DE19917295B4 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Antriebsvorrichtung, mit einem Antriebsaggregat (1), mit einer elektrischen Maschine (4), welche mindestens einen Stator (5) und mindestens einen auf einer mit dem Antriebsaggregat (1) gekoppelten Antriebswelle (2) angeordneten Rotor (6) umfasst, und mit einer Getriebekupplung (8), welche ein von der Antriebswelle (2) geliefertes Drehmoment auf ein Getriebe (9) überträgt, wobei die elektrische Maschine (4) und die Getriebekupplung (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (12) untergebracht sind, wobei die elektrische Maschine (4) mit dem mindestens einen Stator (5) und dem mindestens einen Rotor (6) in einem Zwischenraum zwischen der Innenwand des gemeinsamen Gehäuses (12) und einem im mittleren Bereich des gemeinsamen Gehäuses (12) angeordneten Kupplungsgehäuse (14) der Getriebekupplung (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) mehrstufig mit mehreren Statoren (5) und mehreren Rotoren (6) ausgestaltet ist, wobei jeder der Rotoren (6) auf dem Kupplungsgehäuse (14) gegenüber dem Kupplungsgehäuse (14) über einen bestimmten Bereich verdrehbar angeordnet ist, wobei zwischen den einzelnen Rotoren (6) und dem Kupplungsgehäuse (14) Mittel wirksam sind, welche zu einer unterschiedlichen Drehschwingungsbedämpfung zwischen den einzelnen Rotoren (6) und dem Kupplungsgehäuse (14) beitragen, wobei die zur unterschiedlichen Drehschwingungsbedämpfung beitragenden Mittel dadurch realisiert sind, dass die einzelnen Rotoren (6) unterschiedliche Drehmassen aufweisen und/oder zwischen den einzelnen Rotoren (6) und dem Kupplungsgehäuse (14) unterschiedliche Reibeffekte wirken und/oder die einzelnen Rotoren (6) mit dem Kupplungsgehäuse (14) über elastische Mittel mit unterschiedlicher Elastizität verbunden sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine in Form eines Starter/Generator-Systems ausgestaltete elektrische Maschine aufweist.
  • Starter/Generator-Systeme sind weitläufig bekannt und zwischen einem Antriebsmotor, in der Regel einem Verbrennungsmotor, und einem Getriebe des Kraftfahrzeugs angeordnet. Derartige Starter/Generator-Systeme ermöglichen einerseits einen einfacheren Start des Antriebsmotors und andererseits eine hohe Generatorleistung, um Energie für bestimmte Verbraucher des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
  • Der grundsätzliche Aufbau von Antriebsvorrichtungen mit Starter/Generator-Systemen ist in 2 dargestellt und kann beispielsweise den Druckschriften WO 98/05 882 A1 oder DE 196 16 504 A1 entnommen werden. Dabei zeigt 2 den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei als Antriebsaggregat ein Verbrennungsmotor 1 verwendet wird. Die Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors ist über eine Trennkupplung 3 mit einer als Starter/Generator-System dienenden elektrischen Maschine 4 verbunden, welche einen Rotor 6 und einen den Rotor 6 umgebenden Stator 5 umfaßt. Die Wicklungen des Stators 5 sind mit der Kraftfahrzeugbatterie sowie elektrischen Verbrauchern des Kraftfahrzeugs verbunden, was in 2 allgemein durch das mit dem Stator 5 verbundene Bordnetz 11 des Kraftfahrzeugs angedeutet ist. Der Rotor 6 der elektrischen Maschine 4 steht abtriebsseitig über eine Getriebekupplung 8 mit der Getriebeeingangswelle 7 eines Getriebes 9 in Verbindung, über welches das Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder 10 des Kraftfahrzeugs übertragen wird.
  • Die als Starter/Generator-System dienende elektrische Maschine 4 wird in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben. In einem Motorbetrieb übernimmt die elektrische Maschine 4 bei Betätigen des Anlasserschlüssels die Funktion eines Anlassers oder Motors zum Starten des Verbrennungsmotors 1. Hierzu werden den Statorwicklungen 5 entsprechende Erregerströme derart zugeführt, dass der Rotor 6 mit einem Anlaufdrehmoment beaufschlagt wird, welches das Starten des Verbrennungsmotors 1 erleichtert. Nach dem Starten des Verbrennungsmotors 1 schaltet die elektrische Maschine 4 in einen Generatorbetrieb um, in dem der Rotor 6 über die Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors 1 in Rotation versetzt und somit in den Statorwicklungen 5 eine Spannung induziert wird, welche zur Energieversorgung des Bordnetzes 11 bzw. der daran angeschlossenen Verbraucher des Kraftfahrzeuges dient.
  • In der WO 98/05882 A1 wird darüber hinaus vorgeschlagen, in den Rotor 6 eine Schwingungsbedämpfung oder einen Drehschwingungstiler zu integrieren, wobei diese Anordnung beispielsweise in Form eines Zwei-Massen-Schwungrads ausgestaltet ist und den Rotor 6 mit der Getriebeeingangswelle 7 verbindet. Des Weiteren wird in der WO 97/21560 A1 ausgeführt, dass der Rotor 6 der elektrischen Maschine 4 grundsätzlich ein Massenträgheitsmoment darstellt und daher zugleich die Funktion eines Schwungrads für den Verbrennungsmotor 1 übernehmen kann.
  • Zudem ist in der EP 0 724 978 A1 eine Antriebsvorrichtung offenbart. Der grundsätzliche Aufbau dieser Antriebsvorrichtung ist in 3 dargestellt und entspricht weitgehend dem in 2 gezeigten Aufbau. Die Antriebsvorrichtung stellt in diesem Fall einen Parallelhybridantrieb für ein Kraftfahrzeug dar und umfasst ein Schaltgetriebe 9, welches ein veränderbares Drehzahlverhältnis seiner Getriebeeingangswelle 7 zu seiner mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbundenen Getriebeausgangswelle 13 besitzt. Die Getriebeeingangswelle 7 ist über eine Trennkupplung 8 mit einer elektrischen Maschine 4 verbunden, welche wiederum einen ortsfesten Stator 5 und einen drehbaren Rotor 6 umfasst. Über einen weiteren Drehmomentübertragungsweg ist die Getriebeeingangswelle 7 mit der Kurbelwelle 2 eines Verbrennungsmotors 1 verbunden, wobei in diesen Drehmomentübertragungsweg eine überbrückbare Freilaufkupplung 3 angeordnet ist, welche im Motorbetrieb der elektrischen Maschine selbsttätig öffnet und somit den Verbrennungsmotor 1 von der Getriebeeingangswelle 7 abkuppelt, während die Freilaufkupplung 3 bei Antrieb des Kraftfahrzeuges ausschließlich durch den Verbrennungsmotor 1, d. h. wenn die elektrische Maschine 4 stromlos geschaltet ist oder im Generatorbetrieb arbeitet, selbsttätig eingekuppelt ist. Wie der Darstellung von 3 entnommen werden kann, sind die elektrische Maschine 4 mit dem Stator 5 und dem Rotor 6 sowie die Getriebekupplung 8 in einem gemeinsamen, dem Getriebe 9 zugeordneten Gehäuse 12 untergebracht.
  • Die für den Start des Verbrennungsmotors 1 und als Generator für die Bordnetzversorgung vorgesehene elektrische Maschine wirkt direkt ohne Zwischenübersetzung auf die Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors 1, sodass die elektrische Maschine wegen der relativ großen Startmomente ein nicht unbeträchtliches Bauvolumen einnimmt. Da der Raum zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Getriebe 9 in der Regel ausschließlich für die Aufnahme der Getriebekupplung 8 oder eines entsprechenden Wandlers ausgelegt ist, führt die zusätzliche Anordnung einer elektrischen Maschine in diesem Bereich zwangsläufig dazu, dass der Motor 1 oder das Getriebe 9 räumlich verschoben werden müssen, was insbesondere bei großen Motoren aufgrund der Motorraumenge nicht realisierbar ist.
  • Aus der US 5 103 127 A ist eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung bekannt, mit einem Antriebsaggregat, mit einer elektrischen Maschine, welche mindestens einen Stator und mindestens einen auf einer mit dem Antriebsaggregat gekoppelten Antriebswelle angeordneten Rotor umfasst, und mit einer Getriebekupplung, welche ein von der Antriebswelle geliefertes Drehmoment auf ein Getriebe überträgt, wobei die elektrische Maschine und die Getriebekupplung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, wobei die elektrische Maschine mit dem mindestens einen Stator und dem mindestens einen Rotor in einem Zwischenraum zwischen der Innenwand des gemeinsamen Gehäuses und einem im mittleren Bereich des gemeinsamen Gehäuses angeordneten Kupplungsgehäuse der Getriebekupplung angeordnet ist.
  • Aus der US 5 293 089 A ist eine Antriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine bekannt, die mehrstufig mit mehreren Statoren und mehreren Rotoren ausgebildet ist, wobei zwischen einer Reihen- und einer Parallelschaltung der einzelnen Stufen der elektrischen Maschine umgeschaltet werden kann.
  • Aus der EP 0 706 462 B1 ist eine Antriebsanordnung für ein mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine ausgestattetes Hybridfahrzeug bekannt, wobei die Verbindung eines Rotors mit einer Abtriebswelle Torsionsschwingungsdämpfungselemente aufweist.
  • Aus der DE 32 33 502 A1 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt mit einem Antriebsaggregat und einer elektrischen Maschine, welche mindestens einen Stator und mindestens einen auf einer mit dem Antriebsaggregat gekoppelten Antriebswelle angeordneten Rotor umfasst.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit einer zwischen einem Antriebsaggregat und einem Getriebe der Antriebsvorrichtung angeordneten elektrischen Maschine bereitzustellen, bei der die elektrische Maschine problemlos in den beschränkt verfügbaren Bauraum zwischen dem Antriebsaggregat und dem Getriebe untergebracht werden kann, so dass insbesondere keine räumliche Verschiebung des Antriebsaggregats oder des Getriebes erforderlich ist, wobei gleichzeitig eine gute Drehschwingungsbedämpfung sichergestellt ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Dabei wird zwischen den Rotoren der elektrischen Maschine und dem Kupplungsgehäuse eine gewisse Verdrehung ermöglicht, welche durch definierte Reibmomente oder auch durch elastische Spannelemente zwischen den Rotoren und dem Kupplungsgehäuse im Sinne einer Drehschwingungsbedämpfung beeinflusst wird, sodass eine die Antriebswellen-Drehschwingungen des Antriebsaggregats bedämpfende Wirkung ähnlich zu einem Zwei-Massen-Schwungrad oder einem Drehschwingungstilger erzielt wird.
  • Die innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnete Getriebekupplung kann sowohl als Nass- oder Trockenkupplung ausgestaltet sein. Die Getriebekupplung ist vorzugsweise eine Mehrscheibenkupplung.
  • Des Weiteren kann ein Zwei-Massen-Schwungrad mit großem Wirkdurchmesser neben der elektrischen Maschine oder im Getriebekupplungsbereich, dann jedoch mit kleinerem Wirkdurchmesser, angeordnet sein.
  • Die elektrische Maschine ist dreistufig ausgebildet, bei der jede Stufe für 12 V ausgelegt ist, um ein 36-V-Bordnetz versorgen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug verwendet, wobei als Antriebsaggregat ein Verbrennungsmotor zum Einsatz kommt, dessen Antriebsdrehmoment über eine Kurbelwelle auf den Rotor der als Starter/Generator-System ausgebildeten elektrischen Maschine und das Getriebe übertragen wird. In diesem Fall wird die elektrische Maschine, wie eingangs beschrieben worden ist, in einem ersten Betriebsmodus zum Starten des Verbrennungsmotors und nach dem Starten des Verbrennungsmotors in einem zweiten Betriebsmodus als Energieversorger für elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeuges verwendet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo die der Erfindung zugrundeliegende Problematik gegeben ist.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Abschnitts des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer bekannten Antriebsvorrichtung nach dem Stand der Technik, und
  • 3 eine schematische Darstellung einer weiteren bekannten Antriebsvorrichtung nach dem Stand der Technik.
  • In 1 sind die den in 2 und 3 gezeigten Teilen entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass ergänzend auf die Beschreibung dieser Teile zu 2 und 3 verwiesen werden kann.
  • In 1 ist eine Antriebswelle 2 eines (in 2 und 3 gezeigten) Antriebsaggregats 1, insbesondere eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, dargestellt, welche zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments über eine Getriebeeingangswelle 7 auf ein nachgeschaltetes (und ebenfalls lediglich in 2 und 3 gezeigtes) Getriebe 9 dient. Die Getriebeeingangswelle 7 ist in der sogenannten Getriebeglocke 12 des Getriebes gelagert. Die Getriebeglocke 12 dient gemäß 1 zudem zur Aufnahme einer Getriebekupplung 8 und einer elektrischen Maschine 4, die eine oder mehrere ortsfeste Statorwicklungen 5 und einen oder mehrere drehbare Rotoren 6 umfaßt. Jeder Rotor 6 kann wicklungslos oder mit Rotorwicklungen ausgestaltet sein. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt die elektrische Maschine 4 drei Statorwicklungen 5 sowie drei Rotorwicklungen 6, die somit ein dreistufiges Rotor-Stator-System bilden.
  • Wie der Darstellung von 1 entnommen werden kann, ist die Getriebekupplung 8 in einem Kupplungsgehäuse 14 untergebracht. Das Kupplungsgehäuse 14 befindet sich im mittleren Bereich der Getriebeglocke und dient zudem als Träger für die Rotoren 6 der elektrischen Maschine 4, d. h. die Rotoren 6 sind außen auf dem Kupplungsgehäuse 14 angebracht, während die Statorwicklungen 5 ortsfest an der Innenwand der Getriebeglocke 12 befestigt sind. Die elektrische Maschine 4 ist somit im äußeren Ringraum der Getriebeglocke 12 angeordnet, so daß die elektrische Maschine 4 mit einem maximalen Hebelarm bzw. einem größtmöglichen Spulen-Ringvolumen wirken kann.
  • Anstelle einer üblichen Einscheibenkupplung mit einem großen Durchmesser wird gemäß 1 eine innerhalb des Rotors 6 der elektrischen Maschine 4 angeordnete Mehrscheibenkupplung verwendet, die sowohl als Trockenkupplung als auch – bei geschlossenem Kupplungsgehäuse 14 – als Naßkupplung im Ölbad ausgeführt sein kann.
  • Die einzelnen Stufen des mehrstufigen Rotor-Stator-Systems der elektrischen Maschine 4 können zwischen einer Reihen- oder Parallelschaltung umgeschaltet werden. Vorteilhafterweise sind die einzelnen Rotor-Stator-Stufen der elektrischen Maschine 4 jeweils mit einer Ausgangsspannung von 12 V zur Versorgung eines 36 V (42 V)-Bordnetzes ausgelegt.
  • Die elektrische Maschine 4 kann wie ein eingangs beschriebenes Starter/Generator-System betrieben bzw. verwendet werden, so dass diesbezüglich auf die vorhergehenden Erläuterungen verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
  • Bei Antriebsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art stellen die bei Rotation der Antriebs- oder Kurbelwelle 2 auftretenden Antriebswellen-Drehschwingungen ein besonderes Problem dar, da diese sich bei Verwendung der Antriebsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug über einzelne Fahrzeugkomponenten fortpflanzen können und somit für die Fahrzeuginsassen einen störenden Geräusch- und Vibrationspegel darstellen. Zur Bedämpfung dieser Drehschwingungen werden bekannterweise im Antriebsstrang der Antriebsvorrichtung Drehschwingungsdämpfer verwendet, wobei beispielsweise der Einsatz eines Schwungrads oder eines sogenannten Drehschwingungstilgers möglich ist.
  • Dies trifft auch auf die vorliegende Erfindung zu. So ist gemäß 1 zur Drehschwingungsbedämpfung ein Schwungrad 15, das auch als Zweimassenschwungrad ausgebildet werden kann, im Kupplungsgehäuse 14 angeordnet. Das Schwungrad 15 besitzt vorzugsweise denselben Durchmesser wie die Getriebeglocke 12. Ebenso kann das Schwungrad 15 auch im Kupplungsgehäuse 14, dann jedoch mit einem geringeren Wirkdurchmesser, eingesetzt oder ein Schwungrad mit einem drehzahladaptiven Tilger zur Anwendung kommen.
  • Die Rotoren 6 der elektrischen Maschine 4 können fest auf das Kupplungsgehäuse 14 aufgesetzt sein. Die feste Anordnung der Rotoren 6 auf dem Kupplungsgehäuse 14 kann jedoch bedingt aufgehoben werden, um eine die Antriebswellen-Drehschwingungen bedämpfende Wirkung ähnlich einem Zwei-Massen-Schwungrad oder einem Drehschwingungstilger zu erzielen. Hierzu wird zwischen zwei Anschlägen in einem gewissen Umfang eine Verdrehung zwischen den Rotoren 6 und dem Kupplungsgehäuse 14 zugelassen, wobei die Verdrehung durch definierte Reibmomente oder auch durch (in 1 nicht gezeigte) elastische Spannelemente zwischen den Rotoren 6 und dem Kupplungsgehäuse 14 im Sinne einer Drehschwingungsbedämpfung beeinflußt wird. Durch diese Maßnahmen sind keine separaten Tilger oder Zwei-Massen-Schwungräder erforderlich.
  • Sind, wie in 1 gezeigt, mehrere Rotoren 6 vorgesehen, kann es vorteilhaft sein, die Rotoren mit unterschiedlichen Drehmassen auszugestalten und/oder für die Rotoren 6 unterschiedliche Elastizitäten der entsprechenden Spannelemente oder unterschiedliche Reibverspannungen vorzusehen, um die Drehschwingungsbedämpfung weiter zu verbessern.

Claims (13)

  1. Antriebsvorrichtung, mit einem Antriebsaggregat (1), mit einer elektrischen Maschine (4), welche mindestens einen Stator (5) und mindestens einen auf einer mit dem Antriebsaggregat (1) gekoppelten Antriebswelle (2) angeordneten Rotor (6) umfasst, und mit einer Getriebekupplung (8), welche ein von der Antriebswelle (2) geliefertes Drehmoment auf ein Getriebe (9) überträgt, wobei die elektrische Maschine (4) und die Getriebekupplung (8) in einem gemeinsamen Gehäuse (12) untergebracht sind, wobei die elektrische Maschine (4) mit dem mindestens einen Stator (5) und dem mindestens einen Rotor (6) in einem Zwischenraum zwischen der Innenwand des gemeinsamen Gehäuses (12) und einem im mittleren Bereich des gemeinsamen Gehäuses (12) angeordneten Kupplungsgehäuse (14) der Getriebekupplung (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) mehrstufig mit mehreren Statoren (5) und mehreren Rotoren (6) ausgestaltet ist, wobei jeder der Rotoren (6) auf dem Kupplungsgehäuse (14) gegenüber dem Kupplungsgehäuse (14) über einen bestimmten Bereich verdrehbar angeordnet ist, wobei zwischen den einzelnen Rotoren (6) und dem Kupplungsgehäuse (14) Mittel wirksam sind, welche zu einer unterschiedlichen Drehschwingungsbedämpfung zwischen den einzelnen Rotoren (6) und dem Kupplungsgehäuse (14) beitragen, wobei die zur unterschiedlichen Drehschwingungsbedämpfung beitragenden Mittel dadurch realisiert sind, dass die einzelnen Rotoren (6) unterschiedliche Drehmassen aufweisen und/oder zwischen den einzelnen Rotoren (6) und dem Kupplungsgehäuse (14) unterschiedliche Reibeffekte wirken und/oder die einzelnen Rotoren (6) mit dem Kupplungsgehäuse (14) über elastische Mittel mit unterschiedlicher Elastizität verbunden sind.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (12) eine Getriebeglocke des Getriebes (9) ist.
  3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (5) der elektrischen Maschine (4) an der Innenwand des gemeinsamen Gehäuses (12) angeordnet ist, und dass der Rotor (6) auf der Außenwand des Kupplungsgehäuses (14) angeordnet ist, sodass das Kupplungsgehäuse (14) als Träger für den Rotor (6) dient.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Reihen- und Parallelschaltung von einzelnen Stufen der elektrischen Maschine (4) umschaltbar ist.
  5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) dreistufig ausgestaltet ist, wobei jede Stufe eine Ausgangsspannung von 12 V liefert.
  6. Antriebsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Bereich, über den die Rotoren (6) gegenüber dem Kupplungsgehäuse (14) verdrehbar sind, durch Anschläge definiert ist.
  7. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebekupplung (8) als Mehrscheibenkupplung ausgestaltet ist.
  8. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebekupplung (8) als Nasskupplung ausgestaltet ist.
  9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwungrad (15) zwischen der Antriebswelle (2) und dem Kupplungsgehäuse (14) vorgesehen ist.
  10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Schwungrads (15) dem Durchmesser des Gehäuses (12) entspricht.
  11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwungrad (15) im Bereich der Getriebekupplung (8) innerhalb des Gehäuses (12) vorgesehen ist.
  12. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (15) als Zwei-Massen-Schwungrad ausgestaltet ist.
  13. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat (1) ein Verbrennungsmotor ist, wobei die Antriebswelle (2) eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist, wobei die elektrische Maschine (4) als Starter/Generator-System ausgebildet ist, welches in einem ersten Betriebsmodus zum Starten des Verbrennungsmotors (1) und nach dem Starten des Verbrennungsmotors (1) in einem zweiten Betriebsmodus als Energieversorger für elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeuges verwendet wird.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10052393A1 (de) * 2000-10-20 2002-05-02 Thomas Goetze Doppelkupplungs-Schaltgetriebe, insbesondere mit 2 E-Maschinen in koaxialer Anordnung
DE10138206A1 (de) * 2001-08-03 2003-02-20 Conti Temic Microelectronic Schalteinheit zum Umschalten der Spulen eines Elektromotors
DE10248715A1 (de) 2002-10-18 2004-05-13 Compact Dynamics Gmbh Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102010047187A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Volkswagen Ag Antriebsanordnung eines Hybridfahrzeugs und Verfahren zum Betrieb einer Elektromaschine in einem Hybridfahrzeug

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1021640B (de) * 1953-10-17 1957-12-27 Bosch Gmbh Robert Lichtanlasser fuer Brennkraftmaschinen
DE3233502A1 (de) * 1982-09-09 1984-03-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Nach dem reluktanz-prinzip arbeitender motor-generator
DE2925675C2 (de) * 1979-06-26 1988-02-11 Volkswagen Ag
US5103127A (en) * 1991-02-25 1992-04-07 General Motors Corporation Torque converter mounted starter/generator for a motor vehicle
US5126582A (en) * 1989-08-23 1992-06-30 Mitsubishi Denki K.K. Combined engine starter/generator
US5293089A (en) * 1989-12-15 1994-03-08 Robert Bosch Gmbh Liquid-cooled electric generator
EP0724978A1 (de) * 1995-02-03 1996-08-07 FICHTEL & SACHS AG Parallelhybridantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE19616504A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Volkswagen Ag Bordnetz mit einem Startergenerator in einem Kraftfahrzeug
EP0706462B1 (de) * 1993-07-09 1996-12-27 FICHTEL & SACHS AG Antriebsanordnung für ein hybridfahrzeug
WO1997021560A1 (de) * 1995-12-08 1997-06-19 Magnet-Motor Gesellschaft Für Magnetmotorische Technik Mbh Motorfahrzeug mit elektrischem generator
WO1998005882A1 (de) * 1996-08-02 1998-02-12 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Elektrische maschine in einem antriebsstrang, z.b. eines kraftfahrzeuges, und verfahren zu deren betreiben

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1021640B (de) * 1953-10-17 1957-12-27 Bosch Gmbh Robert Lichtanlasser fuer Brennkraftmaschinen
DE2925675C2 (de) * 1979-06-26 1988-02-11 Volkswagen Ag
DE3233502A1 (de) * 1982-09-09 1984-03-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Nach dem reluktanz-prinzip arbeitender motor-generator
EP0103821B1 (de) * 1982-09-09 1988-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Nach dem Reluktanz-Prinzip arbeitender Motor-Generator
US5126582A (en) * 1989-08-23 1992-06-30 Mitsubishi Denki K.K. Combined engine starter/generator
US5293089A (en) * 1989-12-15 1994-03-08 Robert Bosch Gmbh Liquid-cooled electric generator
US5103127A (en) * 1991-02-25 1992-04-07 General Motors Corporation Torque converter mounted starter/generator for a motor vehicle
EP0706462B1 (de) * 1993-07-09 1996-12-27 FICHTEL & SACHS AG Antriebsanordnung für ein hybridfahrzeug
EP0724978A1 (de) * 1995-02-03 1996-08-07 FICHTEL & SACHS AG Parallelhybridantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE19616504A1 (de) * 1995-05-05 1996-11-07 Volkswagen Ag Bordnetz mit einem Startergenerator in einem Kraftfahrzeug
WO1997021560A1 (de) * 1995-12-08 1997-06-19 Magnet-Motor Gesellschaft Für Magnetmotorische Technik Mbh Motorfahrzeug mit elektrischem generator
WO1998005882A1 (de) * 1996-08-02 1998-02-12 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Elektrische maschine in einem antriebsstrang, z.b. eines kraftfahrzeuges, und verfahren zu deren betreiben

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