DE102012221788A1 - Drive assembly for e.g. ship, has clutch that is arranged in opened/closed state according to which output shaft is not coupled/coupled with input shaft when speed of output shaft is smaller/larger than limit speed respectively - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Wasserfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9. The invention relates to a drive arrangement for a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and to a watercraft according to the preamble of
Aus der europäischen Patentanmeldung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit Hilfe derer eine erweiterte Anzahl von Betriebszuständen darstellbar und eine flexiblere Ausnutzung der Potentiale der Brennkraftmaschine einerseits und der elektrischen Maschine andererseits möglich ist. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Wasserfahrzeug zu schaffen, bei welchem die entsprechenden Betriebszustände realisierbar sind, wobei die Vorteile der Brennkraftmaschine und des Elektromotors sowie sich aus dem Zusammenwirken beider Antriebe ergebende Synergieeffekte optimal ausgenutzt werden. The invention is therefore an object of the invention to provide a drive assembly for a motor vehicle, by means of which an expanded number of operating states representable and a more flexible utilization of the potentials of the internal combustion engine on the one hand and the electric machine on the other hand is possible. The invention is also based on the object to provide a watercraft, in which the corresponding operating conditions can be realized, the advantages of the internal combustion engine and the electric motor and resulting from the interaction of both drives synergy effects are optimally utilized.
Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Kupplung so ausgebildet ist, dass sie in einem geöffneten Zustand angeordnet ist, in dem die Ausgangswelle nicht mit der Eingangswelle gekoppelt ist, wenn eine Drehzahl der Ausgangswelle kleiner als eine vorherbestimmte Grenzdrehzahl ist. Die erste Kupplung ist in einem geschlossenen Zustand angeordnet, in dem die Ausgangswelle mit der Eingangswelle gekoppelt ist, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle die Grenzdrehzahl erreicht oder überschreitet. Die Funktionsweise der drehzahlabhängigen Kupplung erweist sich demnach gerade als umgekehrt zu der Funktionsweise der bekannten drehzahlabhängigen Kupplung. Damit ist es möglich, das Kraftfahrzeug im niedrigen Drehzahl- und damit bevorzugt auch Leistungsbereich und insbesondere unmittelbar nach einem Start der elektrischen Maschine, insbesondere ausgehend von einem Stillstand sowohl der Brennkraftmaschine als auch der elektrischen Maschine, alleine mittels der elektrischen Maschine zu betreiben, ohne dass die Brennkraftmaschine gestartet wird. Erreicht die Ausgangswelle die vorherbestimmte Grenzdrehzahl, wird sie mit der Eingangswelle über die erste Kupplung gekoppelt, so dass die Brennkraftmaschine von der elektrischen Maschine gestartet wird. Die vorherbestimmte Grenzdrehzahl wird vorzugsweise so gewählt, dass ab dieser die Leistung der elektrischen Maschine alleine nicht mehr für eine weitere Erhöhung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ausreicht. Auf einen externen, zusätzlichen Starter mit einer weiteren elektrischen Maschine kann so verzichtet werden. Dadurch, dass die drehzahlabhängige erste Kupplung bei hohen Drehzahlen geschlossen ist, ist insbesondere auch eine Drehmomentunterstützung der Brennkraftmaschine durch die elektrische Maschine darstellbar, nämlich ein sogenannter Boost-Betrieb. Unabhängig von einem Zustand des als zweite Kupplung dienenden Freilaufs bleiben nämlich bei hohen Drehzahlen die Eingangswelle und die Ausgangswelle jedenfalls über die geschlossene erste Kupplung gekoppelt. The object is achieved by providing a drive arrangement with the features of claim 1. This is characterized in that the first clutch is arranged to be in an opened state in which the output shaft is not coupled to the input shaft when a rotational speed of the output shaft is smaller than a predetermined limit rotational speed. The first clutch is disposed in a closed state in which the output shaft is coupled to the input shaft when the speed of the output shaft reaches or exceeds the limit speed. The operation of the speed-dependent clutch proves to be just as inverse to the operation of the known speed-dependent clutch. This makes it possible, the motor vehicle in the low speed and thus preferably power range and in particular immediately after a start of the electric machine, in particular starting from a standstill both the internal combustion engine and the electric machine to operate solely by means of the electric machine without the internal combustion engine is started. When the output shaft reaches the predetermined limit speed, it is coupled to the input shaft via the first clutch, so that the engine is started by the electric machine. The predetermined limit speed is preferably selected so that from this point on, the power of the electric machine alone is no longer sufficient for a further increase in the speed of the motor vehicle. On an external, additional starter with another electric machine can be dispensed with. Characterized in that the speed-dependent first clutch is closed at high speeds, in particular, a torque assistance of the internal combustion engine by the electric machine can be displayed, namely a so-called boost operation. Regardless of a state of serving as a second clutch freewheel namely at high speeds, the input shaft and the output shaft remain coupled in any case via the closed first clutch.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die erste Kupplung nicht bei einer scharf begrenzten Grenzdrehzahl vom vollständig geöffneten in den vollständig geschlossenen Zustand übergeht, sondern dass vielmehr ein Drehzahlbereich existiert, in welchem die erste Kupplung zunächst von einem geöffneten Zustand in einen schleifenden Zustand übergeht, wobei sie mit weiter ansteigender Drehzahl von dem schleifenden Zustand in einen geschlossenen Zustand übergeht. In a preferred embodiment, it is provided that the first clutch does not change from the fully opened to the fully closed state at a sharply limited limit speed, but rather that there exists a speed range in which the first clutch initially changes from an open state to a grinding state, wherein it goes from the grinding state to a closed state at a further increasing speed.
Es wird eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die erste Kupplung als Fliehkraftkupplung ausgebildet ist. Diese öffnet und schließt abhängig von einer in ihr wirkenden Zentrifugalkraft und somit drehzahlabhängig. A drive arrangement is preferred, which is characterized in that the first clutch is designed as a centrifugal clutch. This opens and closes depending on a centrifugal force acting in it and thus speed-dependent.
Es wird auch eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der Freilauf so ausgebildet ist, dass er überrollt wird, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle größer ist als die Drehzahl der Eingangswelle. Insbesondere bei einem Start der elektrischen Maschine, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht, läuft die mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbundene Ausgangswelle an und weist eine Drehzahl auf, die größer ist als die Drehzahl der Eingangswelle, welche gleich Null ist. Der Freilauf wird in diesem Fall überrollt, so dass die Ausgangswelle weder über die erste Kupplung noch über den Freilauf mit der Eingangswelle gekoppelt ist. Es ist daher möglich, in diesem Betriebszustand das Kraftfahrzeug rein durch die elektrische Maschine anzutreiben. Insbesondere ist so ein rein elektrisches Anfahren sowie ein rein elektrisches Fahren im unteren Drehzahlbereich möglich. Dies führt zu einer Einsparung von Emissionen, zu Kraftstoffersparnis und zu verminderten Geräuschemissionen gerade in einem Drehzahlbereich, in dem häufig in emissions- und/oder lärmsensiblen Umgebungen, wie beispielsweise im Falle eines Wasserfahrzeugs in einem Hafen, gefahren wird. It is also preferred a drive arrangement, which is characterized in that the freewheel is designed so that it is overrun when the rotational speed of the output shaft is greater than the rotational speed of the input shaft. In particular, at a start of the electric machine, when the internal combustion engine is stationary, the connected to the rotor of the electric machine output shaft starts and has a speed which is greater than the rotational speed of the input shaft, which is equal to zero. The freewheel is overrun in this case, so that the output shaft is coupled neither via the first clutch nor via the freewheel with the input shaft. It is therefore possible to drive the motor vehicle purely by the electric machine in this operating state. In particular, such a purely electric starting and a purely electric driving in the lower speed range is possible. This leads to savings in emissions, fuel economy, and reduced noise emissions, especially in a speed range that is often driven in emissions and / or noise sensitive environments, such as in a harbor watercraft.
Übersteigt oder erreicht die Drehzahl der Ausgangswelle die vorherbestimmte Grenzdrehzahl, schließt – wie bereits beschrieben – die erste Kupplung, und die Brennkraftmaschine wird durch die elektrische Maschine gestartet. Läuft die Brennkraftmaschine an, strebt die mit dieser verbundene Eingangswelle typischerweise eine Drehzahl an, die höher ist als die Drehzahl der Ausgangswelle. In diesem Betriebszustand schließt der Freilauf, sodass das volle Drehmoment der Brennkraftmaschine durch diesen auf die Ausgangswelle übertragen werden kann. Vorzugsweise wird in einem Betriebszustand, in dem ein von der Brennkraftmaschine abgegebenes Drehmoment jedenfalls höher ist als ein von der elektrischen Maschine abgegebenes Drehmoment, das Drehmoment der Brennkraftmaschine vollständig über den Freilauf auf die Ausgangswelle übertragen. Die bevorzugt als Reibkupplung ausgebildete erste Kupplung wird so geschont, so dass sie vergleichsweise klein dimensioniert werden kann. Insbesondere Reibbeläge der Fliehkraftkupplung können auf diese Weise klein gehalten werden. If the speed of the output shaft exceeds or reaches the predetermined limit speed, as previously described, the first clutch closes and the internal combustion engine is started by the electric machine. When the internal combustion engine starts up, the input shaft connected to it typically seeks a speed which is higher than the speed of the output shaft. In this operating state, the freewheel closes, so that the full torque of the internal combustion engine can be transmitted through this to the output shaft. Preferably, in an operating state in which a torque output by the internal combustion engine is in any case higher than a torque output by the electric machine, the torque of the internal combustion engine is transmitted completely via the freewheel to the output shaft. The preferably designed as a friction clutch first clutch is so spared, so that it can be dimensioned comparatively small. In particular friction linings of the centrifugal clutch can be kept small in this way.
In einem solchen Betriebszustand ist es auch möglich, einen Lastpunkt der Brennkraftmaschine mit Hilfe der elektrischen Maschine anzuheben, die Brennkraftmaschine mithin aufzulasten. Hierbei wirkt die elektrische Maschine als Generator, der elektrischen Strom und dabei ein Gegenmoment an der Ausgangswelle und damit zugleich an der Eingangswelle erzeugt, durch welches die Brennkraftmaschine gezwungen wird, bei gleicher Fahrleistung des Kraftfahrzeugs ein größeres Drehmoment beziehungsweise eine größere Leistung abzugeben. Auf diese Weise ist es möglich, die Brennkraftmaschine in einem optimalen Betriebspunkt zu betreiben und dadurch Kraftstoff einzusparen. Die zusätzlich über die Fahrleistung hinaus erzeugte Leistung wird durch den Generator in elektrische Leistung umgewandelt und kann verwendet werden, um beispielsweise Batterien zu laden oder Verbraucher zu versorgen, beispielsweise Strom für die Bordstromversorgung bereitzustellen. In such an operating state, it is also possible to raise a load point of the internal combustion engine by means of the electric machine, thus charging the internal combustion engine. In this case, the electric machine acts as a generator which generates electric current and thereby a counter-torque on the output shaft and thus at the same time on the input shaft, through which the internal combustion engine is forced to deliver a larger torque or greater power at the same mileage of the motor vehicle. In this way, it is possible to operate the internal combustion engine in an optimal operating point and thereby save fuel. The additional power generated beyond the mileage is converted into electrical power by the generator and can be used to charge, for example, batteries or to supply consumers, for example to provide power for the on-board power supply.
Es ist auch möglich, dass die Brennkraftmaschine durch die elektrische Maschine unterstützt wird, indem ein sogenannter Boost-Betrieb besipielsweise zum Beschleunigen realisiert wird. Dabei erzeugen die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine gleichsinnig wirkende Drehmomente, die sich zu einem an der Ausgangswelle wirksamen Gesamtdrehmoment addieren. Es ist möglich, mit Hilfe der elektrischen Maschine ein zusätzliches Drehmoment aufzubringen, wodurch das Gesamtdrehmoment vergrößert wird, oder die Brennkraftmaschine zu entlasten, wobei das Gesamtdrehmoment vorzugsweise erhalten bleibt, jedoch das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment entsprechend dem von der elektrischen Maschine erzeugten Drehmoment verringert werden kann. Der Freilauf bleibt dabei geschlossen, solange die Drehmomentverhältnisse nicht so gewählt werden, dass die Ausgangswelle eine höhere Drehzahl anstrebt als die Eingangswelle. Selbst das Erreichen eines solchen Betriebszustand führt jedoch bei der hier beschriebenen Antriebsanordnung zumindest in einem Drehzahlbereich oberhalb der vorherbestimmten Grenzdrehzahl nicht zu einer Aufhebung des Boost-Betriebs, weil die Ausgangswelle mit der Eingangswelle über die geschlossene, erste Kupplung verbunden bleibt, sodass der Freilauf nicht überrollt werden kann, selbst wenn in diesem Drehzahlbereich aufgrund der wirkenden Drehmomentverhältnisse die Ausgangswelle dazu tendiert, die Eingangswelle zu überholen. It is also possible for the internal combustion engine to be assisted by the electric machine, by realizing a so-called boost operation, for example, for accelerating. In this case, the internal combustion engine and the electric machine generate torques acting in the same direction, which add up to a total torque acting on the output shaft. It is possible to apply additional torque with the aid of the electric machine, thereby increasing the overall torque or relieving the engine, preferably maintaining the total torque, but reducing the torque output by the engine according to the torque generated by the electric machine can. The freewheel remains closed, as long as the torque ratios are not chosen so that the output shaft strives for a higher speed than the input shaft. However, even reaching such an operating state does not lead to a cancellation of the boost operation in the drive arrangement described here, at least in a speed range above the predetermined limit speed, because the output shaft remains connected to the input shaft via the closed first clutch, so that the freewheel does not overrun can be, even if in this speed range due to the torque ratios acting, the output shaft tends to overtake the input shaft.
Unterschreitet die Drehzahl der Ausgangswelle die vorherbestimmte Grenzdrehzahl, öffnet die erste Kupplung, und die Brennkraftmaschine kann abgestellt werden, sodass ein rein elektrischer Betrieb realisiert wird. Auch unterhalb der vorherbestimmten Grenzdrehzahl ist jedoch ein gemeinsamer Betrieb von Brennkraftmaschine und elektrischer Maschine möglich, wobei die elektrische Maschine als Generator oder als Motor betrieben werden kann. Wird sie als Generator betrieben, ist der Freilauf stets geschlossen, weil das an der Eingangswelle anliegende Drehmoment der Brennkraftmaschine dem Gegenmoment der elektrischen Maschine an der Ausgangswelle entgegenwirkt. Wird die elektrische Maschine als Motor betrieben, ist in diesem Drehzahlbereich darauf zu achten, dass nicht aufgrund der konkret vorliegenden Drehmomentverhältnisse die Ausgangswelle eine höhere Drehzahl als die Eingangswelle anstrebt, weil sonst der Freilauf bei geöffneter erster Kupplung überrollt wird. If the speed of the output shaft falls below the predetermined limit speed, the first clutch opens, and the internal combustion engine can be turned off, so that a purely electrical operation is realized. Even below the predetermined limit speed, however, a common operation of the internal combustion engine and electric machine is possible, wherein the electric machine can be operated as a generator or as a motor. If it is operated as a generator, the freewheel is always closed, because the torque applied to the input shaft of the internal combustion engine to the counter-torque of the electric machine the output shaft counteracts. If the electric machine is operated as a motor, attention must be paid in this speed range to the fact that the output shaft does not aim at a higher rotational speed than the input shaft due to the actual torque ratios, because otherwise the freewheel will be overrun when the first clutch is open.
Es wird eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Ausgangswelle über ein Getriebe mit einer Abtriebswelle wirkverbunden ist. Die Abtriebswelle ist mit einer Antriebsvorrichtung wirkverbunden, welche dem Antrieb des Kraftfahrzeugs dient. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Ausgangswelle unmittelbar mit der Antriebsvorrichtung wirkverbunden ist, wobei kein Getriebe vorgesehen ist. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei welchem die Antriebsanordnung ein Getriebe aufweist, ist dieses vorzugweise als Schaltgetriebe ausgebildet. A drive arrangement is preferred, which is characterized in that the output shaft is operatively connected via a transmission with an output shaft. The output shaft is operatively connected to a drive device which serves to drive the motor vehicle. In another embodiment, it is possible that the output shaft is directly operatively connected to the drive device, wherein no transmission is provided. In one embodiment, in which the drive arrangement has a gear, this is preferably designed as a manual transmission.
Es wird auch eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Getriebe als Wendegetriebe ausgebildet ist, wobei die Antriebsvorrichtung als Propeller ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Getriebe als Wendegetriebe mit Schaltkupplung ausgebildet. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel der Antriebsanordnung ist für ein Wasserfahrzeug, insbesondere für ein Schiff vorgesehen, bei welchem die Schiffsschraube, mithin der Propeller, vermittelt über das Wendegetriebe und die Schaltkupplung durch die Ausgangswelle und somit durch die elektrische Maschine und/oder durch die Brennkraftmaschine antreibbar ist. It is also preferred a drive arrangement, which is characterized in that the transmission is designed as a reverse gear, wherein the drive device is designed as a propeller. Preferably, the transmission is designed as a reverse gear with clutch. This preferred embodiment of the drive assembly is intended for a watercraft, in particular for a ship, in which the propeller, thus the propeller, mediated via the reverse gear and the clutch through the output shaft and thus by the electric machine and / or by the internal combustion engine is driven.
Es wird auch eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die erste Kupplung so ausgebildet ist, dass die vorherbestimmte Grenzdrehzahl ungefähr 800 Umdrehungen pro Minute (rpm), vorzugsweise genau 800 rpm beträgt. Diese Wahl der vorherbestimmten Grenzdrehzahl wird insbesondere in Zusammenhang mit einer Antriebsanordnung bevorzugt, die als Brennkraftmaschine einen Dieselmotor umfasst, der bevorzugt eine Leerlaufdrehzahl von ungefähr 600 rpm aufweist. Dabei ist es möglich, dass die erste Kupplung unterhalb von 800 rpm in dem geöffneten Zustand und bei 800 rpm oder oberhalb von 800 rpm in dem geschlossenen Zustand angeordnet ist. Es ist allerdings auch möglich, dass ein Drehzahlbereich vorgesehen ist, in welchem der Zustand der ersten Kupplung kontinuierlich von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand über eine kontinuierliche Abfolge schleifender Kupplungszustände übergeht. Dabei ist es möglich, dass der Drehzahlbereich bei 800 rpm beginnt, sodass die erste Kupplung bei dieser Grenzdrehzahl beginnt, in den geschlossenen Zustand überzugehen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass der Drehzahlbereich bei 800 rpm endet, sodass die erste Kupplung bei Erreichen dieser vorherbestimmten Grenzdrehzahl erstmals vollständig geschlossen ist. Bei wieder einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die vorherbestimmte Grenzdrehzahl von 800 rpm einen Mittelpunkt des Drehzahlbereichs markiert, indem die erste Kupplung quasi halb geöffnet und halb geschlossen ist. A drive arrangement is also preferred, which is characterized in that the first clutch is designed so that the predetermined limit speed is approximately 800 revolutions per minute (rpm), preferably exactly 800 rpm. This choice of the predetermined limit speed is particularly preferred in connection with a drive arrangement which comprises as internal combustion engine a diesel engine, which preferably has an idling speed of approximately 600 rpm. It is possible that the first clutch is arranged below 800 rpm in the open state and at 800 rpm or above 800 rpm in the closed state. However, it is also possible for a speed range to be provided in which the state of the first clutch continuously changes from the open state to the closed state via a continuous sequence of sliding clutch states. It is possible that the speed range starts at 800 rpm, so that the first clutch starts at this limit speed to go into the closed state. In another embodiment, it is possible that the speed range ends at 800 rpm, so that the first clutch is fully closed for the first time upon reaching this predetermined limit speed. In yet another embodiment, it is possible that the predetermined limit speed of 800 rpm marks a mid-point of the speed range by the quasi-half open and half closed first clutch.
Es wird auch eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die elektrische Maschine als Starter-Generator ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist sie als Kurbelwellen-Starter-Generator ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Antriebsanordnung. It is also preferred a drive arrangement, which is characterized in that the electric machine is designed as a starter-generator. It is particularly preferably designed as a crankshaft starter generator. This allows a particularly compact design of the drive assembly.
Es wird auch eine Antriebsanordnung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Brennkraftmaschine als Verbrennungsmotor, insbesondere als Dieselmotor, ausgebildet ist. Es ist auch möglich, dass die Brennkraftmaschine als Ottomotor, als Wankelmotor, als Gasmotor, als Gasturbine, oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet ist. Insbesondere wenn die Antriebsanordnung in Zusammenhang mit einem Wasserfahrzeug, vorzugsweise einem Schiff, verwendet wird, ist es auch möglich, dass die Brennkraftmaschine auf einen Betrieb mit Schweröl umstellbar ist. A drive arrangement is also preferred, which is characterized in that the internal combustion engine is designed as an internal combustion engine, in particular as a diesel engine. It is also possible for the internal combustion engine to be designed as a gasoline engine, as a Wankel engine, as a gas engine, as a gas turbine, or in another suitable manner. In particular, when the drive arrangement is used in connection with a watercraft, preferably a ship, it is also possible for the internal combustion engine to be convertible to operation with heavy oil.
Die Antriebsanordnung ist nicht auf die Verwendung in Zusammenhang mit einem Wasserfahrzeug, insbesondere einem Schiff, beschränkt. Sie ist auch in Zusammenhang mit anderen Fahrzeugen, insbesondere Landfahrzeugen, militärischen Fahrzeugen oder Schienenfahrzeugen nutzbar. Sie wird jedoch besonders bevorzugt in Zusammenhang mit einem Wasserfahrzeug, insbesondere mit einem Schiff verwendet, wobei sich hier ganz besonders bei einer langsamen Hafenfahrt im niedrigen Drehzahlbereich Vorteile in Bezug auf eine Schadstoff- und Lärmemission ergeben. The drive arrangement is not limited to use in connection with a watercraft, in particular a ship. It can also be used in conjunction with other vehicles, in particular land vehicles, military vehicles or rail vehicles. However, it is particularly preferably used in connection with a watercraft, in particular with a ship, which results in particular in a slow port ride in the low speed range advantages in terms of pollutant and noise emission.
Die Aufgabe wird dementsprechend auch gelöst, indem ein Wasserfahrzeug, insbesondere ein Schiff mit den Merkmalen des Anspruchs 9 geschaffen wird. Dieses zeichnet sich durch eine Antriebsanordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aus. Damit verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Wasserfahrzeug die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Antriebsanordnung beschrieben wurden. Accordingly, the object is also achieved by providing a watercraft, in particular a ship, having the features of
Besonders bevorzugt wird ein Wasserfahrzeug, das durch eine zweite Antriebsanordnung zusätzlich zu der ersten Antriebsanordnung gekennzeichnet ist. Die zweite Antriebsanordnung weist eine elektrische Maschine auf, die mit einer Antriebsvorrichtung, insbesondere mit einem Propeller wirkverbunden ist. Dabei ist die erste Antriebsanordnung mit der zweiten Antriebsanordnung so wirkverbunden, dass die elektrische Maschine der ersten Antriebsanordnung als Generator betreibbar ist, wobei von der elektrischen Maschine der ersten Antriebsanordnung erzeugter Strom der elektrischen Maschine der zweiten Antriebsanordnung zuführbar ist, sodass diese als Motor betreibbar ist. Es ist auch möglich, dass die entsprechende Wirkverbindung zusätzlich oder alternativ in umgekehrter Richtung besteht, sodass die elektrische Maschine der zweiten Antriebsanordnung als Generator betreibbar ist, welcher Strom zum Betrieb der elektrischen Maschine der ersten Antriebsanordnung als Motor erzeugt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Wasserfahrzeugs wird eine sogenannte elektrische Welle realisiert, bei welcher eine Antriebsvorrichtung einer Antriebsanordnung durch eine andere Antriebsanordnung betrieben werden kann, ohne dass es hierzu einer mechanischen Wirkverbindung bedarf. Vielmehr wird die durch die andere Antriebsanordnung erzeugte Leistung rein elektrisch auf die eine Antriebsanordnung übertragen, wobei das Wasserfahrzeug bevorzugt durch beide Antriebsanordnungen beziehungsweise Antriebsvorrichtungen angetrieben wird. Particularly preferred is a watercraft which is characterized by a second drive arrangement in addition to the first drive arrangement. The second drive arrangement has an electric machine, which is operatively connected to a drive device, in particular with a propeller. In this case, the first drive arrangement with the second drive arrangement is operatively connected so that the electric machine of the first Drive arrangement can be operated as a generator, wherein generated by the electric machine of the first drive arrangement current of the electric machine of the second drive arrangement can be supplied, so that it can be operated as a motor. It is also possible that the corresponding operative connection additionally or alternatively in the reverse direction, so that the electric machine of the second drive arrangement is operable as a generator which generates power for operating the electric machine of the first drive arrangement as a motor. In the preferred embodiment of a watercraft, a so-called electric wave is realized, in which a drive device of a drive arrangement can be operated by another drive arrangement, without requiring a mechanical operative connection for this purpose. Rather, the power generated by the other drive arrangement is transmitted purely electrically to the one drive arrangement, wherein the watercraft is preferably driven by both drive arrangements or drive devices.
Die zweite Antriebsanordnung ist vorzugsweise so ausgebildet wie die erste Antriebsanordnung, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wasserfahrzeugs weist zwei bevorzugt identisch ausgebildete Antriebsanordnungen auf, die in der beschriebenen Weise untereinander wirkverbunden sind. Es ist dann möglich, dass eine der beiden Brennkraftmaschinen stillsteht, während die andere die ihr zugeordnete Antriebsvorrichtung und zugleich die ihr zugeordnete elektrische Maschine als Generator antriebt, wobei der so erzeugte elektrische Strom die als Motor wirkende elektrische Maschine der anderen Antriebsanordnung betreibt, deren Brennkraftmaschine stillsteht. Die dieser zugeordnete Antriebsvorrichtung, insbesondere der Propeller, wird mithin rein elektrisch durch die elektrische Maschine angetrieben. The second drive arrangement is preferably designed as the first drive arrangement, in particular according to one of the previously described embodiments. A preferred embodiment of the watercraft has two preferably identically designed drive arrangements, which are operatively connected to one another in the manner described. It is then possible that one of the two internal combustion engines is stationary, while the other drives its associated drive device and at the same time its associated electric machine as a generator, wherein the electric current thus generated operates as a motor-acting electric machine of the other drive assembly whose engine is stationary , The associated drive device, in particular the propeller, is therefore driven purely electrically by the electric machine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsanordnung für ein Wasserfahrzeug, insbesondere ein Schiff. The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of an embodiment of a drive arrangement for a watercraft, in particular a ship.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsanordnung
Die Ausgangswelle
Die Ausgangswelle
Dabei ist die erste Kupplung
Der Freilauf
Somit lassen sich die folgenden Betriebszustände der Antriebsanordnung
In einem ersten Betriebszustand ist die Brennkraftmaschine
In a first operating state, the
Erreicht die elektrische Maschine
Sobald die Brennkraftmaschine
In einem Betriebszustand ist es dann möglich, dass die Brennkraftmaschine
In einem weiteren Betriebszustand ist es möglich, dass die elektrische Maschine
So lange gewährleistet ist, dass die elektrische Maschine
In einem Drehzahlbereich oberhalb der vorherbestimmten Grenzdrehzahl ist dies auch dann der Fall, wenn die elektrische Maschine
Insgesamt ist es möglich, mit Hilfe der elektrischen Maschine
Insgesamt zeigt sich, dass mit Hilfe der Antriebsanordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1698505 A2 [0002] EP 1698505 A2 [0002]
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016007383A1 (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Hybrid vehicle |
DE102019219770A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Drive for a vehicle, watercraft with such a drive, method for operating a watercraft, and control device for such a watercraft |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1698505A2 (en) | 2005-03-02 | 2006-09-06 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Drive unit for hybrid vehicle |
DE102006037576A1 (en) * | 2006-08-11 | 2008-04-10 | Daimler Ag | Auxiliary drive for a motor vehicle |
DE102012016613A1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | Isatec Gmbh | Generator or drive arrangement in motorized vehicle, particularly motor vehicle or land vehicle, electric vehicle, aircraft or boat, has electric machine runs in starter mode in operating direction |
-
2012
- 2012-11-28 DE DE201210221788 patent/DE102012221788A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1698505A2 (en) | 2005-03-02 | 2006-09-06 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Drive unit for hybrid vehicle |
DE102006037576A1 (en) * | 2006-08-11 | 2008-04-10 | Daimler Ag | Auxiliary drive for a motor vehicle |
DE102012016613A1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | Isatec Gmbh | Generator or drive arrangement in motorized vehicle, particularly motor vehicle or land vehicle, electric vehicle, aircraft or boat, has electric machine runs in starter mode in operating direction |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016007383A1 (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Hybrid vehicle |
DE102019219770A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Drive for a vehicle, watercraft with such a drive, method for operating a watercraft, and control device for such a watercraft |
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