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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Riemen (1) oder dergleichen und mit einem Generator, der während des Betriebs der Brennkraftmaschine von einer Riemenscheibe oder dergleichen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einer mit dem Generator in Wirkverbindung stehenden Antriebscheibe (2) angetrieben wird und wobei zwischen der Antriebsscheibe (2) und der Generatorwelle eine Freilaufkupplung angeordnet ist, die beim Antrieb des Generators durch die Brennkraftmaschine die Antriebsscheibe (2) mit der Generatorwelle verbindet und bei einem Antriebsmoment kleiner oder gleich Null die Verbindung freigibt, wobei statt des Generators ein Startergenerator (4) eingebaut ist und zumindest während des Startens der Brennkraftmaschine durch den Startergenerator (4) die Freilaufkupplung durch eine schaltbare Kupplung überbrückt ist.
    公开号:DE102004008649A1
    申请号:DE200410008649
    申请日:2004-02-21
    公开日:2005-09-08
    发明作者:Michael Dipl.-Ing. Bogner；Uwe Dipl.-Ing. Michael
    申请人:Schaeffler Technologies AG and Co KG；
    IPC主号:F02N11-04
    专利说明:
    [0001] Aggregatetriebsystemfür eineBrennkraftmaschine mit einem Riemen oder dergleichen und mit einemGenerator, der währenddes Betriebs der Brennkraftmaschine von einer Riemenscheibe oder dergleichender Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einer entsprechendenmit dem Generator in Wirkverbindung stehenden Antriebsscheibe angetriebenwird, wobei zwischen der Antriebsscheibe und der Generatorwelleeine Freilaufkupplung angeordnet ist, die beim Antrieb des Generatorsdurch die Brennkraftmaschine die Antriebsscheibe mit der Generatorwelleverbindet und bei einem Antriebsmoment kleiner oder gleich Nulldie Verbindung freigibt.
    [0002] Eineim Oberbegriff angesprochene Freilaufkupplung zwischen der Antriebsscheibeund der Generatorwelle ist aus der JP-09292006 A bekannt. Dabeiist parallel zu einem Wälzlagerein Freilauf mit Klemmkörperneingebaut, der das überdem Aggregatetrieb von der Brennkraftmaschine kommende Antriebsmomentauf die Generatorwelle überträgt und dann,wenn zum Beispiel durch Ungleichförmigkeiten an der Kurbelwelleder Brennkraftmaschine und/oder im Aggregatetrieb das Antriebsmoment kleineroder gleich null wird, die Drehverbindung löst und die Generatorwelle auchkurzzeitig freigibt.
    [0003] DerartigeFreiläufehaben sich bewährtund sind, insbesondere dann, wenn größere Ungleichförmigkeitenauftreten, erwünscht.
    [0004] Sollaber der Generator durch einen Startergenerator ersetzt werden,der, abgesehen von der Drehmomentaufnahme und dem Antrieb durchdie Brennkraftmaschine im Generatorbetrieb auch in der Lage seinsoll, Drehmoment und damit Antriebskraft zu erzeugen, um die Brennkraftmaschinezu starten, so ist dies in Verbindung mit dem zuvor beschriebenenerwünschtenFreilauf nicht möglich,da ja dann, wenn ein Drehmoment von der Startergeneratorwelle zuder Antriebsscheibe in derselben Drehrichtung übertragen werden soll, dieFreilaufkupplung eine Drehmomentübertragungverhindert.
    [0005] Aufgabeder Erfindung ist es daher, ein Aggregatetriebsystem so zu verbessern,dass trotz Verwendung eines Freilaufes ein Startergenerator zur Anwendungkommen kann, wobei dies kostengünstig erfolgensoll.
    [0006] DieAufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass statt des Generatorsein Startergenerator eingebaut ist und dass zumindest während desStartens der Brennkraftmaschine durch den Startergenerator die Freilaufkupplungdurch eine schaltbare Kupplung überbrückt wird.
    [0007] Durchdiese Ausgestaltung der Erfindung wird von der Startergeneratorwelledas Drehmoment unter Umgehung der Freilaufkupplung durch die schaltbareKupplung auf die Antriebsscheibe übertragen, so dass die Brennkraftmaschinedurch den Startergenerator gestartet werden kann. Nach Starten derBrenn kraftmaschine wird diese schaltbare Kupplung wieder gelöst bzw.ausgekuppelt, so dass der Antrieb des Startergenerators als Generator über die Freilaufkupplungerfolgen kann. Dadurch wird ein System zur Verfügung gestellt, dass die Verwendung einesStartergenerators in Verbindung mit einem Freilauf im Antriebssystemermöglicht.
    [0008] Ineiner bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die schaltbareKupplung als elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung ausgebildet,wobei die elektromagnetische Kraft zum Gegeneinanderpressen derReibelemente beim Einkuppeln der Reibungskupplung eingesetzt wird.Zu diesem Zweck ist in vorteilhafter Weise ein Elektromagnet ortsfestam Gehäusedes Startergenerators befestigt, der aufgrund seiner Magnetkraftzumindest zwei Reibelemente gegeneinanderpresst, wobei zumindest einesder Reibelemente mit der Antriebsscheibe und eines der Reibelementemit der Startergeneratorwelle verbunden sind und diese axial gegeneinander verschiebbarsind. Wird nun der Elektromagnet bestromt, so wird die Reibungskupplungeingekuppelt und die Freilaufkupplung überbrückt. Diese Ausgestaltung hatden Vorteil, dass nur währendder Startphase der Elektromagnet bestromt wird und Energie verbraucht,währender nach dem Starten des Motors stromlos geschaltet wird.
    [0009] Ineiner alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,dass zum Einkuppeln die Kraft zumindest einer Feder eingesetzt wirdund die elektromagnetische Kraft zum Lösen der Reibungskupplung derFederkraft entgegengerichtet ist.
    [0010] Istin diesem Fall der Elektromagnet stromlos geschaltet, so ist dieKupplung überdie Feder oder Federn eingerücktund die Reibelemente werden aneinander gepresst. Soll die Reibungskupplungausgerücktwerden, so wird der Elektromagnet bestromt, so dass die Reibelementegelöstund die Kupplung ausgekuppelt wird. Dies bedeutet, dass während der üblichenBetriebsphase der Brennkraftmaschine der Magnet bestromt sein muss,um die Einsatzmöglichkeitender Freilaufkupplung zu nutzen. Bei dieser Ausgestaltung bestehtallerdings die Möglichkeit, dassbei geeigneter Abstimmung der Kräfteder Feder und insbesondere der entgegengerichteten elektromagnetischenKraft, die Reibungskupplung als Dämpfungselement für die Freilaufkupplunggenutzt werden kann. Dann wird die Reibungskupplung nicht ganz ausgekuppeltund nicht ganz eingekuppelt, so dass sie ein Dämpfungsmoment übertragenkann und insbesondere Schaltspitzen der Freilaufkupplung dämpfen kann.
    [0011] Jenach Größe der Brennkraftmaschineund erforderlichem Startmoment des Startergenerators kann es vorteilhaftsein, wenn die Reibungskupplung nicht mit Reibscheiben ausgerüstet, sondernals Konuskupplung ausgebildet ist, wobei die Reibelemente an ihrenBerührflächen konischausgeführtsind. Dadurch ist es möglich,bei gleicher Anpresskraft auf die Reibungskupplung ein höheres Drehmomentzu übertragen.
    [0012] Für den Fall,dass das zu übertragende Drehmomentzum Start der Brennkraftmaschine auch durch eine Konuskupplung nicht übertragen werdenkann, wird vorgeschlagen, die schaltbare Kupplung als elektrischbetätigteformschlüssige Kupplungauszubilden, zum Beispiel als Klauenkupplung, wobei das Einrücken durchdie Krafteinwirkung eines Elektromagneten erfolgen kann und dasAusrückendurch eine Federkraft oder umgekehrt.
    [0013] Zurweiteren Erläuterungder Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispieleder Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
    [0014] 1 eineskizzierte Seitenansicht eines Teils des Aggregatetriebs und desStartergenerators,
    [0015] 2 einenTeilschnitt durch den Aggregatetrieb gemäß der Linie II-II in 1,
    [0016] 3 einenSchnitt durch den Aggregatetrieb ähnlich 2 mit modifizierterReibungskupplung und
    [0017] 4 eineAnsicht gemäß der LinieIV-IV in 3.
    [0018] Inden 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt,mit 1 ein Riemen bezeichnet, der Teil des Aggregatetriebsystemsist. Der Riemen 1 steht mit einer nicht dargestellten Riemenscheibeauf der Kurbelwelle einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschinein Wirkverbindung und kann daher Drehmoment übertragen. Der Riemen 1 läuft auf einerAntriebsscheibe 2, die, nicht dargestellt, über eineFreilaufkupplung mit einer mit 3 bezeichneten Startergeneratorwellein Wirkverbindung steht. Die Startergeneratorwelle 3 istTeil eines mit 4 bezeichneten Startergenerators, der, nichtdargestellt, an der Brennkraftmaschine befestigt ist. Die nichtdargestellte Freilaufkupplung ist so ausgebildet, dass sie Drehmomentvon der Antriebsscheibe auf die Startergeneratorwelle übertragenkann, wenn der Startergenerator als Generator geschaltet ist undvon der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Wird kein Drehmoment übertragenbeziehungsweise eilt die Startergeneratorwelle in Verbindung mitder Masse der rotierenden Teile im Startergenerator kurzfristig derBrennkraftmaschine voraus, so kuppelt die Freilaufkupplung aus unddie Welle kann sich innerhalb der Antriebsscheibe drehen.
    [0019] Weiterhinsind mit 5 Reibelemente bezeichnet, die als Scheiben ausgebildetsind, wobei ein Reibelement mit der Antriebsscheibe 2 undein Reibelement mit der Startergeneratorwelle 3 verbundenist. Zumindest eines der Reibelemente ist axial beweglich ausgeführt. Nebenden Reibelementen 5 ist ein Elektromagnet 6 angeordnet,der an dem Startergenerator befestigt ist. Wird der Elektromagnet 6 bestromt,so presst die elektromagnetische Kraft des Elektromagneten 6 dieReibscheiben 5 gegeneinander und stellt damit eine Drehverbindungzwischen der Antriebsscheibe 2 und der Startergeneratorwelle 3 herund überbrückt dieFreilaufkupplung.
    [0020] DieReibelemente 5 und der Elektromagnet 6 stellendaher eine mit 7 bezeichnete elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungdar.
    [0021] ZumStart der Brennkraftmaschine, dann, wenn der Startergenerator alsStarter arbeitet und auf den Riemen 1 ein Drehmoment überträgt, wirdder Elektromagnet 6 bestromt und die Reibungskupplung 7 eingekuppelt.
    [0022] Indem Ausführungsbeispielgemäß der 1 und 2 istdie elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung 7 zwischendem Riemen 1 mit der Antriebsscheibe 2 und demStartergenerator 4 angeordnet. Dadurch kann der Riemenohne Behinderungen leicht auf die Antriebsscheibe aufgelegt beziehungsweiseabgenommen werden. Es stellt sich allerdings ein größerer axialerBauraum ein.
    [0023] Umden Bauraum zu verringern, ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3 und 4 die Antriebsscheibe 2 undder Riemen 1 in den Bauraum des Elektromagneten 6 integriert.Der Elektromagnet 6 hat, wie der 4 zu entnehmenist, Aussparungen zur Aufnahme dieser Bauteile.
    [0024] Durchdiese Ausgestaltung gemäß der 3 und 4 wirdzwar der Bauraum verkürzt,es stellt sich allerdings der Nachteil ein, dass das Auflegen oderAbnehmen des Riemens 1 auf oder von der Antriebsscheibe 2 durchdie Reibelemente 5 der elektromagnetisch betätigten Reibungskupplung 7 erschwertist.
    1 Riemen 2 Antriebsscheibe 3 Startergeneratorwelle 4 Startergenerator 5 Reibelemente 6 Elektromagnet 7 Reibungskupplung(elektromagnetisch betätigt)
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine miteinem Riemen (1) oder dergleichen und mit einem Generator,der währenddes Betriebs der Brennkraftmaschine von einer Riemenscheibe oder dergleichender Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einer entsprechendenmit dem Generator in Wirkverbindung stehenden Antriebsscheibe (2)angetrieben wird und wobei zwischen der Antriebsscheibe (2)und der Generatorwelle eine Freilaufkupplung angeordnet ist, diebeim Antrieb des Generators durch die Brennkraftmaschine die Antriebsscheibe(2) mit der Generatorwelle verbindet und bei einem Antriebsmomentkleiner oder gleich Null die Verbindung freigibt, dadurch gekennzeichnet,dass statt des Generators ein Startergenerator (4) eingebautist und dass zumindest währenddes Startens der Brennkraftmaschine durch den Startergenerator (4)die Freilaufkupplung durch eine schaltbare Kupplung überbrückt ist.
    [2] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplungals elektromagnetisch betätigteReibungskupplung (7) ausgebildet ist.
    [3] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischeKraft zum Ge geneinanderpressen von Reibelemente (5) beimEinkuppeln der Reibungskupplung (7) ausgelegt ist.
    [4] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einkuppeln der Reibungskupplung(7) die Kraft zumindest einer Feder zur Anwendung kommt unddie elektromagnetische Kraft zum Lösen der Reibungskupplung (7)der Federkraft entgegengerichtet ist.
    [5] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine nachAnspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder- und insbesonderedie entgegengerichtete elektromagnetische Kraft während desBetriebs des Startergenerators (4) als Generator so eingestelltsind, dass die Reibungskupplung (7) als Dämpfungselementfür dieFreilaufkupplung dient.
    [6] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine nacheinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung (7)als Konuskupplung mit konisch, einander angepassten Reibelementenausgebildet ist.
    [7] Aggregatetriebsystem für eine Brennkraftmaschine nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Kupplungals elektrisch betätigte formschlüssige Kupplungausgeführtist.
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    法律状态:
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    2010-07-01| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
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