DE10043856B4 - Mehrfach-Antriebseinheit - Google Patents
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Abstract
Mehrfach-Antriebseinheit
mit einem Fahrzeugmotor (2) und einer Dynamomaschine (4), die beide
als Antriebsquelle für
ein Fahrzeug vorgesehen sind, wobei die Dynamomaschine (4) zwischen
dem Fahrzeugmotor (2) und einem Getriebe (8) angeordnet ist, aufweisend:
eine in einem Zylinderblock (6) des Fahrzeugmotors getragene Kurbelwelle (30),
eine an einem Ende der Kurbelwelle (30) angeordnete Schwungradanordnung (32), wobei die Schwungradanordnung (32) durch ein in Richtung zum Motor positioniertes, scheibenartiges erstes Schwungrad (32-1), und ein in Richtung zum Getriebe (8) positioniertes zweites Schwungrad (32-2) gebildet ist, wobei ein Drehsensor (34) und die Dynamomaschine (4) ausgehend von dem Fahrzeugmotor (2) in dieser Abfolge zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern (32-1, 32-2) angeordnet sind,
eine zwischen Fahrzeugmotor (2) und Getriebe (8) angeordnete Kupplung (10), wobei die Kupplung (10) durch ein Getriebegehäuse (36) des Getriebes (8) abgedeckt ist, wobei
das zweite Schwungrad (32-2) eine Rotorwelle und eine flanschartige Kupplungsaufnahmefläche (32f-2) umfasst, die zur Aufnahme...
eine in einem Zylinderblock (6) des Fahrzeugmotors getragene Kurbelwelle (30),
eine an einem Ende der Kurbelwelle (30) angeordnete Schwungradanordnung (32), wobei die Schwungradanordnung (32) durch ein in Richtung zum Motor positioniertes, scheibenartiges erstes Schwungrad (32-1), und ein in Richtung zum Getriebe (8) positioniertes zweites Schwungrad (32-2) gebildet ist, wobei ein Drehsensor (34) und die Dynamomaschine (4) ausgehend von dem Fahrzeugmotor (2) in dieser Abfolge zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern (32-1, 32-2) angeordnet sind,
eine zwischen Fahrzeugmotor (2) und Getriebe (8) angeordnete Kupplung (10), wobei die Kupplung (10) durch ein Getriebegehäuse (36) des Getriebes (8) abgedeckt ist, wobei
das zweite Schwungrad (32-2) eine Rotorwelle und eine flanschartige Kupplungsaufnahmefläche (32f-2) umfasst, die zur Aufnahme...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Antriebseinheit für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine verbesserte Mehrfach-Antriebseinheit, die dazu ausgelegt ist, das Trägheitsmoment eines Schwungsrads, welches benachbart zu einem Ende einer Kurbelwelle angeordnet ist, auszunutzen, damit die Kurbelwelle einem verringerten Ausmaß an Biegespannung und Torsionsschwingung ausgesetzt ist.
-
DE 30 48 972 C2 offenbart eine derartige Mehrfach-Antriebseinheit mit einem Fahrzeugmotor und einer Dynamomaschine, die beide als Antriebsquelle für ein Fahrzeug vorgesehen sind, wobei die Dynamomaschine zwischen dem Fahrzeugmotor und einem Getriebe angeordnet ist. Diese Antriebseinheit weist eine erste und eine zweite Kupplung auf. Die erste Kupplung ist mit dem Abtrieb des Fahrzeugmotors und mit der Dynamomaschine verbunden, und umfasst ein erstes Schwungrad. An dem Abtrieb des ersten Schwungrades ist ein zweites Schwungrad angeordnet, das zu der zweiten Kupplung gehört. Bei einem solchen Aufbau können Torsionsschwingungen und Biegebeanspruchungen der Kurbelwelle auftreten. -
DE 43 11 697 A1 offenbart eine andere Doppelkupplung, wobei eine erste Kupplung auf ein erstes Schwungrad montiert ist, welches seinerseits an der Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors befestigt ist. Eine zweite Kupplung ist axial beabstandet angeordnet und umfasst ein zweites Schwungrad. Ferner ist eine Dynamomaschine mit einem Stator und einem Rotor vorgesehen, wobei der Rotor axial zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern und radial einwärts vom Stator angeordnet ist. - Es sind Fahrzeuge bekannt, die als Hybridfahrzeuge bezeichnet werden und sowohl einen Fahrzeugmotor (Verbrennungs- bzw. Dieselmotor) und eine Dynamomaschine (einen Elektromotor) aufweisen, die als Energiequelle vorgesehen sind. Bei dem Hybridfahrzeug ist die Dynamomaschine zwischen dem Fahrzeugmotor und einem Getriebe angeordnet, wodurch eine Mehrfach-Antriebseinheit gebildet ist.
- Eine derartige Mehrfach-Antriebseinheit ist in der geprüften
JP 62-29979 JP 2708469 B JP 9-215270 A JP 10-80098 A JP 11-78555 A - In den vorstehend genannten Offenlegungsschriften
JP 10-80098 - In diesen Druckschriften ist jedoch offenbart, daß das Schwungrad beabstandet von der Kurbelwelle angeordnet ist. Diese Art einer Positionierung hat den Nachteil, daß Schwingungen die Kurbelwelle veranlassen, einem erhöhten Ausmaß an Biegespannung und Torsionsschwingung zu unterliegen, was im praktischen Einsatz von Nachteil ist.
- Außerdem steht einer Dynamomaschine ein Anlassermotor im Weg, der in Richtung auf den Fahrzeugmotor angeordnet ist. Folglich kann der Anlassermotor an dieser Stelle nicht angeordnet werden.
- Bei einem Vorderradgetriebenen Fahrzeug, bei welchem der Fahrzeugmotor in Querrichtung in bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs angeordnet ist, ist die Antriebswelle derart angeordnet, daß sie nahe sowohl zum Getriebegehäuse des Getriebes wie zum Fahrzeugmotor zu liegen kommt.
- Das Schwungrad besitzt seinen größten Durchmesser im Getriebegehäuse, um ein hohes Trägheitsmoment sicherzustellen.
- In Übereinstimmung mit den vorstehend genannten Anmeldungen
JP 10-80098 - Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Mehrfach-Antriebseinheit vorzuschlagen, bei der die Kurbelwelle einem verringerten Ausmaß an Biegespannung und Torsionsschwingung ausgesetzt ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Mehrfach-Antriebseinheit mit allen Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Mehrfach-Antriebseinheit umfasst einen Fahrzeugmotor (Verbrennungsmotor bzw. Dieselmotor) und eine Dynamomaschine, die beide als Antriebsquelle für ein Fahrzeug vorgesehen sind, wobei die Dynamomaschine zwischen dem Fahrzeugmotor und einem Getriebe angeordnet ist. Die Mehrfach-Antriebseinheit umfaßt eine Kurbelwelle, die auf einem Zylinderblock des Fahrzeugmotors getragen ist, eine Schwungradanordnung, die auf der Kurbelwelle an einem Ende derselben angebracht ist und gebildet ist durch ein scheibenartiges erstes Schwungrad und ein zweites Schwungrad, wobei das erste Schwungrad in Richtung zum Fahrzeugmotor zu liegen kommt, während das zweite Schwungrad in Richtung zum Getriebe zu liegen kommt, wobei ein Drehsensor und die Dynamomaschine zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern angeordnet sind, wobei der Sensor und die Dynamomaschine in dieser Abfolge, ausgehend vom Fahrzeugmotor angeordnet sind. Auf dem zweiten Schwungrad an einem Ende desselben in Richtung zum Getriebe ist eine flanschartige Kupplungsaufnahmefläche angeordnet. An der Kupplungsaufnahmefläche ist eine Kupplung angebracht, die durch ein Getriebegehäuse des Getriebes abgedeckt ist. Ferner ist auf der Rotorwelle ein Rotor der Dynamomaschine angeordnet.
- In Übereinstimmung mit der Erfindung sind das erste Schwungrad, der Drehsensor, die Dynamomaschine, die Kupplungsaufnahmefläche des zweiten Schwungrads und die Kupplung in dieser Abfolge, ausgehend vom Fahrzeugmotor in Richtung zum Getriebe angeordnet. Infolge hiervon ist das Trägheitsmoment der Schwungradanordnung in der Nähe des Kurbelwellenendes konzentriert, wodurch sowohl Biegespannungen, als auch Torsionsschwingungen in verringerten Ausmaß auf die Kurbelwelle einwirken.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
-
1 eine schematische Querschnittsansicht eines Dynamomaschinenbereichs einer Mehrfach-Antriebseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung -
2 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht eines Anlassermotors, der auf einem Gehäuse der Dynamomaschine angebracht ist, -
3 eine schematische Ansicht des Dynamomaschinegehäuses in Richtung des Pfeils3 in2 gesehen, -
4 eine schematische Ansicht eines Systems der Mehrfach-Antriebseinheit, -
5 eine schematische Ansicht eines Systems gemäß einem weiteren Beispiel einer Mehrfach-Antriebseinheit, -
6 eine schematische vergrößerte Querschnittsansicht zur Darstellung, wie die Antriebswelle im Dynamomaschinenbereich der Mehrfach-Antriebswelle ausgelegt ist, -
7 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Rotors und eines Stators einer Dynamomaschine gemäß einer ersten Abwandlung der Erfindung, und -
8 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Rotors und eines Stators einer Dynamomaschine gemäß einer zweiten Abwandlung der Erfindung. -
1 bis6 zeigen eine Ausführungsform der Mehrfach-Antriebseinheit. In4 bezeichnen die Bezugsziffern2 und4 einen Fahrzeugmotor (Verbrennungsmotor bzw. Dieselmotor) und eine Dynamomaschine (einen Elektromotor). Der Fahrzeugmotor ist in beispielsweise einem Hybridfahrzeug mit Vorderradantrieb in einer Richtung quer zur Längsachse bzw. zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet. - Der Fahrzeugmotor
2 umfaßt einen Zylinderblock6 (siehe1 ), einen (nicht gezeigten) Zylinderkopf, der an der Oberseite des Zylinderblocks6 angebracht ist, und eine Ölwanne7 , die am Boden des Zylinderblocks6 vorgesehen ist. - Der Fahrzeugmotor
2 und seine Zusatzgeräte werden nunmehr näher erläutert. Wie in4 gezeigt, kommuniziert der Fahrzeugmotor2 mit einem Getriebe8 . Außerdem sind die Dynamomaschine4 und eine Kupplung10 zwischen dem Fahrzeugmotor2 und dem Getriebe8 angeordnet. Die Dynamomaschine4 und die Kupplung10 sind in dieser Abfolge ausgehend von der Ausgangsseite bzw. Abtriebsseite des Fahrzeugmotors2 angeordnet. - Der Fahrzeugmotor
2 ist mit einem Anlassermotor12 , einer Lichtmaschine14 und einer Klimaanlage16 versehen. Eine Niedrigspannungsbatterie18 steht sowohl mit dem Anlassermotor12 wie mit der Lichtmaschine14 in Verbindung. Der Fahrzeugmotor2 ist mit einer Fahrzeugmotor-ECU bzw. einer Fahrzeugmotor-Steuereinrichtung20 verbunden. - Um den Fahrzeugmotor
2 von der Dynamomaschine4 systematisch zu trennen, ist die Dynamomaschine4 mit einer Dynamomaschinen-ECU bzw. einer Dynamomaschinen-Steuereinrichtung22 verbunden. Die Steuereinrichtung22 ist mit einer Dynamomaschinenbatterie24 verknüpft. Die Steuereinrichtung22 ist außerdem mit einem (nicht gezeigten) Ermittlungsabschnitt verbunden, um verschiedene Ermittlungssignale zu empfangen. Diese Ermittlungssignale umfassen ein Signal von einem Anlasser, Signale, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit, AUX, die Motordrehzahl, die Wassertemperatur und den Ansaugunterdruck anzeigen, und außerdem Signale von einem Gaspedal, der Kupplung10 und einer Bremse. - Ein Kühlwasserdurchlaß
26 ist zwischen der Dynamomaschine4 und der Dynamomaschinen-Steuereinrichtung22 vorgesehen, um zwi schen der Dynamomaschine4 und der Steuereinrichtung22 Kommunikation zu ermöglichen und diese miteinander verbinden. Die Kühleinrichtung28 ist auf halber Strecke entlang dem Kühlwasserdurchlaß26 vorgesehen. Die Kühleinrichtung28 umfaßt einen Kühler28-1 und eine Elektromotor-angetriebene Wasserpumpe28-2 . Diese beiden Bestandteile28-1 und28-2 sind in Reihe angeordnet bzw. geschaltet. Der Kühler28-1 ist mit einem Kühlgebläse28-3 versehen. - Ein weiteres Kühlsystem steht zur Verfügung, bei welchem der Fahrzeugmotor
2 und seine Zusatzgeräte von der Dynamomaschinen-Steuereinrichtung22 getrennt sind, wie in5 gezeigt. In5 sind Bestandteile entsprechend denjenigen der Ausführungsform von4 mit denselben Bezugsziffern versehen, zu denen "100" addiert ist. Mehr im einzelnen ist der Fahrzeugmotor102 mit einer Wasserpumpe192 versehen. Ein Kühler128-1 und ein Heizerkern128-2 sind als Kühleinrichtung128 vorgesehen, und ein Kühlwasserdurchlaß126 ist vorgesehen. Der Kühlwasserdurchlaß126 umfaßt erste, zweite und dritte Pfade. Der erste Pfad verläuft ausgehend vom Fahrzeugmotor102 zur Wasserpumpe192 durch bzw. über den Kühler128-1 . Der zweite Pfad erstreckt sich ausgehend vom Fahrzeugmotor102 zur Wasserpumpe192 durch bzw. über den Heizerkern128-2 und ein Gehäuse144 einer Dynamomaschine104 . Der dritte Pfad erstreckt sich ausgehend vom Fahrzeugmotor102 zur Wasserpumpe192 durch bzw. über einen (nicht gezeigten) Drossel(klappen)körper. Die Dynamomaschinen-Steuereinrichtung122 weist eine darauf angeordnete Abstrahlrippe194 auf. Außerdem ist ein Gebläse196 derart vorgesehen, daß es zur Abstrahlrippe194 weist, um einen Zwangskühlstatus bereitzustellen. - Eine Kurbelwelle
30 ist auf dem Zylinderblock6 getragen. Eine Schwungradanordnung32 ist auf einer Kurbelwelle30 an einem Ende derselben vorgesehen. Die Schwungradanordnung32 ist ge bildet durch ein scheibenartiges erstes Schwungrad32-1 und ein zweites Schwungrad32-2 (ebenfalls in Scheibenform). Das erste Schwungrad32-1 ist in Richtung auf den Fahrzeugmotor2 angeordnet. Das zweite Schwungrad32-2 ist in Richtung auf das Getriebe8 angeordnet. Das zweite Schwungrad32-2 dient als Rotorwelle und hat allgemein die Form eines Huts bzw. eines Kegelstumpfs, und die Rotorwelle hat einen Durchmesser, der mit zunehmender Distanz vom ersten Schwungrad32-1 allmählich zunimmt. Ein Drehsensor34 und eine Dynamomaschine4 sind zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern32-1 und32-2 angeordnet. Der Sensor34 und die Dynamomaschine4 sind in Abfolge ausgehend von der Seite des Fahrzeugmotors2 angeordnet. Die Kupplungsaufnahmefläche32f-2 in Form eines Flansches ist auf dem zweiten Schwungrad32-2 an einem Ende desselben in Richtung zum Getriebe8 vorgesehen. Ein Lager32j-2 ist in einem Mittenabschnitt der Kupplungsaufnahmefläche32f-2 zum drehbaren Tragen einer Kupplungsscheibenwelle10-1 der Kupplung10 vorgesehen. Die Kupplung10 ist an der Kupplungsaufnahmefläche32f-2 angebracht. Die Kupplung10 ist durch ein Getriebegehäuse36 des Getriebes8 abgedeckt. - Ein Flansch
30f ist auf der Kurbelwelle30 an einem Ende derselben vorgesehen und die Schwungräder32-1 und32-2 und der Flansch30f werden aneinander angebracht und daraufhin gegeneinander verspannt bzw. verklemmt mittels eines Halterungsbolzens40 in einem Zustand, in dem sie mittels eines Auswerferstifts38 positioniert sind. - Die Dynamomaschine
4 umfaßt einen Rotor42 und spulen- bzw. wicklungsartige Statoren46 . Der Rotor42 ist am zweiten Schwungrad32-2 befestigt. Die Statoren46 sind ringförmig um einen äußeren Umfangsabschnitt des Rotors42 angeordnet. Die Statoren46 werden in ein Gehäuse44 der Dynamomaschine4 eingebaut. - Die Statoren
46 sind integral kombiniert miteinander mittels mehrerer ringförmiger Verbindungsmittel α, die an die Statoren46 geschraubt bzw. durch Bolzen mit diesen verbunden sind. Die Bezugsziffer48 bezieht sich auf ein sogenanntes Vergießen bzw. "Potting" bzw. ein Verfahren zum Beschichten, das Flexibilität derart aufweist, daß eine bestimmte Bewegung des gewickelten Abschnitts eines Eisenkerns möglich ist. Das Beschichtungsverfahren verwendet Kunstharz. Zusätzlich zu zwölf Eisenkernen, auf denen ein Kupferdraht aufgewickelt ist, sind verschiedene Formen von Potting möglich. Beispielsweise in Gestalt eines einstückigen Eisenkerns, in dem mehrere Eisenkerne eingebaut sind, wobei außerdem ein Kupferdraht hierauf gewickelt ist, wird ein gewickelter Abschnitt des Kerns Potting unterworfen. Außerdem erfährt in einer Dynamomaschine mit einem Stator und einem Rotor, die beide in das Gehäuse und das zweite Schwungrad durch Pressen eingebaut sind, ein gewickelter Abschnitt des Stators Potting. In diesem Fall ist zulässig, daß der Stator den Eisenkern als laminierte bzw. geschichtete Platten enthält. - Der Sensor
34 und der Rotor42 sind kompakt in einem Leerraum50 aufgenommen. Der Raum50 ist festgelegt innerhalb bzw. radial einwärts vom Stator46 sowie axial zwischen einem ringförmigen vorstehenden Abschnitt32m-1 des ersten Schwungrads32-1 und der Kupplungsaufnahmefläche32f-2 des zweiten Schwungrads32-2 . Der Sensor34 und ein Rotor34a desselben sind innerhalb sowie radial einwärts von sowohl dem ringförmigen vorspringenden Abschnitt32m-1 wie dem Stator46 angeordnet. - Wie in
2 gezeigt, weist das Schwungrad32 einen Anlassermotor-angetriebenen Zahnkranz54 auf, der auf dem ersten Schwungrad32-1 angeordnet ist. Außerdem ist ein Anlassermotor-Halterungsabschnitt bzw. eine Anlassermotor-Halterungsfläche44-1 auf dem Gehäuse44 in einer Position in, Richtung auf den Fahrzeugmotor2 vorgesehen. - Unter erneutem Bezug auf
1 ist dort eine magnetsichere bzw. Magnetfeld-Abschirmplatte52 angeordnet zwischen dem Sensor34 und der Dynamomaschine4 gezeigt. - Der Anlassermotor
12 ist benachbart zur Dynamomaschine4 angeordnet. Wie in3 gezeigt, ist die Anlassermotor-Halterungsfläche44-1 insbesondere auf dem Gehäuse44 vorgesehen. Der Anlassermotor12 ist auf das Gehäuse44 in einer Position in Richtung zum Zylinderblock6 mittels der Anlassermotor-Halterungsfläche44-1 angebracht. - Unter erneutem Bezug auf
2 ist dort der Anlassermotor12 einen Anlassermotor-Antriebszahnkranz56 enthaltend gezeigt, der mit dem Anlassermotor-angetriebenen Zahnkranz54 des ersten Schwungrads32-1 kämmt. Der Anlassermotor-angetriebene Zahnkranz54 ist auf dem ersten Schwungrad32-1 an einem Außenumfangabschnitt desselben vorgesehen. - Wie in
3 und6 gezeigt, ist eine Antriebswelle58 so angeordnet, daß sie nahe am Schwungrad32 zu liegen kommt, um Antriebskräfte von dem Getriebe8 auf die (nicht gezeigten) Fahrzeugräder zu übertragen. - Der Stator
46 weist einen Außendurchmesser auf, der gleich oder etwas kleiner gewählt ist als die Außendurchmesser der Schwungräder32-1 und32-2 , so daß das Getriebe8 und die Antriebswelle58 eine Größe im wesentlichen identisch zur Größe dieser Bauteile in herkömmlichen Fahrzeugmotorstrukturen aufweisen. - Die Bezugsziffern
60 und62 bezeichnen ein Stromkabel bzw. einen Wasserdurchlaß. Das Stromkabel60 ist mit dem Stator46 verbunden. Der Wasserdurchlaß62 ist in dem Gehäuse44 gebildet oder dort angeordnet, um mit dem Kühlwasserdurchlaß26 in Verbindung zu stehen. - Als nächstes wird die Arbeitsweise der Erfindung erläutert.
- Wenn der Fahrzeugmotor
2 im Betrieb angetrieben ist, werden Antriebskräfte von dem Fahrzeugmotor2 auf das Getriebe8 über die Kurbelwelle30 übertragen. Die übertragenen Antriebskräfte werden daraufhin auf die Räder über die Antriebswelle58 übertragen. Die Antriebswelle58 kommuniziert mit dem Getriebe8 . - Der Sensor
34 und der Rotor42 sind in dem Leerraum50 zwischen dem Fahrzeugmotor2 und dem Getriebe8 aufgenommen. Der Raum50 ist innerhalb des Stators46 und zwischen dem ringförmigen vorspringenden Abschnitt32m-1 und der Kupplungsaufnahmefläche32f-2 festgelegt. Eine Drehung des Schwungrads32 veranlaßt den Rotor42 dazu, gemeinsam mit diesem gedreht zu werden, wodurch Elektrizität erzeugt wird. - Das erste Schwungrad
32-1 , der Sensor34 , die Dynamomaschine4 , die Kupplungsaufnahmefläche32f-2 und die Kupplung10 sind in dieser Abfolge ausgehend von der Seite des Fahrzeugmotors2 in Richtung auf das Getriebe8 angeordnet. Diese Anordnung erlaubt es, daß das Trägheitsmoment des Schwungrads32 nahe an einem Ende der Kurbelwelle30 zu liegen kommt. Folglich erfährt die Kurbelwelle30 ein verringertes Ausmaß sowohl an Biegespannung wie Torsionsschwingung. Dies ist im Hinblick auf den praktischen Einsatz von Vorteil. - Die Schwungräder
32-1 ,32-2 und der Flansch30f sind zusammengebaut und aneinander befestigt mittels des Bolzens40 sowie positioniert mittels des Auswurfstifts38 . Dieses System er laubt ein effizienteres Positionieren und Anbringen der ersten und zweiten Schwungräder32-1 und32-2 . - Der Raum
50 enthält den Sensor34 und den Rotor42 . Der Raum50 ist in dem Stator46 und zwischen dem ringförmigen vorspringenden Abschnitt32m-1 und der Kupplungsaufnahmefläche32f-2 festgelegt. Diese Konfiguration ermöglicht, daß der Sensor34 und der Rotor42 in platzsparender Weise untergebracht werden können. Infolge hiervon ist eine Dynamomaschine4 geringerer Größe bzw. Abmessung erzielbar. - Die magnetfeldabschirmende Platte
52 ist zwischen dem Sensor34 und der Dynamomaschine4 vorgesehen. Die Platte52 blockiert wirksam bzw. zwangsweise einen Magneteinfluß ausgehend von der Dynamomaschine4 , der anderweitig auf den Sensor34 einwirken würde. Dies ist im Hinblick auf den praktischen Einsatz vorteilhaft. - Der Anlassermotor
12 ist auf dem Gehäuse44 in einer Position in Richtung auf den Zylinderblock6 mittels der Anlassermotor-Halterungsfläche44-1 auf dem Gehäuse4 angebracht. Der Anlassermotor-angetriebene Zahnkranz54 ist auf dem ersten Schwungrad32-1 entlang einem Außenumfangsabschnitt desselben vorgesehen. Der angetriebene Zahnkranz54 steht in Eingriff mit dem Anlassermotor-Antriebszahnkranz56 des Anlassermotors12 . Diese Struktur ermöglicht es, daß der Anlassermotor12 in Richtung auf den Fahrzeugmotor2 positioniert wird, ohne in störenden Eingriff mit der Dynamomaschine4 zu gelangen. Infolge hiervon werden herkömmliche Bestandteile bzw. Bauteile gemeinsam genutzt mit der Folge verringerter Kosten. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit. - Eine Niederspannungsbatterie
18 und eine Dynamomaschinenbatterie24 sind vorgesehen, wobei die erstgenannte Batterie18 ver wendet wird, um den Anlassermotor12 und die Lichtmaschine14 zu betreiben, während die zuletzt genannte Batterie24 verwendet wird, um die Dynamomaschinen-Steuereinrichtung22 zu betätigen. Diese einzelnen Batterien erlauben es, daß der Fahrzeugmotor2 von der Dynamomaschine4 systematisch getrennt ist bzw. wird. Selbst dann, wenn in dem System der Dynamomaschine4 eine Störung auftritt, setzt der Fahrzeugmotor2 seinen normalen . Lauf fort und ist betätigbar wie in dem Fall eines Fahrzeugs, das ausschließlich mit einem Fahrzeugmotor in herkömmlicher Weise ausgerüstet ist. Dies ist von Vorteil im Hinblick auf den praktischen Einsatz. - Der Stator
46 weist einen Außendurchmesser auf, der gleich oder geringfügig kleiner als die Außendurchmesser der Schwungräder32-1 und32-2 ist. Folglich können das Getriebe8 und die Antriebswelle58 auf eine Größe bzw. Abmessung im wesentlichen identisch zu derjenigen Größe ausgelegt werden, in welchen diese Bauteile in herkömmlichen Fahrzeugmotorstrukturen ausgelegt sind. Die herkömmliche Auslegung des Getriebes und der Antriebswelle müssen nicht geändert werden. Dies trägt zu einer Kosteneinsparung bei und ist damit aus wirtschaftlichem Gesichtspunkt von Vorteil. - In Übereinstimmung mit der vorstehenden Ausführungsform ist der Anlassermotor
12 beispielsweise auf dem Gehäuse44 der Dynamomaschine4 angeordnet. Alternativ kann der Halterungsbolzen40 des Anlassermotors12 sich durch das Dynamomaschinengehäuse44 erstrecken, um auf dem Getriebegehäuse36 angebracht zu werden. Eine derartige Alternative macht einzelne Bolzen unnötig, d.h., einen zum Haltern des Anlassermotors12 auf dem Dynamo maschinengehäuse44 und einen weiteren zum Anbringen des Dynamomaschinengehäuses auf dem Getriebegehäuse36 . Stattdessen kann ein einziger Halterungsbolzen40 verwendet werden. Infolge hiervon ist eine Mehrfach-Antriebseinheit mit weniger Bauteilen und verbesserter Montierbarkeit erzielbar. Dies ist hinsichtlich des praktischen Einsatzes von Vorteil. - In Übereinstimmung mit der in den
1 bis6 gezeigten Ausführungsform sind der Dynamomaschinenrotor und -stator42 ,46 , die jeweils gegenüberliegende Oberflächen aufweisen, in im wesentlichen planarer Form gebildet. Alternativ können die gegenüberliegenden Flächen bezüglich ihrer Form geändert sein bzw. unterschiedlich sein, um zu ermöglichen, daß das Trägheitsmoment des Schwungrads näher zu einem Ende der Kurbelwelle30 positioniert wird. - In
7 ist eine Dynamomaschine72 mit einem Rotor74 und einem Stator76 gezeigt. Der Rotor74 weist eine gegenüberliegende Fläche74f auf, die derart schräg bzw. geneigt verläuft, daß ein Teil dieser Schrägfläche (d.h., der Abschnitt benachbart zu einem (nicht gezeigten) Schwungrad oder in7 rechts) in Richtung auf einen Stator76 vorsteht. Das (nicht gezeigte) Schwungrad weist einen Motorhalterungsabschnitt auf, der von einer Kupplungsaufnahmefläche getrennt ist. Der Stator76 weist eine gegenüberliegende Fläche76f auf, die so gebildet ist, daß die gegenüberliegende Fläche76f des Stators76 mit der gegenüberliegenden Fläche74f des Rotors74 zusammenpassen kann. - Folglich ist es möglich, daß der an einer Umlaufwelle
78 befestigte Rotor74 ein Schwerkraftzentrum aufweist, das in Richtung auf das Schwungrad verschoben ist (in7 nach rechts). Das Trägheitsmoment des Schwungrads kann dadurch benachbart zu einem Ende der Kurbelwelle positioniert werden. Infolge hiervon erfährt die Kurbelwelle ein verringertes Ausmaß sowohl an Biegespannung wie Torsionsschwingung. Außerdem können der Rotor74 und der Stator76 über einen größeren Bereich bzw. eine größere Fläche einander gegenüberliegend angeordnet sein. Derartige Merkmale tragen zur Verbesserung der Funktion der Dynamomaschine72 zur Erzeugung von elektrischer Energie bei. Dieses ist im Hinblick auf den praktischen Einsatz vorteilhaft. - In
2 ist eine Dynamomaschine82 mit einem Rotor84 und einem Stator86 gezeigt. Um das Schwerkraftzentrum zu verschieben, ist es möglich, daß der Rotor84 eine gegenüberliegende Fläche84f aufweist, die durch erste und zweite Flächen84f-1 und84f-2 gebildet ist, die sich bezüglich ihrer Höhe voneinander unterscheiden oder gestuft sind, während der Stator86 eine gegenüberliegende Fläche86f aufweist, die durch erste und zweite Flächen86f-1 ,86f-2 derart festgelegt ist, daß die gegenüberliegende Fläche86f formmmäßig mit der gegenüberliegenden Fläche84f übereinstimmt. - Die vorstehend angeführte Konfiguration erlaubt es, daß der an einer Umlaufwelle
88 befestigte Rotor84 bezüglich seines, Schwerkraftzentrums in Richtung auf ein Schwungrad (in8 nach rechts) verschoben ist. Das Schwungrad weist einen Motorhalterungsabschnitt getrennt von einer Kupplungsaufnahmefläche auf. Das Trägheitsmoment des Schwungrads kann dadurch in der Nähe von einem Ende der Kurbelwelle positioniert werden. Infolge hiervon unterliegt die Kurbelwelle einer geringeren Biegespannung und einer geringeren Torsionsschwingung. Außerdem können der Rotor84 und der Stator86 über eine größere Fläche bzw. einen größeren Bereich einander gegenüberliegen. Dieses Merkmal trägt zu einer Verbesserung der Funktion der Dynamomaschine82 zur Erzeugung elektrischer Energie bei. Dies ist im Hinblick auf den praktischen Einsatz vorteilhaft. - Wie in der vorstehend angeführten Beschreibung deutlich herausgearbeitet, wird eine Mehrfach-Antriebseinheit mit einem Fahr zeugmotor und einer Dynamomaschine bereitgestellt, die beide in ihr als Antriebsquelle vorgesehen sind, wobei außerdem die Dynamomaschine zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Getriebe angeordnet ist. Die Mehrfach-Antriebseinheit umfaßt die Kurbelwelle, die auf dem Zylinderblock des Fahrzeugmotors getragen ist, die Schwungradanordnung, die auf der Kurbelwelle an einem Ende derselben angebracht ist, wobei die Schwungradanordnung durch das scheibenartige erste Schwungrad und das zweite Schwungrad gebildet sind, wobei das erstgenannte Schwungrad in Richtung zum Motor angeordnet positioniert ist, während das zuletzt genannte Schwungrad in Richtung zum Getriebe angeordnet ist, wobei der Drehsensor und die Dynamomaschine beide zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern angeordnet sind, wobei der Sensor und die Dynamomaschine in dieser Abfolge ausgehend von der Seite des Fahrzeugmotors angeordnet sind, eine flanschartige Kupplungsaufnahmefläche, die auf dem zweiten Schwungrad an einem Ende desselben in Richtung auf das Getriebe angeordnet ist, und eine Kupplung, die an der Kupplungsaufnahmefläche angebracht ist, wobei die Kupplung durch ein Getriebegehäuse des Getriebes abgedeckt ist. Infolge hiervon sind das erste Schwungrad, der Sensor, die Dynamomaschine, die Kupplungsaufnahmefläche und die Kupplung in dieser Abfolge ausgehend von der Seite des Fahrzeugmotors in Richtung auf das Getriebe angeordnet. Diese Anordnung erlaubt es, daß das Trägheitsmoment des Schwungrads nahe zu einem Ende der Kurbelwelle angeordnet wird. Folglich erfährt die Kurbelwelle ein geringeres Ausmaß sowohl an Biegespannung wie an Torsionsschwingung. Dies ist im Hinblick auf den praktischen Einsatz von Vorteil.
Claims (8)
- Mehrfach-Antriebseinheit mit einem Fahrzeugmotor (
2 ) und einer Dynamomaschine (4 ), die beide als Antriebsquelle für ein Fahrzeug vorgesehen sind, wobei die Dynamomaschine (4 ) zwischen dem Fahrzeugmotor (2 ) und einem Getriebe (8 ) angeordnet ist, aufweisend: eine in einem Zylinderblock (6 ) des Fahrzeugmotors getragene Kurbelwelle (30 ), eine an einem Ende der Kurbelwelle (30 ) angeordnete Schwungradanordnung (32 ), wobei die Schwungradanordnung (32 ) durch ein in Richtung zum Motor positioniertes, scheibenartiges erstes Schwungrad (32-1 ), und ein in Richtung zum Getriebe (8 ) positioniertes zweites Schwungrad (32-2 ) gebildet ist, wobei ein Drehsensor (34 ) und die Dynamomaschine (4 ) ausgehend von dem Fahrzeugmotor (2 ) in dieser Abfolge zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern (32-1 ,32-2 ) angeordnet sind, eine zwischen Fahrzeugmotor (2 ) und Getriebe (8 ) angeordnete Kupplung (10 ), wobei die Kupplung (10 ) durch ein Getriebegehäuse (36 ) des Getriebes (8 ) abgedeckt ist, wobei das zweite Schwungrad (32-2 ) eine Rotorwelle und eine flanschartige Kupplungsaufnahmefläche (32f-2 ) umfasst, die zur Aufnahme der Kupplung (10 ) an einem Ende des zweiten Schwungrads (32-2 ) benachbart zum Getriebe (8 ) angeordnet ist, und wobei auf der Rotorwelle ein Rotor (42 ) der Dynamomaschine (4 ) angeordnet ist. - Mehrfach-Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei ein Flansch (
30f ) an einem Ende der Kurbelwelle (30 ) angeordnet ist, und wobei der Flansch (30f ) und die ersten und zweiten Schwungräder (32-1 ,32-2 ) bei der Montage aneinander angebracht und daraufhin mittels eines Halterungsbolzens (40 ) gegenseitig verspannt werden. - Mehrfach-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Drehsensor (
34 ) und der Rotor (42 ) der Dynamomaschine (4 ) in einem Raum (50 ) innerhalb eines Stators (46 ) der Dynamomaschine (4 ) aufgenommen sind, sowie zwischen einem ringförmigen vorstehenden Abschnitt (32m-1 ) des ersten Schwungrads (32-2 ) und der flanschartigen Kupplungsaufnahmefläche (32f-2 ) des zweiten Schwungrads (32-2 ). - Mehrfach-Antriebseinheit nach Anspruch 3, wobei der Drehsensor (
34 ) und ein Rotor (34a ) des Drehsensors innerhalb von sowohl dem ringförmigen vorspringenden Abschnitt (32m-1 ) des ersten Schwungrads (32-2 ), als auch dem Stator (46 ) der Dynamomaschine (4 ) aufgenommen sind. - Mehrfach-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kurbelwelle (
30 ) eine Achse festlegt, die ersten und zweiten Schwungräder (32-1 ,32-2 ) axial voneinander beabstandet sind, die Dynamomaschine (4 ) zumindest den Stator (46 ) und den Rotor (42 ), befestigt an dem zweiten Schwungrad (32-2 ), aufweist, wobei der Rotor (42 ) und der Drehsensor (34 ) axial zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern (32-1 ,32-2 ) und radial einwärts vom Stator (46 ) angeordnet sind. - Mehrfach-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kurbelwelle (
30 ) eine Achse festlegt, das erste Schwungrad (32-1 ) eng benachbart zu dem Fahrzeugmotor (2 ) angeordnet ist, der Drehsensor (34 ) axial zwischen dem ersten Schwungrad (32-2 ) und der Dynamomaschine (4 ) angeordnet ist, und wobei die Kupplungsaufnahmefläche (32f-2 ) axial zwischen der Dynamomaschine (4 ) und der Kupplung (10 ) derart angeordnet ist, dass der Schwerpunkt des Schwungrads (32 ) eng benachbart zu einem Ende der Kurbelwelle (30 ) zu liegen kommt. - Mehrfach-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dynamomaschine (
4 ) einen Rotor (42 ) umfasst, der an einem Drehelement befestigt ist, und einen Stator (46 ), der radial auswärts vom Rotor (42 ) angeordnet ist, wobei der Rotor (42 ) eine einer entsprechenden Fläche des Stators (46 ) gegenüberliegend angeordnete Fläche und eine Konfiguration aufweist, welche den Schwerpunkt des Rotors (42 ) in Richtung zum Schwungrad (32-1 ) verschiebt. - Mehrfach-Antriebseinheit nach Anspruch 7, wobei die gegenüberliegenden Flächen (
74f ,76f ,84f-1 ,84f-2 ,86f-2 ) des Rotors (42 ,74 ,84 ) und des Stators (46 ) relativ zur Achse des Drehelements geneigt verlaufen oder gestuft sind.
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Legal Events
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Ipc: B60K 6/10 |
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