DE19730858A1

DE19730858A1 - Kennungswandler

Info

Publication number: DE19730858A1
Application number: DE19730858A
Authority: DE
Inventors: Peter Ahner; Robert Dr Schenk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1998-01-29

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kennungswandler nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Kennungswandler, insbesondere Standrädergetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern oder kontinuierlich verstellbare Getriebe, sind lediglich für den Antrieb z. B. eines Fahrzeugs ausgelegt, wodurch ihr Potential noch nicht voll ausgenützt ist.

Aus der DE-PS 42 25 315 ist ein Hybridantrieb für Fahrzeuge bekannt geworden, der über eine Wärmekraftmaschine und über ein sogenanntes Automatikgetriebe mit hydrodynamischem Wandler und einer Kupplung, mit der die Antriebsverbindung zwischen der Wärmekraftmaschine und dem hydrodynamischen Wandler unterbrechbar bzw. reduzierbar ist, ein Fahrzeug antreibt. An die sogenannte Glocke der Hydrowandlerpumpe ist über ein Ritzel ein Zahnradgetriebe angeschlossen, welches über eine Nebenwelle eine Elektromaschine antreibt, die sowohl Generator wie auch Elektromotor sein kann und beispielsweise zum Antrieb von Nebenaggregaten dient. Sie dient aber auch als Starter für die Wärmekraftmaschine. Derartige Antriebe, also Automatikgetriebe mit Klauen- bzw. Synchronschaltgetrieben und dazwischen angeordneter Kupplungen sind sehr aufwendig und beispielsweise für Kraftfahrzeuge mit geringer Leistung noch nicht geeignet.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Kennungswandler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch für einfache Getriebe ein Nebenantrieb geschaffen ist. Bei Personenkraftwagen sind solche Getriebe mit Metall- Schubgliederband und einer Spreizung bis etwa sechs in Serie, wobei eine so große Spreizung erlaubt, die Brennkraftmaschine in einem für den Wirkungsgrad optimalen Betriebspunkt zu belasten und wobei hohe Drehzahlen weitgehend vermieden werden. Somit ergibt sich häufig eine annähernd konstante Drehzahl an der Antriebswelle und damit auch an der Nebenantriebswelle.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.

Zeichnung

Es zeigen

Fig. 1 und 2 Handschaltgetriebe bzw. automatisiertes Schaltgetriebe in stark vereinfachter Darstellung;

Fig. 3 und 4 kontinuierlich verstellbare Getriebe, ebenfalls in schematischer Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Beim automatisierten Schaltgetriebe nach Fig. 1 ist mit 10 eine automatisch betätigte Trockenkupplung bezeichnet, die mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Es weist zwei parallel verlaufende Wellen 11, 12 mit fünf Zahnradpaaren auf. Die Welle 12 ist die Abtriebswelle der Vorgelegewelle. Die verschiedenen Übersetzungen werden in bekannter Weise durch Zahnradpaare mit Hilfe von nicht dargestellten Schaltgabeln hergestellt, und zwar über sogenannte Kombi-Kupplungen, also Reibungskupplung plus Klauenkupplung; sie sind mit 13 bezeichnet. Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein Fünfganggetriebe. Am Ende der Antriebswelle sitzt ein Zahnrad 15, das mit einem Zahnrad 16 auf einer Nebenantriebswelle 17 in Eingriff steht. Der Nebenantrieb kann zweckmäßigerweise eine Elektromaschine sein, die sowohl als Elektromotor zum Antrieb von Nebenaggregaten dient, wie auch als Generator zum Starten der Brennkraftmaschine.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 handelt es sich ebenfalls um ein automatisiertes Schaltgetriebe ähnlich demjenigen nach Fig. 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Nebenantriebswelle 19 sowohl von der Welle 11 wie auch von der Abtriebswelle 18 her angetrieben werden kann. Zu diesem Zweck sitzt auf letzterer eine Kupplung 22 für ein Zahnrad 23, das mit dem Zahnrad 21 kämmt. Auf der Antriebswelle 11 sitzt eine Kupplung 24, die über ein Zwischenzahnrad 25 ebenfalls mit dem Zahnrad 21 in Eingriff gebracht werden kann. Vorausgesetzt, daß die Nebenantriebswelle 19 eine Elektromaschine antreibt, die motorisch betrieben werden kann, können die Kupplungen 22, 24 auch als formschlüssige Schaltkupplungen ausgeführt werden, um Servorenergie zum Kuppeln einzusparen. Die zum Umschalten erforderliche Synchronisierung erfolgt durch motorischen Betrieb der Elektromaschine. Wird diese - wie hier aufgezeigt - mit einer festen Übersetzung zur Antriebswelle betrieben, so sind folgende Funktionen möglich:

1. Normaler Generatorbetrieb; wird hier die Übersetzung z. B. mit e = 3 ausgeführt, so ergeben sich im Fahrbetrieb ähnliche Verhältnisse wie bei üblichen Generatorantriebskonzepten.
2. Generatorbetrieb im Schwungnutzbetrieb: Wird im Schwungnutzbetrieb die Brennkraftmaschine stillgesetzt, so kann durch Öffnen der Kupplung 10 das Getriebe von der Brennkraftmaschine getrennt werden und durch Einlegung eines geeigneten Ganges der Generator mit einer passenden Drehzahl betrieben werden. Wird die Generatordrehzahl zu klein gewählt, so sinkt die zur Verfügung stehende elektrische Leistung. Wird die Drehzahl zu groß gewählt, wird der Wirkungsgrad schlechter als bei der optimalen Drehzahl.

Bei nachlassender Fahrzeuggeschwindigkeit muß die Gangauswahl nach oben beschriebenem Schema angepaßt werden, wodurch es möglich ist, bis zu kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten elektrische Leistung dem Bordnetz zur Verfügung zu stellen und damit die Ladebilanz zu verbessern. Die Ansteuerung der Kupplung 10 sowie die Auswahl und das Einlegen der Gänge werden von einer geeigneten Steuerung durchgeführt. Um nochmals klarzustellen, wird die Nebenantriebswelle entweder von der Welle 14 oder der Welle 18 angetrieben.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 handelt es sich um ein stufenloses Getriebe, das wiederum nur schematisch dargestellt ist und als Gummi - Metallriemen oder Reibradgetriebe ausgebildet ist. Der Antrieb von der Brennkraftmaschine erfolgt von oben rechts her über die Antriebswelle 26, auf der ein Zahnrad 27 sitzt, das mit einem Zahnrad 28 auf der Nebenantriebswelle 29 kämmt. Das Übersetzungsverhältnis von der Antriebswelle 26 zur Nebenantriebswelle 29 ist unveränderbar. Das stufenlose Getriebe 31 üblicher Bauart mit verschiebbaren Kegelscheiben 34, 35 treibt über eine Zahnrad-Übersetzung 32 die Abtriebswelle 33 an.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 kann, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, die Nebenantriebswelle 36 sowohl von der Antriebswelle 26 her wie auch von der Abtriebswelle 33 über Kupplungen 37, 38 angetrieben werden.

Claims

1. Kennungswandler, insbesondere Standrädergetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern oder kontinuierlich verstellbare Getriebe mit einer An- und Abtriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kennungswandler ein Nebenantrieb (17; 19; 29; 36) verbindbar ist.

2. Wandler nach Anspruch 1, der als Standrädergetriebe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenantrieb (17) von der Antriebswelle (11) her über eine starre Zahnradübersetzung (15, 16) antreibbar ist.

3. Wandler nach Anspruch 1, der als Standrädergetriebe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenantrieb wahlweise von der Antriebswelle (11) wie auch von der Abtriebswelle (18) her über Zahnradgetriebe (23; 24, 25) antreibbar ist.

4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Getriebeeingang eine automatisch betätigbare Trockenkupplung (10) angeordnet ist.

5. Wandler nach Anspruch 1, der als kontinuierlich verstellbares Getriebe (31) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wandler ein Nebenantrieb (29) verbunden ist.

6. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenantrieb sowohl von der Antriebswelle wie auch der Abtriebswelle (33) über Kupplungen (37, 38) antreibbar ist.

7. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenantrieb eine Elektromaschine ist, nämlich ein Elektromotor oder ein Generator.