisted electromagnetic water pump |
CN114206653B (zh) * | 2019-07-19 | 2024-05-24 | 翰昂汽车零部件加拿大有限公司 | 带轮辅助的电磁水泵 |
WO2021198885A1 (en) * | 2020-04-02 | 2021-10-07 | Hanon Systems EFP Canada Ltd. | Squirrel cage pulley assist electromagnetic water pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4333907C2 (de) | 2001-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4322676C2 (de) | Hybrid-Antrieb für ein Kraftfahrzeug | |
DE60014291T2 (de) | Motor-/Generatorgerät für ein Kraftfahrzeug | |
DE60112243T2 (de) | Integrierter retarder und zubehör | |
DE4333907A1 (de) | Stufenloser Nebenaggregateantrieb für KFZ | |
DE602004007626T2 (de) | Kraftfahrzeugluftgebläse | |
DE60313360T2 (de) | Hybridantriebseinrichtung für ein fahrzeug, insbesondere einen scooter | |
EP2370285B1 (de) | Hybrid-antriebseinheit und verfahren zu deren betrieb | |
DE10312771B4 (de) | Dämpfungsvorrichtung zur Eliminierung von Torsionsresonanzen bei einem Kraftfahrzeug mit Parallel-Reihen Hybridantrieb | |
EP0437266A2 (de) | Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, Stromgenerator, Schwungradspeicher und Antriebselektromotor | |
EP0941883A2 (de) | Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug | |
EP2990610B1 (de) | Flugtriebwerk und verfahren zum betreiben eines flugtriebwerkes | |
DE19915926A1 (de) | Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug | |
DE4311230A1 (de) | Nicht-spurgebundenes Fahrzeug mit Elektromotor | |
DE102010060629A1 (de) | Steuervorrichtung für Elektrofahrzeuge | |
DE102008052923A1 (de) | Verfahren und System zum Steuern eines Wechselrichters bei Elektroantrieben von Fahrzeugen mit Getrieben mit zwei Modi | |
DE19955311A1 (de) | Antriebssystem für ein Flurförderzeug | |
DE3321433A1 (de) | Antriebsmotorsystem fuer kraftfahrzeuge | |
DE102013100880A1 (de) | Antriebstrang für ein Fahrzeug | |
EP1445855B1 (de) | Antriebsanordnung und Verfahren um den Wirkungsgrad zu verbessern | |
EP0984871B1 (de) | Antriebssystem für ein kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben desselben | |
DE3819986A1 (de) | Regelbarer antrieb und verfahren zu seiner steuerung | |
DE2237963C3 (de) | Antriebssystem für ein batteriegespeistes Landfahrzeug | |
DE102011115078A1 (de) | Hybridgetriebe | |
DE102011010085A1 (de) | Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine und elektrischer Maschine | |
EP2234832B1 (de) | Antriebsstrangmodul und antriebsstrang für ein kraftfahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SCHOPF, WALTER, 61279 GRAEVENWIESBACH, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |