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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Zwischengetriebeanordnung
für ein
Automobil oder Kraftfahrzeug. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung
eine Zwischengetriebeanordnung für
Kraftfahrzeuge, die ordnungsgemäße Getriebeuntersetzungsverhältnisse
(auch als Gangschaltverhältnisse bezeichnet)
bei einem Motoranlassvorgang sicherstellen kann, der mit Hilfe einer
dynamoelektrischen Maschine und eines Zusatzmaschinenbetriebsvorgangs
durchgeführt
werden, der von einer Brennkraftmaschine durchgeführt wird.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Die
US 2002/0117860 A1 beschreibt eine Zwischengetriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Schwingungen werden durch
eine Torsionsfederanordnung gedämpft,
die an der Eingangswelle des Planetenradträgers oder an der Ausgangswelle
unter der Riemenscheibe vorgesehen ist. Ein System mit zwei Massen
verbessert darüber
hinaus die Resonanzdämpfung.
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Die
US 2002/0045508 A1 beschreibt ein Getriebe zum Einsatz bei der Kraftübertragung
von Kraftfahrzeugen. Ein Bolzen wird zur Verbindung der Planetenradgruppe
mit der Kurbelwelle verwendet. Es werden ein Untersetzungsverhältnis für den Anlassermotor
und eine direkte Übersetzung
zur Verfügung
gestellt, wenn die Maschine als Generator arbeitet.
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Bei
einer vorbekannten oder herkömmlichen Zwischengetriebeanordnung
für Fahrzeuge,
wie sie beispielsweise in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung
Nr. 264153/1990 (JP-A-2-264153) beschrieben ist, sind eine Riemenscheibe,
die auf einer Drehwelle des Anlassermotors angebracht ist, und eine
Kurbelwellenriemenscheibe, die mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
(nachstehend auch einfach als Maschine bezeichnet) über einen Planetengetriebemechanismus
verbunden sind, betriebsmäßig miteinander über einen
Treibriemen zur Übertragung
einer Antriebskraft oder eines Ausgangsdrehmoments miteinander gekuppelt,
und wird das Getriebeuntersetzungsverhältnis entsprechend in der Brennkraftmaschinenanlassbetriebsart
und der Elektrizitätserzeugungsbetriebsart
geändert,
durch Zusammenwirken einer Einwegkupplung, die zwischen einem Träger und
einem Sonnenrad vorgesehen ist, eines Ratschenmechanismus zum Freigeben bzw.
Lösen eines
inneren Zahnrads, und eines Stellgliedes zur Betätigung des Ratschenmechanismus.
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Bei
der herkömmlichen
Zwischengetriebeanordnung für
Kraftfahrzeuge mit der voranstehend geschilderten Konstruktion wird
die Drehantriebskraft oder das Ausgangsdrehmoment eines Anlassermotors
an die Kurbelwellenriemenscheibe von der Riemenscheibe des Anlassermotors über den
Treibriemen übertragen,
und dann von der Kurbelwellenriemenscheibe an die Kurbelwelle über einen
Planetengetriebemechanismus übertragen,
wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird, um hierdurch
die Brennkraftmaschine anzulassen.
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In
diesem Fall dreht sich ein Sonnenrad, das mit der Kurbelriemenscheibe
verbunden ist, in Bezug auf einen Träger, der mit der Kurbelwelle
verbunden ist, mit höherer
Geschwindigkeit als Letztere. Nachdem der Brennkraftmaschinenanlassvorgang
beendet ist, wird jedoch das innere Zahnrad, das durch den Ratschenmechanismus
festgehalten wird, freigegeben, während der Anlassermotor auf
den Stromgenerator umgeschaltet wird. Die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Sonnenrades, das mit der Kurbelriemenscheibe verbunden ist,
sinkt daher ab, während
die Umdrehungsgeschwindigkeit des Trägers zunimmt, der mit der Kurbelwelle
verbunden ist. Zu einem Zeitpunkt, an welchem die Drehzahl (Umdrehungen
pro Minute) des Trägers
auf etwas oberhalb jener des Sonnenrades zunimmt, wird die Einwegkupplung,
die zwischen dem Träger
und dem Sonnenrad vorgesehen ist, geschlossen oder eingekuppelt,
was dazu führt,
dass sich der Träger
zusammen mit dem Sonnenrad dreht.
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Wenn
der Träger
und das Sonnenrad betriebsmäßig miteinander über die
Einwegkupplung verbunden sind, tritt ein Eingangsdrehmoment mit
erheblicher Größe infolge
eines signifikanten Unterschieds der Drehzahlen zwischen dem Träger und dem
Sonnenrad auf, was zu deutlich negativen Einflüssen auf die Lebensdauer der
Einwegkupplung führt,
so dass ein Problem entsteht.
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Weiterhin
sind bei der herkömmlichen
Zwischengetriebeanordnung weder Maßnahmen noch Vorrichtung vorgesehen,
um die stoßweise
Belastung abzumildern, die stattfindet, wenn ein übermäßig hohes
Drehmoment auf das innere Zahnrad einwirkt, aus dem gleichen Grund,
nach dem Festhalten des inneren Zahnrads durch den Ratschenmechanismus,
was zu einem weiteren Problem führt,
nämlich dass
die Zahnräder
beschädigt
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts
des voranstehend geschilderten Stands der Technik besteht ein Ziel
der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Zwischengetriebeanordnung
für Kraftfahrzeuge
mit einer derartigen Konstruktion, welche ein Eingangsdrehmoment
abmildern oder verringern kann, das auftritt, wenn die Einwegkupplung
geschlossen oder eingekuppelt wird, nach dem Beginn des Betriebs
der Brennkraftmaschine, wobei die Zahnräder gegen Beschädigungen
dadurch geschützt
werden, dass stoßartige
Beanspruchungen abgemildert werden, die stattfinden können, wenn
ein übermäßig hohes
Drehmoment auf das innere Zahnrad zu dem Zeitpunkt einwirkt, wenn dieses
festgehalten wird.
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Angesichts
der voranstehenden und weiterer Ziele, die nachstehend genauer erläutert werden, wird
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Zwischengetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge mit den im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen zur Verfügung gestellt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentsansprüchen
angegeben.
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Infolge
der Anordnung, bei welcher die Einwegkupplung zwischen dem Innenrad
und dem Träger
wie voranstehend geschildert vorgesehen ist, kann der Drehmomentstoß, der auf
die Einwegkupplung bei deren Einkuppeln einwirkt, signifikant verringert
werden, im Vergleich zu einer Anordnung, bei welcher die Einwegkupplung
zwischen dem Träger und
dem Sonnenrad oder zwischen dem Innenrad und dem Sonnenrad angeordnet
ist, wodurch die Lebensdauer der Einwegkupplung signifikant verlängert werden
kann, was einen erheblichen Vorteil darstellt.
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Die
voranstehenden und weitere Ziele, Merkmale und daraus folgende Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
noch deutlicher, die nur als Beispiel zu verstehen sind, im Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
der nachstehenden Beschreibung wird Bezug auf die Zeichnungen genommen,
bei welchen:
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1 ein
Blockschaltbild ist, das eine Konstruktion eines Brennkraftmaschinensystems
für Kraftfahrzeuge
zeigt, welches eine Zwischengetriebeanordnung und Peripheriegeräte aufweist;
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2 eine
Seitenansicht ist, die teilweise geschnitten die Zwischengetriebeanordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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3 eine
Schnittansicht entlang einer Linie A-A von 1 ist, gesehen
in der durch Pfeile angedeuteten Richtung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung wird im Zusammenhang damit beschrieben, was
momentan als eine bevorzugte oder typische Ausführungsform der Erfindung angesehen
wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In der folgenden Beschreibung
bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile
in den verschiedenen Ansichten.
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Ausführungsform 1
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1 ist
ein Blockschaltbild, welches eine Konstruktion eines Brennkraftmaschinensystems
für Kraftfahrzeuge
zeigt, welches eine Zwischengetriebeanordnung und Peripheriegeräte aufweist.
Wie aus 1 hervorgeht, weist das Brennkraftmaschinensystem
eine Brennkraftmaschine (nachstehend einfach als die Maschine bezeichnet) 1 auf, einen Drehmomentwandler 2,
der mit einem Verriegelungsmechanismus versehen ist, ein Automatikgetriebe 3 (nachstehend
auch abgekürzt
als A/T bezeichnet) und einen Motorgenerator 4, also eine
dynamoelektrische Maschine, die so ausgebildet ist, dass sie austauschbar
als Elektromotor und als Stromgenerator arbeitet. Der Motorgenerator 4 ist
mit einem Drehsensor 4a versehen.
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Wie
ebenfalls aus 1 hervorgeht, ist eine Zwischengetriebeanordnung
vorhanden, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet
ist. Bei einer Brennkraftmaschinenanlassbetriebsart nimmt die Zwischengetriebeanordnung 5 eine
Drehkraft oder ein Drehmoment auf, die bzw. das von dem Motorgenerator 4 abgegeben
wird, über
eine Motorgeneratorriemenscheibe (Riemenscheibe der dynamoelektrischen
Maschine) 14, einen Riemen (Kraftübertragungsvorrichtung) 17,
und eine Kurbelriemenscheibe 15, um hierdurch das Drehmoment
auf die Brennkraftmaschine 1 mit verringerter Drehzahl
zu übertragen,
um so die Brennkraftmaschine 1 in Gang zu setzen. Andererseits überträgt, sobald
die Brennkraftmaschine in Betrieb gesetzt wurde, die Zwischengetriebeanordnung 5 das
Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1 auf die Kurbelriemenscheibe 15 mit
gleicher Drehzahl. Das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1,
das an die Kurbelriemenscheibe 15 übertragen wird, wird dann an
die Zusatzmaschine 6 über
den Riemen 17 und die Zusatzmaschinenriemenscheibe 16 einerseits übertragen,
und andererseits an den Motorgenerator 4 über den
Riemen 17 und die Motorgeneratorriemenscheibe 14, wodurch
die Zusatzmaschine 6 bzw. der Motorgenerator 4 angetrieben
wird.
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Ein
Anlasser 7 ist auf herkömmliche
Art und Weise der Brennkraftmaschine 1 zugeordnet vorgesehen.
Bei dem momentan betrachteten Brennkraftmaschinensystem wird der
Anlasser 7 nur dann in Betrieb gesetzt, wenn der Betrieb
der Brennkraftmaschine 1 in Gang gesetzt werden soll, nachdem
die Brennkraftmaschine 1 durchgehend über einen vorbestimmten Zeitraum
abgeschaltet wurde, oder wenn die Temperatur des Kühlwassers
der Brennkraftmaschine kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
Zur Ausgabe eines Befehls zum Auslösen des Betriebs des Anlassers 7 ist
eine Detektorvorrichtung vorgesehen, um die Temperatur des Brennkraftmaschinenkühlwassers
oder die Dauer der durchgehenden Unterbrechung des Betriebs der
Brennkraftmaschine zu erfassen, obwohl eine derartige Detektorvorrichtung
nicht dargestellt ist. Daher wird der Anlasser 7 auf Grundlage
des Ausgangssignals der voranstehend geschilderten Detektorvorrichtung
in Betrieb gesetzt.
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Ein
Wechselrichter 8, der zugeordnet zum Motorgenerator 4 (der
dynamoelektrischen Maschine) vorgesehen ist, dient zum Umwandeln
von Gleichspannungsenergie einer Hochspannungsbatterie 9 in
dreiphasige Wechselstromenergie, nach Beginn des Betriebs der Brennkraftmaschine 1,
um die Wechselstromenergie dem Motorgenerator 4 zuzuführen, so
dass der Motorgenerator 4 als Elektromotor zum Anlassen
der Brennkraftmaschine dienen kann, wogegen dann, sobald die Brennkraftmaschine in
Betrieb gesetzt wurde, der Wechselrichter 8 dazu dient,
Wechselstromenergie, die von dem Motorgenerator 4 erzeugt
wird, der nunmehr als Stromgenerator betrieben wird, durch die Brennkraftmaschine 1, in
Gleichstromenergie zur elektrischen Aufladung der Hochspannungsbatterie 9 umzuwandeln.
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Ein
Gleichspannungs/Gleichspannungs-Wandler 10 ist zwischen
der Hochspannungsbatterie 9 und einer Batterie 11 mit
12 Volt vorgesehen, um eine wirksame Energieübertragung zwischen diesen
Teilen durchzuführen,
während
die Gleichspannung gewandelt wird.
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Weiterhin
ist eine durch einen Motor angetriebene Ölpumpe 12 vorgesehen,
die anstatt einer mechanischen Ölpumpe
im Anhaltezustand der Brennkraftmaschine verwendet wird, um einen
Hydraulikdruck dem Drehmomentwandler 2 oder dem Automatikgetriebe
(abgekürzt
A/T) zuzuführen,
zu dessen Antrieb bzw. Steuerung durch eine Hydraulikdrucksteuereinheit 13,
die dazu dient, den Hydraulikdruck auf die betreffenden Bauteile
zu verteilen.
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Weiterhin
ist eine elektronische Steuereinheit 50 (nachstehend auch
einfach als ECU bezeichnet) dazu vorgesehen, optimal den Betrieb
der Brennkraftmaschine zu steuern. Andererseits ist eine ECU 60 dazu
vorgesehen, die Ölpumpe 12 mit
Motorantrieb und die Hydraulikdrucksteuereinheit 13 zu steuern.
Diese ECU 60 wird auch als die speziell für das A/T
ausgelegte ECU zur Erleichterung der Beschreibung bezeichnet. Weiterhin
ist eine ECU 70 dazu vorgesehen, den Wechselrichter 8 auf
Grundlage des erfassten Ladungszustands der Hochspannungsbatterie 9 zu
steuern, der Drehpositionsinformation, die von der Ausgabe des Drehsensors 4a abgeleitet
wird, der Temperatur der Hochspannungsbatterie 9, und/oder
der Information in Bezug auf den Ladungs- bzw. Entladungsstrom.
Diese ECU 70 wird als spezielle ECU für den Motorgenerator zur Erleichterung
der Beschreibung bezeichnet. Weiterhin ist eine ECU 80 vorgesehen,
die dazu dient, die speziell für
die Brennkraftmaschine vorgesehene ECU 50 zusteuern, die
speziell für
das A/T vorgesehene ECU 60, und die speziell für den Motorgenerator
vorgesehene ECU 70, auf vereinigte oder angeglichene Art und
Weise. Diese ECU 80 wird als die allgemeine ECU nur zur
Vereinfachung der Beschreibung bezeichnet.
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Als
nächstes
wird eine Aufbau der Gangwechsel-Zwischengetriebeanordnung 5 im
Einzelnen beschrieben. 2 ist eine Seitenansicht, die
teilweise geschnitten die Zwischengetriebeanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist eine
Schnittansicht entlang einer Linie A-A, die in 2 gezeigt
ist, betrachtet in der durch Pfeile angedeuteten Richtung. Wie aus den 2 und 3 hervorgeht,
weist die Kurbelriemenscheibe 15 ein Zentrumsloch auf, über welches
die Kurbelriemenscheibe 15 auf einen im Wesentlichen zylindrischen
Wellenabschnitt 18b eines Sonnenrades 18 aufgepasst
ist, wobei eine innere Endoberfläche
der Kurbelriemenscheibe 15 gegen eine Endoberfläche gegen
einen inneren Laufring eines Lagers 36 anstößt, das
auf den Wellenabschnitt 18b des Sonnenrades 18 aufgepasst
ist, während
an der anderen Endoberfläche
die Kurbelriemenscheibe 15 fest an dem Sonnenrad 18 befestigt
ist, wobei sie in Axialrichtung durch eine Mutter 26 eingespannt
ist, die im Schraubeneingriff mit einem Gewindeabschnitt 18c des
Sonnenrades 18 steht. Bei der voranstehend geschilderten
Konstruktion können
sich die Kurbelriemenscheibe 15, das Sonnenrad 18,
der innere Laufring des Lagers 36 und die Mutter 26 als
vereinigte Baugruppe drehen.
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Hierbei
ist ein innerer Laufring eines Lagers 38 auf den Wellenabschnitt 18b des
Sonnenrades 18 an einem Endabschnitt aufgepasst, der an
einer entgegengesetzten Seite zum Endabschnitt angeordnet ist, auf
welchem das Lager 36 angebracht ist, wobei die äußeren Laufringe
der Lager 36 und 38 fest und angepasst auf einer
Innenumfangsoberfläche
eines Trägers 23 gehaltert
werden.
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Ein
Planetenrad 19 ist drehbar auf einer Welle 19b um
deren Zentrumsachse mit Hilfe eines Lagers 19c angebracht.
Die Welle 19b ist wiederum angepasst und befestigt an dem
Träger 23 angebracht. Das
Planetenrad 19 wird durch Lager 36 und 38 gehaltert,
die an dem Wellenabschnitt 18b des Sonnenrades 18 und
der Innenumfangsoberfläche
des Trägers 23 angebracht
sind, so dass sich das Planetenrad 19 koaxial zum Wellenabschnitt 18b entlang
dem Außenumfang
des Sonnenrades 18 abwälzen
kann.
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Der
Träger 23 weist
einen zylindrischen Abschnitt 23a auf, der an seinem einen
Ende vorgesehen ist, wobei der Träger 23 fest auf einem
Kupplungswellenabschnitt 24a der Kurbelwelle 24 angebracht
ist, und in Umfangsrichtung mit Hilfe eines Keils 35 befestigt
ist, während
er fest an der Kurbelwelle 24 in Axialrichtung mit Hilfe
eines Bolzens 40 befestigt ist. Auf diese Weise ist der
Träger 23 an
der Kurbelwelle 24 so befestigt, dass eine einheitliche Anordnung
mit dieser ausgebildet wird, so dass die Drehkraft oder das Drehmoment
von der Kurbelwelle 24 auf den Träger 23 und in entgegengesetzter
Richtung übertragen
werden kann.
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Ein
innerer Laufring eines Lagers 37 ist fest an der Außenumfangsoberfläche des
Trägers 23 an dessen
anderem Endabschnitt befestigt, der sich in der Nähe der Kurbelriemenscheibe 15 befindet,
während
eine Außenumfangsstütze 27 fest
an dem äußeren Laufring
des Lagers 37 befestigt ist. Ein Innenrad 20 ist
fest auf der Innenumfangsoberfläche
der Außenumfangsstütze 27 angebracht.
Weiterhin ist eine Pufferstütze 250 befestigt
eingeführt.
Ein Stift 28 ist in einen Raum gedrückt, der durch die Endoberfläche einer
Umfangsstütze 25,
die Innenumfangsoberfläche
der Außenumfangsstütze 27 und
die Außenumfangsoberfläche des
Innenrades 20 gebildet wird. Auf diese Weise werden die
Pufferstütze 250,
die Außenumfangsstütze 27 und
das Innenrad 20 zu einer Einheit zusammengebaut.
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Wie
aus 3 hervorgeht, sind mehrere Taschen 250a,
die jeweils im Schnitt bogenförmig
sind, in gleichen Abständen
entlang dem gesamten Umfang der Pufferstütze 250 angeordnet.
In jeder dieser Taschen 250a ist ein Vorsprung 251a,
der in Axialrichtung gegenüber
einer Pufferplatte 251 vorsteht, im Zentrum der Tasche 250a vorgesehen.
Jeder der Räume,
die in jeder Tasche 250a an beiden Seiten des axialen Vorsprungs 251a vorgesehen
sind, betrachtet in Umfangsrichtung, ist mit einem Puffer- oder
Polsterteil 252 ausgefüllt,
beispielsweise einem elastischen Teil, das beispielsweise aus Gummi
im zusammengedrückten
Zustand besteht. Die Pufferstütze 250, welche
die Taschen 250a festlegt, die Pufferplatte 251,
die mit den axialen Vorsprüngen 251a versehen
ist, und die Puffer- oder Polsterteile 252 wirken so zusammen,
dass der Umfangspuffer 25 ausgebildet wird.
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Die
Pufferplatte 251 weist einen zylindrischen Abschnitt 251b auf,
bei welchem eine Einwegkupplung 22 mit der Innenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 251b und der Außenumfangsoberfläche des
Trägers 23 gekuppelt
ist. Im Einzelnen ist der äußere Laufring 22a der
Einwegkupplung 22 fest an der Innenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 251b der Pufferplatte 251 befestigt, während die
innere Lauffläche 22b der
Einwegkupplung 22 im Presssitz auf der Außenumfangsoberfläche des
Trägers 23 sitzt.
Die Einwegkupplung 22 weist mehrere Rollen 22c und
einen Halter 22d auf, der zwischen dem äußeren Laufring 22a und
dem inneren Laufring 22b angeordnet ist, und so ausgelegt ist,
dass er zur Übertragung
der Drehkraft oder des Drehmoments nur in einer Richtung dient.
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Hierbei
wird im Zusammenhang auf die Einwegkupplung 22 darauf hingewiesen,
dass dann, wenn der äußere Laufring 22a im
Uhrzeigersinn relativ zum inneren Laufring 22b gedreht
wird, wie in 3 gezeigt, die Einwegkupplung 22 einen
eingerückten
Zustand annimmt, wogegen die Einwegkupplung 22 in einen
ausgerückten
Zustand (also einen Zustand mit freier Drehung) eingestellt wird,
wenn der äußere Laufring 22a im
Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.
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Eine
Endplatte 29, deren Bewegung in Axialrichtung mit Hilfe
eines Anschlagrings 30 begrenzt wird, dient zum Drücken der
Pufferplatte 251 in Axialrichtung, um zu verhindern, dass
das Pufferteil 252 in Axialrichtung verstellt wird. Weiterhin
sitzt die Innenumfangsoberfläche
der Endplatte 29 im Presssitz auf dem äußeren Laufring des Lagers 39 ein,
während die
Außenumfangsoberfläche der
Endplatte 29 auf die Innenumfangsoberfläche der Außenumfangsstütze 27 aufgepasst ist.
Daher wird die Außenumfangsstütze 27 drehbar
relativ zum Träger 23 mit
Hilfe des Lagers 39 und der Endplatte 29 gehaltert.
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Ein
Erregerschaltungsabschnitt der Elektromagnetkupplung 21 wird
durch eine Feldspule 21c, die um einen Feldkern 21a herum
gewickelt ist, und einen Außenumfangskern 21b gebildet,
der im Presssitz auf dem Außenumfang
des Feldkerns 21a sitzt, und einen Flussweg bildet. Der
Erregerschaltungsabschnitt ist an einer Montagestütze 42 mit
Hilfe einer dazwischen angeordneten Montageplatte 41 befestigt.
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Ein
Anker 21d, der entgegengesetzt zu einer Endoberfläche des
Feldkerns 21a an einer Seite entgegengesetzt zur Montageplatte 41 angeordnet
ist, wobei ein kleiner Spalt zwischen dem Anker 21d und dem
Feldkern 21a vorhanden ist, ist mit einem Außenumfangsendabschnitt
einer Blattfeder oder Plattenfeder 31 verbunden, die als
ein elastisches Teil dient, mit Hilfe von Nieten 32. Andererseits
ist ein Innenumfangsendabschnitt der Blatt- oder Plattenfeder 31 an
einem Flanschabschnitt 27a der Außenumfangsstütze 27 mit
Hilfe von Nieten 33 befestigt. Die Plattenfeder 31 drückt federelastisch
auf den Anker 21d in Richtung weg vom Feldkern 21a.
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Wenn
die elektromagnetische Kupplung 21 mit elektrischem Strom
versorgt wird, wird der Anker 21d an den Feldkern 21a angezogen.
Andererseits wird nach Abschalten der Zufuhr elektrischer Energie bei
der elektromagnetischen Kupplung 21 der Anker 21d zum
Flanschabschnitt 27a durch die Federkraft der Plattenfeder 31 zurückgestellt.
Ein Polsterteil 34, das beispielsweise aus Gummi besteht,
ist zwischen dem Anker 21d und dem Flanschabschnitt 27a angeordnet.
Das Polsterteil 34 dient zur Unterdrückung von Zusammenstoßgeräuschen,
die beim Zusammenstoß des
Ankers 21d mit dem Flanschabschnitt 27a erzeugt
werden, wenn der Anker 21d zum Flanschabschnitt 27a durch
die elastische Kraft der Plattenfeder 31 zurückgestellt wird,
wenn die Stromversorgung für
die elektromagnetische Kupplung 21 abgeschaltet wird.
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Die
voranstehend erwähnte,
speziell für
den Motorgenerator ausgebildete ECU 70 dient als Umschaltsteuervorrichtung
für die
dynamoelektrische Maschine, zum Umschalten des Motorgenerators 4 (der
dynamoelektrischen Maschine) zwischen der Elektromotorbetriebsart
und der Stromgeneratorbetriebsart mit Hilfe des Wechselrichters 8,
und dient gleichzeitig als Umschaltsteuervorrichtung für die elektromagnetische
Kupplung zum Steuern der Zufuhr bzw. Unterbrechung des elektrischen
Stroms der elektromagnetischen Kupplung 21, um hierdurch
das Innenrad 20 zwischen dem festgehaltenen Zustand (gehalterten
Zustand, also drehfesten Zustand) und dem freigegebenen Zustand
(gelösten
Zustand, also Zustand mit möglicher
Drehung) umzuschalten.
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Als
nächstes
erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs der Zwischengetriebeanordnung
für Kraftfahrzeuge
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der Erfindung.
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Wenn
die Bedingungen für
den Beginn eines wirtschaftlichen Fahrbetriebs erfüllt sind,
gibt die speziell für
die Brennkraftmaschine ausgelegte ECU 50 ein Signal zur
Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung in die einzelnen Zylinder
der Brennkraftmaschine 1 aus, um hierdurch die Brennkraftmaschine
anzuhalten. Als Bedingungen zum Einleiten des wirtschaftlichen Fahrbetriebs
lassen sich hierbei beispielsweise ein derartiger Zustand angeben,
in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist, und sich
der Schalthebel nicht im Bereich R (Rückwärtsgang) befindet, oder der
Niederdruckhub des Gaspedals gleich Null ist.
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Wenn
der Brennkraftmaschinenbetrieb in der wirtschaftlichen Fahrbetriebsweise
unterbrochen wird, wird. der Motorgenerator 4 als Elektromotor
betrieben, wodurch die Zusatzmaschine 6 optimal mit einem
Drehmoment und einer Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) entsprechend
der Belastung angetrieben wird, über
die Motorgeneratorriemenscheibe 14, den Riemen 17,
und die Zusatzmaschinenriemenscheibe 16. Zu diesem Zeitpunkt
erfolgt keine elektrische Stromversorgung der elektromagnetischen
Kupplung 21 der Zwischengetriebeanordnung 5, wobei
der Anker 21d im uneingeschränkten Zustand ist. Als Zusatzmaschine 6 lässt sich
beispielsweise ein Wechselstromkompressor angeben, eine Lenkservoölpumpe oder
dergleichen, deren Betrieb selbst in einem derartigen Zustand erforderlich
ist, wenn das Kraftfahrzeug anhält.
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Wenn
der Motorgenerator 4 in Uhrzeigersinnrichtung gedreht wird,
gesehen in Richtung orthogonal zu einer Hauptebene der Motorgeneratorriemenscheibe 14 von
der linken Seite in 4 aus, dreht sich
auch die Kurbelriemenscheibe 15, die betriebsmäßig mit
dem Motorgenerator 4 über
den Riemen 17 verbunden ist, in Uhrzeigerrichtung, was dazu
führt,
dass das Sonnenrad 18, das mit der Kurbelriemenscheibe 15 verbunden
ist, sich ebenfalls in Uhrzeigerrichtung dreht. Andererseits dreht
sich das Planetenrad 19, das mit dem Sonnenrad 18 kämmt, um
seine Achse in Gegenuhrzeigerrichtung. Da der Träger 23, der vereinigt
mit der Kurbelwelle 24 der Brennkraftmaschine 1 verbunden
ist, die angehalten bleibt, ortsfest bleibt, dreht sich jedoch das
Planetenrad 19 nicht um das Sonnenrad 18. Dies
führt dazu, dass
sich das Innenrad 20, das fest mit der Außenumfangsstütze 27 verbunden
ist, die mit dem Anker 21d gekuppelt ist, der sich im freigegebenen
Zustand befindet, im Gegenuhrzeigersinn dreht.
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In
diesem Fall nimmt, da sich der äußere Laufring 22a der
Einwegkupplung, der mit der Außenumfangsstütze 27 über die
Pufferplatte 251, das Pufferteil 252 und die Pufferstütze 250 verbunden
ist, die sich im Gegenuhrzeigersinn in Bezug auf den inneren Laufring 22b der
Einwegkupplung 22 dreht, auf den Träger 23 aufgepasst
ist, die Einwegkupplung 22 den geöffneten oder ausgerückten Zustand
an, und kann sich frei drehen.
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Wie
aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte,
wird selbst dann, wenn der Motorgenerator 4 als Elektromotor
betrieben wird, während
die Versorgung mit elektrischem Strom der Elektromagnetkupplung 21 in
dem Zustand unterbrochen wird, in welchem der Betrieb der Brennkraftmaschine
unterbrochen wird, die Drehkraft oder das Ausgangsdrehmoment des
Motorgenerators 4 nur auf die Zusatzmaschine 6 mit
Hilfe des Treibriemens 17 übertragen, ohne an die Kurbelwelle 24 übertragen
zu werden, da sich dann die Kurbelriemenscheibe 15 und
die Zwischengetriebeanordnung 5 frei drehen oder sich im
Leerlauf befinden, also infolge des freien Laufes oder Leerlaufbetriebs
der Kurbelriemenscheibe 15 und der Zwischengetriebeanordnung 5.
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Als
nächstes
erfolgt eine Beschreibung des Betriebs, wenn die Brennkraftmaschine 1 erneut durch
den Motorgenerator 4 aus dem Unterbrechungszustand aus
angelassen wird, in welchem der wirtschaftliche Betrieb durchgeführt wird.
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Wenn
die Bedingungen zum erneuten Anlassen der Brennkraftmaschine erfüllt sind,
wird die elektromagnetische Kupplung 21 der Zwischengetriebeanordnung 5 zuerst
mit elektrischem Strom versorgt, was dazu führt, dass sich der Motorgenerator 4 im
Uhrzeigersinn als Elektromotor dreht, was wiederum dazu führt, dass
die Drehkraft oder das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators 4 an
die Kurbelriemenscheibe 15 über die Motorgeneratorriemenscheibe 14 und
den Treibriemen 17 übertragen wird.
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In
dem Zustand, in welchem die elektromagnetische Kupplung 21 mit
elektrischem Strom versorgt wird, wird der Anker 21d elektromagnetisch
an den Feldkern 21a angezogen, um hierdurch festgelegt
zu werden. Daher wird das Innenrad 20 ebenfalls mit Hilfe
der Blatt- oder Plattenfeder 31 und der Außenumfangsstütze 27 festgelegt
oder festgehalten. Dies führt
dazu, dass die Drehkraft oder das Drehmoment, die bzw. das auf
die Kurbelriemenscheibe 15 übertragen wird, auf die Kurbelwelle 24 über das Sonnenrad 18 übertragen
wird, das Planetenrad 19, und den Träger 23, mit herabgesetzter
Drehzahl. Daher kann der Betrieb der Brennkraftmaschine eingeleitet
werden.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird das Innenrad 20 festgehalten, während sich
der Träger 23 in
Uhrzeigerrichtung dreht. Daher befindet sich die Einwegkupplung 22 im
ausgekuppelten Zustand (Leerlaufzustand).
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Bei
dem Vorgang zum erneuten Anlassen der Brennkraftmaschine 1 durch
den Motorgenerator 4 wird, wie voranstehend geschildert,
die Ausgangsdrehzahl des Motorgenerators 4 durch das Riemenscheibenverhältnis zwischen
der Motorgeneratorriemenscheibe 14 und der Kurbelriemenscheibe 15 verringert
oder herabgesetzt, und dann weiter durch die Zwischengetriebeanordnung 5 verringert.
Infolge dieses Merkmals kann ein hohes Drehmoment, das zum Anlassen
der Brennkraftmaschine erforderlich ist, selbst in jenem Fall erzeugt
werden, in welchem der Motorgenerator 4 eine relativ geringe
Kapazität
aufweist.
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Nach
der Feststellung, dass die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) der
Brennkraftmaschine 1 eine vorbestimmte Drehzahl nach dem
Beginn des Brennkraftmaschinenbetriebs erreicht hat, wird dann der
elektrische Strom für
die elektromagnetische Kupplung 21 abgeschaltet. Daher
nehmen der Anker 21d und deswegen das Innenrad 20 den
nicht eingespannten Zustand an. Daher drehen sich das Sonnenrad 18 und
der Träger 23 frei,
unabhängig
voneinander, ohne dass dazwischen Kraft übertragen wird.
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Allerdings
ist bei der Zwischengetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Einwegkupplung 22 zwischen
dem Innenrad 20 und dem Träger 23 über den
Umfangspuffer 25 vorgesehen. Daher ist unmittelbar nach
Stromabschaltung bei der elektromagnetischen Kupplung 21 die
Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) des Trägers 23 gleich jener der
Kurbelwelle 24, mit welcher er verbunden ist. Da sich das
Sonnenrad 18 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der
Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) des Trägers 23, multipliziert
mit dem Untersetzungsverhältnis,
dreht, dreht sich andererseits das Innenrad 20 im Gegenuhrzeigersinn
relativ zum Träger 23,
während
die Einwegkupplung 22 den ausgekuppelten Zustand annimmt.
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Die
Drehzahl des Sonnenrades 18 nimmt weiterhin in dem vom
Träger 23 unabhängigen Zustand
ab. Zu dem Zeitpunkt, an welchem die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute)
des Trägers 23 gerade überhalb
jene des Sonnenrades 18 ansteigt, beginnt sich das Innenrad 20 im
Uhrzeigersinn relativ zum Träger 23 zu
drehen. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Einwegkupplung 22 den
betriebsmäßig gekuppelten
Zustand ein, wobei das Innenrad 20 und der Träger 23 miteinander
gekuppelt werden. Daher werden das Planetenrad 19 und das
Sonnenrad 18 betriebsmäßig miteinander
gekuppelt. Dies führt
dazu, dass sich die Kurbelwelle 24 und das Sonnenrad 18 einerseits
und die Kurbelriemenscheibe 15 andererseits mit gleicher
Drehzahl drehen, also mit einem Untersetzungsverhältnis von
1:1. Daher wird der Motorgenerator 4 auf die Betriebsart
als elektrischer Generator umgeschaltet.
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Daraufhin
wird die Drehkraft oder das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1 verteilt über die
zwei Wege übertragen,
nämlich
einen Weg, der sich von der Kurbelwelle 24 zum Sonnenrad 18 über den
Träger 23 und
das Planetenrad 19 erstreckt, und den anderen Weg, der
sich von der Kurbelwelle 24 zum Sonnenrad 18 über den
Träger 23,
die Einwegkupplung 22, den Umfangspuffer 25, das
Innenrad 20 und das Planetenrad 19 erstreckt,
in jenem Zustand, in welchem das Untersetzungsverhältnis der
Zwischengetriebeanordnung 5 gleich „1" ist. Daher wird die Zusatzmaschine 6 oder
der Motorgenerator 4 (der in diesem Fall als Stromgenerator
arbeitet) über
das Sonnenrad 18, die Kurbelriemenscheibe 15,
den Riemen 17 und die Zusatzmaschinenriemenscheibe 16 oder
die Motorgeneratorriemenscheibe 14 angetrieben.
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In
jenem Fall, in welchem die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) der
Brennkraftmaschine 1 ansteigt oder absinkt, oder die Brennkraftmaschinendrehzahl
schwankt, entsprechend den Verbrennungsvorgängen des zündfähigen Kraftstoffs in den Zylindern
der Brennkraftmaschine 1, kann jedoch im Allgemeinen eine
derartige Situation auftreten, dass dann, wenn die Drehzahl der
Kurbelwelle 24 dazu neigt, über die Drehzahl des Sonnenrades 18 (oder über jene
der Kurbelriemenscheibe 15) anzusteigen, also wenn die
Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, die Einwegkupplung 22 ein
Untersetzungsverhältnis
der Zwischengetriebeanordnung 5 von „1" annimmt, wogegen dann, wenn die Drehzahl
der Kurbelwelle 24 auf unterhalb jene des Sonnenrades 18 absinkt,
also wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 abgenommen
hat, die Einwegkupplung 22 den ausgekuppelten Zustand einnimmt,
wobei sich das Sonnenrad 18 und der Träger 23 unabhängig voneinander
drehen, was dazu führt,
dass die Drehzahl der Kurbelwelle 24 erneut zum Ansteigen über die
Drehzahl des Sonnenrades 18 hinaus neigt, und daher die
Einwegkupplung 22 erneut eingekuppelt wird, wobei das Untersetzungsverhältnis der
Zwischengetriebeanordnung 5 den Wert „1" annimmt.
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Wie
aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, lässt sich
dann, wenn Schwankungen oder Änderungen
(also Erhöhungen
und Abnahmen) der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 auftreten,
erwarten, dass der ausgekuppelte Zustand und der eingekuppelte Zustand
der Einwegkupplung 22 abwechselnd aufeinanderfolgend bei
jeder Schwankung wiederholt werden, und dass Stoßkräfte oder Schockbeanspruchungen
oder Drehmoment auf die Einwegkupplung 22 bei jedem Kupplungsvorgang
einwirken. Daher besteht die Befürchtung, dass
die Lebensdauer der Einwegkupplung 22 in unerwünschter
Weise verkürzt
werden könnte,
was zu einem Problem führt.
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Um
mit dem voranstehend geschilderten Problem fertig zu werden, ist
bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung die Einwegkupplung 22 zwischen dem Innenrad 20 und
dem Träger 23 so
vorgesehen, dass dazwischen der Umfangspuffer 25 angeordnet ist.
Infolge dieser Anordnung kann der Drehmomentstoß, der auf die Einwegkupplung
bei deren Kupplungsvorgang einwirkt, signifikant verringert werden, verglichen
mit dem Planetengetriebe, das in der voranstehend erwähnten Japanischen
offengelegten Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 264153/1990 beschrieben
ist, bei welchem die Einwegkupplung 22 zwischen dem Träger 23 und
dem Sonnenrad 18 vorhanden ist, oder im Vergleich zu einer
denkbaren Zwischengetriebeanordnung, bei welcher die Einwegkupplung 22 zwischen
dem Innenrad 20 und dem Sonnenrad 18 wie voranstehend
geschildert angeordnet ist. Bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann daher die Lebensdauer der Einwegkupplung signifikant
verlängert werden.
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Der
Grund dafür,
warum die Schockbeanspruchung, die auf die Einwegkupplung 22 bei
deren Kupplungsvorgang einwirkt, bei der Zwischengetriebeanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung signifikant verringert werden kann, wird nachstehend im Einzelnen
erläutert.
Wenn man die Anzahl an Zähnen des
Sonnenrades 18 und des Innenrades 20 mit a und
b (mit b > a) bezeichnet
werden, während
mit Ns-c die relative Drehzahl des Trägers 23 in
Bezug auf das Sonnenrad 18 bezeichnet ist, und die relative
Drehzahl zwischen dem Sonnenrad 18 und dem Innenrad 20 und
zwischen dem Träger 23 und
dem Innenrad 20 mit Ns-i bzw. Nc-i bezeichnet ist, dann gelten die nachstehend
angegebenen Beziehungen. Ns-i =
(1 + a/b)Ns-c Nc-i = (a/b)Ns-c (mit
a/b < 1) ∴ Nc-i/Ns-c = a/b, Nc-i/Ns-i = a/(a +
b)
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Wie
aus den voranstehenden Ausführungen deutlich
geworden sein sollte, findet in jenem Fall, in welchem die Einwegkupplung
zwischen dem Träger 23 und
dem Innenrad 20 vorgesehen ist, der Kupplungsvorgang der
Einwegkupplung bei einer relativen Drehzahl statt, die um ein Verhältnis von „a/b" niedriger ist als
die relative Drehzahl in dem Zwischengetriebe, bei welchem die Einwegkupplung
zwischen dem Sonnenrad 18 und dem Träger 23 vorgesehen ist,
oder niedriger ist um ein Verhältnis „a/(a +
b)" als die relative
Drehzahl in dem Zwischengetriebe, bei welchem die Einwegkupplung
zwischen dem Sonnenrad 18 und dem Innenrad 20 vorgesehen
ist. Bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung kann daher der Drehmomentstoß, der auf die Einwegkupplung bei
deren Kupplungsvorgang einwirkt, signifikant verringert werden.
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Nimmt
man beispielsweise an, dass die Anzahl an Zähnen des Sonnenrades gleich „41" ist, wobei die Anzahl
b an Zähnen
des Innenrades gleich „79" ist, so ist das
Verhältnis
a/b gleich 0,52, während a/(a
+ b) gleich 0,34 ist. Offensichtlich ist die Anordnung, bei welcher
die Einwegkupplung zwischen dem Träger 23 und dem Innenrad 20 vorhanden
ist, sehr vorteilhaft zur Verlängerung
der Lebensdauer der Einwegkupplung.
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Weiterhin
ist bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung der Umfangspuffer 25 zwischen der Einwegkupplung
und dem Innenrad angeordnet. Daher kann der Drehmomentstoß, der auf
die Einwegkupplung nach deren Kupplungsbetätigung einwirkt, noch weiter
abgemildert werden, was einen erheblichen Vorteil darstellt.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird eine Zwischengetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge
zur Verfügung
gestellt, welche die dynamoelektrische Maschine aufweist, die zum
Betrieb als Elektromotor und als Stromgenerator ausgebildet ist,
die Umschaltsteuervorrichtung für
die dynamoelektrische Maschine zum Umschalten des Betriebs der dynamoelektrischen
Maschine auf den Elektromotorbetrieb und den Stromgeneratorbetrieb,
die Riemenscheibe der dynamoelektrischen Maschine, die auf der Drehwelle
der dynamoelektrischen Maschine angebracht ist, die Riemenscheibe
der Zusatzmaschine, die betriebsmäßig mit der Drehwelle der Zusatzmaschine
verbunden ist, um die Antriebskraft auf die Zusatzmaschine zu übertragen,
die Kurbelriemenscheibe, die betriebsmäßig mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
so verbunden ist, dass sie umgeschaltet werden kann, so dass die
Kurbelriemenscheibe sich relativ oder alternativ vereinigt zu bzw. mit
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine drehen kann, um hierdurch
die Antriebskraft zu empfangen oder zu liefern, die Kraftübertragungsvorrichtung zum
betriebsmäßigen Kuppeln
der Riemenscheibe der dynamoelektrischen Maschine, der Riemenscheibe
der Zusatzmaschine, und der Kurbelriemenscheibe, zur Übertragung
der Drehantriebskraft (des Drehmoments) aufeinander, das Sonnenrad,
das betriebsmäßig mit
der Kurbelriemenscheibe gekuppelt ist, und drehbar mit Hilfe des
Lagers gehaltert ist, die Planetenräder, die jeweils über ein
entsprechendes Lager gehaltert sind, so dass sich jedes um seine
eigene Achse drehen kann, und entlang dem Außenumfang des Sonnenrades ablaufen
kann, der Träger zum
Haltern der Planetenräder
drehbar und ablaufbar und verbunden mit der Kurbelwelle, wobei das
Innenrad mit den Planetenrädern
an der Innumfangsseite kämmt,
die elektromagnetische Kupplung zum Umschalten des Innenrades zwischen
dem eingespannten Zustand und dem nicht eingespannten Zustand, die
Umschaltsteuervorrichtung für
die elektromagnetische Kupplung, um die elektromagnetische Kupplung
mit elektrischer Energie zu versorgen oder die elektromagnetische
Energie abzuschalten, und die Einwegkupplung, die zwischen dem Innenrad
und dem Träger
vorgesehen ist.
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Infolge
der Anordnung, bei welcher die Einwegkupplung zwischen dem Innenrad
und dem Träger
vorgesehen ist, kann wie voranstehend geschildert der Drehmomentstoß, der auf
die Einwegkupplung bei deren Kupplungsvorgang einwirkt, signifikant
verringert werden, im Vergleich zur Zwischengetriebeanordnung, bei
welcher die Einwegkupplung zwischen dem Träger und dem Sonnenrad angeordnet
ist, oder die Einwegkupplung zwischen dem Innenrad und dem Sonnenrad
angeordnet ist, wie voranstehend geschildert, wobei die Lebensdauer
der Einwegkupplung signifikant verlängert werden kann, was einen
erheblichen Vorteil darstellt.
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Da
die elektromagnetische Kupplung als eine Vorrichtung zum Einspannen
oder Festhalten des Innenrades eingesetzt wird, kann ein Schlupf zwischen
den anziehenden Oberflächen
der elektromagnetischen Kupplung auftreten, wenn aus irgend einem
Grund ein erheblicher Drehmomentstoß auf das Innenrad einwirkt,
wodurch die Zahnräder
wirksam gegen Beschädigungen
geschützt
werden können,
was einen weiteren Vorteil darstellt. Durch Regeln eines Feldstroms,
welcher der Feldspule der elektromagnetischen Kupplung zugeführt wird,
kann darüber
hinaus die Zulässigkeitsgrenze
für den
voranstehend geschilderten Schlupf optimal eingestellt werden.
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Weiterhin
kann bei der voranstehend geschilderten Zwischengetriebeanordnung
der Umfangspuffer vorgesehen sein, der die Federungsteile aufweist,
und zwischen dem Innenrad und der Einwegkupplung angeordnet ist,
um den Drehmomentstoß zu
verringern, der beim Kupplungsvorgang der Einwegkupplung auftritt.
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Infolge
der voranstehend geschilderten Ausbildung kann der Drehmomentstoß, der auf
die Einwegkupplung bei deren Kupplungsvorgang einwirkt, weiter abgemildert
werden, wodurch die Lebensdauer der Einwegkupplung noch weiter verlängert werden
kann.
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Die
Zwischengetriebeanordnung für
Kraftfahrzeuge kann die Baugruppe aufweisen, bei welcher die Kurbelriemenscheibe,
das Sonnenrad, das Planetenrad, der Träger, das Innenrad, die Einwegkupplung
und der Umfangspuffer zu einer Einheit zusammengebaut sind, und
den Bolzen, der entlang der Achse des Trägers so angeordnet ist, dass
er sich durch den Träger
erstreckt, um die Baugruppe an der Brennkraftmaschine zu befestigen,
durch Einspannen des Trägers
an die Kurbelwelle mit Hilfe des voranstehend geschilderten Bolzens.
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Bei
der voranstehend geschilderten Ausbildung wird ermöglicht,
eine fertiggestellte und eingestellte Baugruppe zu installieren,
einfach durch Befestigen des Trägers,
der ein Teil der Baugruppe bildet, an der Kurbelwelle, mit Hilfe
des Spannbolzens, im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise
wie herkömmlich,
wodurch die Anzahl an Schritten, die zur Anbringung der voranstehend
geschilderten, verschiedenen Bauteile benötigt werden, wesentlich verringert
werden kann, was wiederum vorteilhaft ist.
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Bei
der voranstehend geschilderten Zwischengetriebeanordnung kann die
elektromagnetische Kupplung so ausgebildet sein, dass sie den Anker
anzieht, der mit der Außenumfangsstütze verbunden
ist, die an dem Innenrad befestigt ist, wenn die elektromagnetische
Kupplung mit elektrischer Energie versorgt wird, um hierdurch das
Innenrad in den eingespannten Zustand zu versetzen, wobei der Anker
mit dem elastischen Teil zum Zwingen des Ankers zur Außenumfangsstütze in Richtung
entgegengesetzt zu jener Richtung versehen ist, in welcher der Anker
angezogen wird, um hierdurch das Innenrad in den nicht eingespannten
Zustand zu versetzen, wobei das Federungsteil zwischen der Außenumfangsstütze und
dem Anker angeordnet werden kann.
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Bei
der voranstehend geschilderten Ausbildung können Geräusche, die anderenfalls beim
Aufprall des Ankers auf die Außenumfangsstütze infolge der
elastischen Kraft des elastischen Teils bei der Abschaltung der
elektrischen Energie der elektromagnetischen Kupplung auftreten
würden,
in vorteilhafter Weise durch das Federungsteil ausgeglichen werden.
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Weiterhin
kann bei der voranstehend geschilderten Zwischengetriebeanordnung
die Antriebskraft oder das Drehmoment, die bzw. das von der dynamoelektrischen
Maschine abgegeben und über
die Motorgeneratorriemenscheibe, die Kraftübertragungsvorrichtung und
die Kuppelriemenscheibe übertragen
wird, durch den Untersetzungsgetriebemechanismus untersetzt werden,
der zwischen der Kurbelriemenscheibe und der Kurbelwelle angeordnet
ist, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine aus dem angehaltenen
Zustand mit Hilfe der dynamoelektrischen Maschine aufgenommen wird.
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Infolge
des voranstehend geschilderten Merkmals wird die Drehzahluntersetzung
durch ein Riemenscheibenverhältnis
zwischen der Riemenscheibe der dynamoelektrischen Maschine und der Kurbelriemenscheibe
mit der Drehzahluntersetzung kombiniert, die durch den Planetengetriebemechanismus
hervorgerufen wird, der zwischen der Kurbelriemenscheibe und der
Kurbelwelle angeordnet ist, und als der Untersetzungsgetriebemechanismus dient,
wodurch die Stärke
des Drehmoments, das von der dynamoelektrischen Maschine erzeugt
wird, wirksam verstärkt
oder erhöht
werden kann, was es ermöglicht,
eine dynamoelektrische Maschine und einen Wechselrichter jeweils
von geringer Kapazität
zu verwenden, was in der Hinsicht vorteilhaft ist, dass bei der
Einrichtung kleine Abmessungen und ein geringes Gewicht bei niedrigem
Kostenaufwand erzielt werden.
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Weiterhin
kann bei der voranstehend geschilderten Zwischengetriebeanordnung
die Kurbelriemenscheibe von der Brennkraftmaschine mit einem Untersetzungsverhältnis von „1" relativ zur Kurbelwelle
während
des Betriebs der Brennkraftmaschine angetrieben werden.
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Wenn
die Drehantriebskraft oder das Drehmoment von der Brennkraftmaschine
an die Kurbelriemenscheibe abgegeben wird, wobei die Drehzahl erhöht wird,
nachdem die Brennkraftmaschine in Gang gesetzt wurde, kann das Problem
auftreten, dass die dynamoelektrische Maschine oder die Zusatzmaschine
zur Drehung mit hoher Geschwindigkeit veranlasst wird, über die
Zulässigkeitsgrenze
hinaus, über
die Riemenscheibe der dynamoelektrischen Maschine oder die Riemenscheibe
der Zusatzmaschine. Bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jedoch die dynamoelektrische Maschine oder die Zusatzmaschine innerhalb
eines ordnungsgemäßen Drehzahlbereiches
betrieben werden, infolge des voranstehend geschilderten Merkmals.
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Bei
der voranstehend beschriebenen Zwischengetriebeanordnung kann darüber hinaus
die dynamoelektrische Maschine und auch die Zusatzmaschine von der
Brennkraftmaschine über
die Kurbelriemenscheibe, die Kraftübertragungsvorrichtung und
die Riemenscheibe der dynamoelektrischen Maschine bzw. die Riemenscheibe
der Zusatzmaschine angetrieben werden, während des Betriebs der Brennkraftmaschine,
und kann die dynamoelektrische Maschine dann als Stromgenerator
betrieben werden.
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Infolge
des voranstehend geschilderten Merkmals kann dieselbe dynamoelektrische
Maschine als der Elektromotor zum Anlassen der Brennkraftmaschine
und als Stromgenerator betrieben werden. Daher kann der zur Installierung
benötigte Raum
verringert werden, während
die Einrichtung mit geringem Gewicht verwirklicht werden kann.
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Weiterhin
kann bei der voranstehend geschilderten Zwischengetriebeanordnung
die Antriebskraft, die an die Kurbelriemenscheibe von der dynamoelektrischen
Maschine übertragen
wird, an einer Übertragung
auf die Kurbelwelle von der Kurbelriemenscheibe gehindert werden,
durch Versetzen der Einwegkupplung in den ausgekuppelten Zustand,
wenn die Zusatzmaschine durch die dynamoelektrische Maschine in
dem Zustand angetrieben wird, in welchem der Betrieb der Brennkraftmaschine unterbrochen
ist.
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Selbstverständlich stellt,
wenn die Drehantriebskraft der dynamoelektrischen Maschine an die Kurbelwelle über die
Kurbelriemenscheibe in dem Zustand übertragen wird, in welchem
die Brennkraftmaschine anhält,
die Brennkraftmaschine eine hohe Belastung für die dynamoelektrische Maschine
dar. Bei der Zwischengetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jedoch dieses Problem in zufriedenstellender Weise durch
das unmittelbar voranstehend geschilderte Merkmal gelöst werden.
Anders ausgedrückt,
kann die Belastung der dynamoelektrischen Maschine verringert werden,
was zur Energieeinsparung beiträgt, zur
Verkleinerung der dynamoelektrischen Maschine, zur Verringerung
der Kapazität
des Wechselrichters, und zur Verringerung der Herstellungskosten.
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Weiterhin
kann die Zwischengetriebeanordnung für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden
Erfindung weiterhin den Anlasser aufweisen, der so ausgebildet ist,
dass er die Brennkraftmaschine in Gang setzt, wenn die Belastung
hoch ist, die auf die Brennkraftmaschine einwirkt.
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Selbstverständlich ist
es erforderlich, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine durch die
dynamoelektrische Maschine in Gang gesetzt werden soll, selbst wenn
die auf die Brennkraftmaschine einwirkende Belastung hoch ist, wie
dies der Fall ist, wenn die Brennkraftmaschine aus einem Zustand mit
niedriger Temperatur in Gang gesetzt werden soll, eine dynamoelektrische
Maschine mit großen
Abmessungen und einer hohen Kapazität vorzusehen, sowie einen Wechselrichter
mit hoher Stromkapazität,
was selbstverständlich
bedeutet, dass der Kostenaufwand beträchtlich ist. Wenn die Brennkraftmaschine aus
dem Zustand mit niedriger Temperatur in Gang gesetzt wird, ist es
darüber
hinaus schwierig, die Drehantriebskraft auf den Riemen ohne das
Auftreten von Schlupf zu übertragen,
was zu einem anderen Problem führt.
Bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
können
jedoch diese Probleme in zufriedenstellender Art und Weise durch
das voranstehend geschilderte Merkmal gelöst werden, nämlich dass
der Anlasser zum Anlassen der Brennkraftmaschine aus dem Zustand aus
verwendet wird, in welchem die auf die Brennkraftmaschine einwirkende
Belastung hoch ist.
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Weiterhin
kann bei der Zwischengetriebeanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
der Anlasser in Betrieb gesetzt werden, um die Brennkraftmaschine
anzulassen, wenn die Brennkraftmaschine angelassen werden soll,
nachdem die Brennkraftmaschine dauernd über einen vorbestimmten Zeitraum angehalten
war, oder alternativ zum Anlassen der Brennkraftmaschine, wenn die
Temperatur des Kühlwassers
der Brennkraftmaschine niedriger ist als ein vorbestimmter Wert,
oder gleich diesem.
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Durch
das voranstehend geschilderte Merkmal kann die Feststellung, ob
der Anlasser eingesetzt werden soll oder nicht, einfach dadurch
erfolgen, dass die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine
erfasst wird, oder der Zeitraum, über welchen die Brennkraftmaschine
durchgehend angehalten war.
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Zahlreiche
Modifikationen und Abänderungen
der vorliegenden Erfindung sind angesichts der voranstehenden Vorgehensweise
möglich.
Daher wird darauf hingewiesen, dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche die
Erfindung anders in die Praxis umgesetzt werden kann, als dies speziell
beschrieben wurde.