DE2659116A1 - Hydraulisches antriebssystem fuer ein fahrzeug - Google Patents
Hydraulisches antriebssystem fuer ein fahrzeugInfo
- Publication number
- DE2659116A1 DE2659116A1 DE19762659116 DE2659116A DE2659116A1 DE 2659116 A1 DE2659116 A1 DE 2659116A1 DE 19762659116 DE19762659116 DE 19762659116 DE 2659116 A DE2659116 A DE 2659116A DE 2659116 A1 DE2659116 A1 DE 2659116A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle
- pump
- fluid
- drive system
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 42
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
- F16H61/465—Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target input speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK
DIpl.-!ng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 6 FRANKFURTAM MAIN
TELEFON (0Θ11)
287014 GH. ESCHENHEIMER STRASSE 38
24. Dez 1976
Gu/Ar
Gu/Ar
Haumaier Automotive Energy Saver, Inc. 655 Bedford Road
Bedford Hills, New York U.S.A.
Bedford Hills, New York U.S.A.
Hydraulisches Antriebssystem für ein Fahrzeug.
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem für die Antriebsräder von Fahrzeugen. Insbesondere wird ein neuartiges
Antriebssystem für ein Fahrzeug geschaffen, welches einen Hauptmotor verwendet, der mit im wesentlichen konstanter
Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, bei der nämlich der Wirkungsgrad optimal ist.
Aufgrund der Energiekrise ist es wesentlich, dass Kraftfahrzeuge eingesetzt werden, die so wenig wie möglich Brennstoff verbrauchen
und auch eine möglichst niedrige Schadstoffabgabe aufweisen.
Herkömmliche Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen haben bekanntlich keinen sehr guten Wirkungsgrad, insbesondere
weil diese Brennkraftmaschinen innerhalb eines grossen Geschwindigkeitsbereiches
betrieben werden müssen, in dem der Wirkungsgrad beträchtlich schwankt. Bei der vorliegenden Erfindung .
wird ein Haupt-_i>der Antriebsmotor verwendet, der bei einer im
wesentlichen konstanten Drehgeschwindigkeit betrieben wird, so
709828/0265
dass der Wirkungsgrad der erzeugten Leistung optimal ist und gleichzeitig die Schadstoffemissionen sehr gering sind. Vorsorge
ist getroffen, damit die Betriebsgeschwindigkeit des Hauptmotors abhängig von der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit geändert
werden kann. Der Hauptmotor wird beispielsweise bei einer ersten, relativ niedrigen Geschwindigkeit für die Fahrt eines Fahrzeugs
im Stadtgebiet betrieben, beispielsweise für Geschwindigkeiten weniger als etwa 48 bis 64 km/Std. Der Hauptmotor kann bei einer
anderen, höheren Geschwindigkeit betrieben werden, um das Fahrzeug ausserhalb der Städte anzutreiben, beispielsweise bei
Geschwindigkeiten höher als 64 km/Std. Im jedem gegebenen Betriebszustand
wird die Drehgeschwindigkeit des Hauptmotors konstant gehalten, um dessen Wirkungsgrad der abgegebenen Leistung zu optimieren
und die Schadstoffabgabe so gering wie möglich zu halten.
Der Hauptmotor treibt eine hydraulische Pumpe an, die ihrerseits einen Hydraulikmotor antreibt. Der Ausgangsstrom der Pumpe wird
gesteuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrtrichtung zu bestimmen. Eine .^Bypassleitung wird verwendet, um ein freies
Rollen des Fahrzeugs insbesondere beim Vorwärtsfahren zu gestatten. Es wird angenommen, dass es Vorteile bringt, beim Rückwärtsfahren
des Fahrzeugs die Räder nicht frei drehen zu lassen. Dadurch kann das Antriebssystem des Fahrzeugs als Notbremssystem
verwendet werden, falls das normale Bremssystem des Fahrzeugs versagt. In diesem Fall kann das Antriebssystem in die Schaltstellung
für Rückwärtsfahrt gebracht werden, wodurch ein freies Rollen der Räder verhindert wird, so dass das Fahrzeugs natürlich
abgebremst wird.
Hauptmotoren mit konstanter Geschwindigkeit sind bisher zwar
schon eingesetzt worden und auch Kombinationen von hydraulischen Pumpen mit Motoren. Ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
unter Verwendung eines Hauptmotors mit konstanter Geschwindigkeit,
der eine hydraulische Pumpe antreibt, die ihrerseits einen Hydraulikmotor treibt, so dass das Fahrzeug über dessen gesamte
zulässige Geschwindigkeit, beispielsweise von 0 bis etwa 130 km/Std. und noch darüber angetrieben wird, ist jedoch nach
7 0 9828/0265
Kenntnis der Anmelderin neu.
Für den Stand der Technik sind die folgenden US-Patentschriften repräs entativ:
2 431 719
3 352 373 3 509 721 3 587 765 3 612 202 3 637 036 3 817 341 3 892 283
Ferner wird auf folgende Veröffentlichung aufmerksam gemacht: "Engineering Application Manual", Bulletin 9565, Rev. E.
January, 1975. Herausgeber: Sundstrand Hydro-Transmission, Ames, Iowa, eine Gesellschaft der Sundstrand Corporation.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben.
Die Figur zeigt schematisch die wesentlichen Bauelemente eines hydraulischen Antriebssystems nach der Erfindung.
Ein Antriebssystem für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug,
ist in sich abgeschlossen in dem Fahrzeug enthalten. Es verwendet einen Hauptmotor 10, beispielsweise eine Brennkraftmaschine,
die mit Benzin oder Dieselöl angetrieben ist. Der Hauptmotor 10 hat eine variable Geschwindigkeit und steht
unter der Steuerung einer herkömmlichen Geschwindigkeitssteuerung 12. Für einen besonderen Betriebszustand wird der Hauptmotor
10 bei einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit betrieben. Diese Geschwindigkeit kann je nach dem Betriebszustand des
Fahrzeugs variieren. Im Stadtverkehr wird beispielsweise die Geschwindigkeit des Hauptmotors so eingestellt, dass diese
Geschwindigkeit relativ niedrig ist. Beim Fahren ausserhalb des Stadtbereichs ist dageben die Geschwindigkeit des Hauptmotors
bei einer relativ hohen Geschwindigkeit konstant. Der Hauptiaotor
"'·"'
709828/0265
10 treibt eine hydraulische idPumpe 14, die vorzugsweise vom
variablen Verdrängungstyp ist. Die Pumpe, schliesst eine Taumelscheibe
14a ein, um die Strömung des Fluides am Ausgang der ' Pumpe zu bestimmen. Die Taumelscheibe 14a kann ihrerseits über
eine Steuerung 16 eingestellt werden, wodurch der Betrag und die
Strömungsrichtung des Fluides am Ausgang der Pumpe eingestellt wird. Die Pumpe 14 ist mit einem Hydraulikmotor 18 über fluide
Leitungen 20 und 22 verbunden. Die Pfeile 24a und 24b bezeichnen die Strömungsrichtung des Fluides zwischen der Pumpe und dem
Motor in den Leitungen 20 und 22 für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs. Eine Bypassleitung 26 ist zwischen den Leitungen
20 und 22 vorgesehen. Sie schliesst ein geöffnetes oder geschlossenes
Ventil 28 und ein Rückschlagventil 30 ein. Das Rückschlagventil 30 lässt das Fluid in der Bypassleitung nur in der Richtung
des Pfeiles 32 strömen, d.h. in der Richtung von (a)der
Leitung 22, die das Fluid vom Motor zur Pumpe bei der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs zurückkehren lässt, zu (b) der Flüssigkeitsleitung 20. Die Bypassleitung 26 kann für einen Freilauf
des Fahrzeugs vorgesehen sein, für die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs und auch zum Bremsen des Fahrzeugs bei einem Versagen
des Bremssystems, wie dies weiter unten noch näher erläutert
wird.
Eine Sumpfleitung 34 verbindet den Motor 18 und die Pumpe 14.
Eine zusätzliche Sumpfleitung 36 erstreckt sich von der Pumpe
14 zu einem Kühler 38, der das Hydraulikfluid innerhalb des
hydraulischen Systems kühlt. Der Kühler leitet das Fluid zu
einem Filter 40, der daraus Verunreinigungen ausfiltert. Das Fluid vom Filter 40 gelangt zu einem Reservoir 42 und von dort
zu einer Verbindung 44 zur Hydraulikpumpe 14.
Der Hydraulikmotor 18 treibt eine herkömmliche Antriebswelle
46 über ein Zwischengetriebe 48 (Schnellgang- oder Schonganggetriebe). Dieses Getriebe wird von einer herkömmlichen Steuerung
50 gesteuert.
709828/0265
Das Antriebssystem arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, dass ein Kraftfahrzeug, welches mit einem derartigen hydraulischen
Antriebssystem ausgerüstet ist, beispielsweise im Stadtgebiet bei einer Geschwindigkeit von weniger als 48 km/Std. gefahren
werden soll. Der Hauptmotor wird durch eine geeignete Einstellung der Geschwindigkeitssteuerung 12 in seiner Geschwindigkeit so
eingestellt, dass eine maximale Fluidströmung von der Hydraulikpumpe 14 eine entsprechende Geschwindigkeit des Hydraulikinotors
vom Motor 18 erzeugt, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit von 48 km/Std. erreicht wird. Der Hauptmotor ist so eingestellt,
dass seine Geschwindigkeit im wesentlichen konstant bleibt und sich nicht ändert, und zwar unabhängig davon, ob das Fahrzeug
steht oder innerhalb des Geschwindigkeitsbereiches zwischen 0 und 48 km/Std. beispielsweise fährt. Im Stillstand des Fahrzeugs
befindet sich die Taumelscheibe 14a der Hydraulikpumpe
in ihrer Neutralstellung. Es findet also kein Fluidstrom.durch
die Leitungen 20 und 22 statt. Demzufolge bewegt sich auch nicht die Ausgangswelle 18a des Hydraulikmotors. Soll das Fahrzeug
vorwärtsbewegt werden, so wird die Taumelscheibe 14a von der Neutralstellung in eine Stellung entsprechend der Vorwärtsbewegung
bewegt. Diese Bewegung der Taumelscheibe erfolgt unter Steuerung der Steuerung 16, die beispielsweise ein herkömmliches Beschleunigerpedal
eines Kraftfahrzeuges ist. Die Bewegung der Taumelscheibe 14a von deren Neutralstellung ergibt einen Fluidstrom,
wie dies durch die Pfeile 24a und 24b innerhalb der Leitungen
20 und 22 dargestellt ist. Das Fluid gelangt durch den Hydraulikmotor 18, wodurch dessen Ausgangswelle 18a angetrieben wird, und
bewirkt eine entsprechende Bewegung der herkömmlichen Antriebswelle
46 des Fahrzeugs selbst. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Vorwärtsrichtung wird lediglich durch die Lage bzw. Einstellung
der Taumelscheibe 14a der Hydraulikpumpe bestimmt, die ihrerseits durch die Steuerung 16 bestimmttwird.
Die Bypassleitung 26 bewirkt ein freies Rollen das Fahrzeugs auf folgende Weise: Das geöffnete oder geschlossene Ventil 28 befindet
sich in der geöffneten Stellung, wodurch das Fluid in der' Bypassl eitung 26 in Pfeilrichtung 32 strömen kann. Solange
709828/0265
die Hydraulikpumpe 14 den Hydraulikmotor 18 antreibt, ergibt
sich kein Fluidstrom durch die Bypassleitung. Vielmehr liegt ein- Fluidstrom vom Hydraulikmotor 18 und durch die Leitung 22
in die Hydraulikpumpe 14 vor. Wird aber die Taumelscheibe I4a gelöst, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern, so
bewirkt die Pumpe 14 eine Verringerung des Fluidstroms dadurch«.
In der Neutralstellung der Taumelscheibe 1#a kann kein Fluid
durch die Hydraulikpumpe strömen. Der Hydraulikmotor ist andererseits
mit der Antriebswelle des Fahrzeugs gekuppelt.und dreht
sich weiter. Er wirkt^aher selbst als Pumpe. Der Fluidstrom vom
Motor 18 strömt also durch die Bypassleitung 26 und schliesst
somit die Pumpe 14 kurz, ohne dass er durch die Pumpe strömt.
Dies erfolgt, weil der Fluidstrom vom Motor 18 nicht vollständig
in der Pumpe 14 aufgenommen werden kann© Dadurch nimmt die Bypassleitung
26 den Unterschied in den Fluidströmen zwischen dem Hydraulikmotor 18 und der Hydraulikpumpe 14 auf. Dies gestattet
das freie Rollen des Fahrzeugs. Ohne diese Bypassleitung würde das Fahrzeug selbsttätig durch die Wirkung der Hydraulikpumpe
14, die den Fluidstrom dadurch verringert, gebremst werden.
Die Verwendung des Antriebs systems zum Bremsen wird durch eine
Bypass-Schaltung, wie in der Figur gezeigt, ermöglicht. Das
Ventil 28 wird hierzu in die gesperrte Lage bewegt, während
das Fahrzeug vorwärts fährt. Die Bypassleitung ist daher im wesentlichen ausser Betrieb. Das gesamte durch den Hydraulikmotor
18 strömende Fluid muss daher durch die Hydraulikpumpe 14 strömen. Falls die Taumelscheibe 14a in die Neutral st ellung
bewegt wird, wodurch beispielsweise ein theoretisch möglicher Zustand eines durch die Hydraulikpumpe nicht strömenden Fluids
geschaffen wird, ergibt sich ein selbsttätiges Abbremsen des Fahrzeugs. Dies ist von Nutzen, falls das Bremssystem des Fahrzeugs
ausgefallen ist,
Soll -flie Fahrtrichtung des Fahrzeugs umgekehrt werden, so wird
die Taumelscheibe 14a gesteuert von der Steuerung 16 von der
Neutrallage in eine Lage versetzt, die umgekehrt zur Vorwärts-
70982870265
io
lage ist. In diesem Fall strömt das Fluid innerhalb der Leitungen 20 und 22 in Gegenrichtung der Pfeile 24a und 24b. Um eine Rückwärtsfahrt
des Fahrzeugs zu erreichen, wird das Ventil 28 in die sperrende Lage gebracht. Anders würde nämlich der Hydraulikmotor
18 von der Bypassleitung vollständig kurzgeschlossen werden, so dass das Fluid .von der!/Hydraul ikpumpe in Pfeilrichtung 32 durch
die Bypassleitung strömen könnte. Das Ventil 28 verhindert also
einen Fluidstrom, der den Kreis umgeht, über den der Hydraulikmotor 18 in Rückwärtsrichtung angetrieben werden kann« Weil bei
der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs kein Bypasskreis in Betrieb ist, können die Räder auch nicht frei drehen, wie dies bei' der Vorwärtsfahrt
des Fahrzeugs möglich ist. Man kann ein freies Drehen der Räder bei Rückwärtsfahrt vorsehen, wenn ein zusätzlicher
Bypass ähnlich der Bypassleitung 26 vorgesehen wird, und zwar mit einem Rückschlagventil, welches Fluid in einer Richtung entgegengesetzt
der Pfeilrichtung 32 durchströmen lässt. Die beiden Bypassleitungen werden dann so betätigt, dass nur eine der Leitungen
gleichzeitig in Betrieb ist. Dies kann durch eine geeignete Kupplung zwischen den geöffneten oder geschlossenen Ventilen
der beiden Leitungen erfolgen, so dass das eine Ventil geschlossen ist, wenn das andere Ventil geöffnet ist. In der Neutrallage
können beide Ventile geöffnet sein. Das Bremsen kann jederzeit durch Umkehr der Sehaltzustände dieser Ventile erfolgen, wenn
sich das Fahrzeug bewegt.
Die Steuerung der Fahrzeugbewegung wird also sowohl über die Steuerung 16 wie auch über die Steuerung 28a für die Vorwärts/
Rückwärtssteuerung erreicht. Die Steuerung 16 für die Taumelscheibe
kann, wie erwähnt, das herkömmliche Gaspedal eines Kraftfahrzeugs sein. Weil die Taumelscheibe 14a herkömmlich mit einer
Feder in die Neutrallage vorgespannt ist, kann ein mit Fußspitze und Fußhacken betätigtes Gaspedal verwendet werden, um die Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung der Taumelscheibe zu erreichen. Die Steuerung 28a kann mit der Steuerung 16 gekoppelt werden,
wenn dies gewünscht wird. Oder es ist ein getrennter Steuerungs-
709828/0265
hebel vorgesehen, wenn dies gewünscht wird. Die Geschwindigkeitssteuerung 12 ist herkömmlich. Sie wird verwendet, um die Geschwindigkeit
des Hauptmotors 10 auszuwählen, die mit der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden muss.
Soll die Höchstgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbereichs des Fahrzeugs "erhöht werden, so wird die Steuerung 12 des
Hauptmotors geeignet justiert. Beim Betrieb des Fahrzeugs wird jedoch die Geschwindigkeit des Hauptmotors im wesentlichen konstant gehalten, wie dies bereits erwähnt wurde.
Das zeichnerisch dargestellte Antriebssystem wurde in ein
Kraftfahrzeug vom Typ Ford Mustang, Baujahr 19666, eingebaut. Der Hauptmotor 10 war ein Benzinmotor mit 4 Zylindern vom Typ
Wisconsin VH4D. Die Nockenwelle wurde abgeändert, so dass das maximale Drehmoment bei etwa 1800 U/min vorlag, verglichen
mit etwa 2200 U/min ohne die Bauänderungen. Auch der Vergaser wurde abgeändert, und zwar von einem Fallstromvergaser zu einem
Aufstromvergaser umgebaut, um die Emissionen zu verringern.
Zusätzlich wurde Luftinjektion bei den Einlass- und Auslassdrosselklappen vorgesehen, ebenfalls um die Emissionen zu
verringern. Die Hydraulikpumpe 14 war eine Pumpe der Firma Sundstrand mit variabler Verdrängung, Modell 21-2023, hergestellt
von der Sundstrand Corporation. Der Hydraulikmotor war ebenfalls ein Sundstrand Motor Modell 21, in diesem Fall
ein Motor mit fester Verdrängung. Als Getriebe 48 wurde das Modell Hone 3000, Nr. 4372, Hone-0-Drive verwendet, hergestellt
in Santa Fe Springs, California. Das Ventil 28 war ein Petro-Kugelventil.
Das Rückschlagventil 30 war ein Hochdruck-Rückschlagventil der Firma Teledyne Republik.
Mit der beschriebenen Brennkraftmaschine ergeben sich Geschwindigkeitsbereiche
zwischen 1400 und 2800 U/min. Dies ergibt entsprechende Drehzahlen am Ausgang des Hydraulikmotors 18
bei den verwendeten Bauelementen. Eine Ausgangsdrehzahl von 1800 U/min an der Antriebswelle entspricht einer Fahrzeug-
709828/0265
Zeuggeschwindigkeit von etwa 117 km/std. Dementsprchend entspricht
eine Drehzahl von 2800 U/min an der Antriebswelle einer Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 183 km/std. Die Getriebeeinheit
48 vergrössert die Ausgangsgeschwindigkeit der Antriebswelle über dasjenige Maß, welches ohne diese Getriebeeinheit erreichbar
wäre. Die beschriebene -Brennkraftmaschine hat ihren besten
Wirkungsgrad im Drehbereich zwischen 1400 und 2000 U/min entsprechend
einer Maximalgeschwindigkeit von etwa 132 km/std (ohne
Verwendung der Getriebeeinheit 48). Bei Fahrten im Stadtbereich wird die Brennkraftmaschine bei etwa 1400 U/min betrieben. Bei
Fahrten ausserhalb des Stadtgebietes wird die Maschine bei bis zu etwa 200 U/min betrieben, um den besten Wirkungsgrad zu
haben. Die Geschwindigkeit der Maschine wird nur geändert, wenn sich der Geschwindigkeitsbereich zwischen beispielsweise Stadtverkehr
und Landverkehr ändert.
Während es bevorzugt wird, dass als Hydraulikmotor 18 ein Motor mit fester Verdrängung verwendet wird, ist es auch möglich,
einen Hydraulikmotor mit variabler Verdrängung zu verwenden. Mit einem solchen Hydraulikmotor mit variabler Verdrängung können
verschiedene Verhältnisse zwischen der Antriebsgeschwindigkeit der Hydraulikpumpe am Eingang und dem Ausgang des Hydraulikmotors
erreicht werden. Die Einstellung der Taumelplatte in einem Hydraulikmotor mit variabler Verdrängung sollte eigentlich vorgesehen sein. Bei dem dargestellten System vereinfacht die Verwendung
eines Hydraulikmotors mit fester Verdrängung sehr stark die einzusetzenden Steuereinheiten.
Es ist möglich, einen herkömmlichen Kfz-V.erbrennungsmotor einzusetzen,
beispielsweise einen Motor mit grösserer Leisiungsabgabe als die beschriebene Wisconsin-Maschine. Die Nockenwelle
einer solchen Maschine sollte speziell bearbeitet sein, um
den Bereich der Drehgeschwindigkeiten bei maximalem Wirkungsgrad auf etwa zwischen 1400 und 1800 U/min zu ändern* Das Kompressionsverhältnis würde normalerweise erniedrigt werden, um weniger
schädliche Abgase zu ergeben. Als Vergaser sollte ein Freistrom-
709828/0265
-te--
vergaser eingesetzt werden, d.h. ein Aufstromvergaser ohne
Beschleunigungspumpe und dergleichen. Der Zündzeitpunkt sollte
eingestellt werden, um schädliche Abgase zu verringern. Mit solchen Abänderungen einer herkömmlichen Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine
hoher Leistungsabgabe, die beispielsweise pro Gallone 15 Meilen zurücklegt, können bei den angegebenen Abänderungen am beschriebenen Hydrauliksystem etwa 45 Meilen pro
Gallone zurückgelegt werden. Die Anmelderin ist der Meinung, dass beim Einsatz der beschriebenen Wisconsin-Brennkraftmaschine
und des beschriebenen hydraulischen Antriebs systems etwa 100 bis 105 Meilen pro Gallone bei einem Fahrzeug mit einem Gewicht von etwa 136O kg möglich sind» Das beschriebene System
mit Verwendung eines herkömmlichen Abgassystems kann das
Emissionsniveau auf--etwa 0,4 % Kohlenmonoxid bei 25 ppm Kohlenwasserstoffen erniedrigen.
Mit dem neuartigen Antriebssystem kann also eine ganz wesentliche Treibstoffersparnis verbunden mit einer stark verringerten
Schadstoffabgabe erreicht werden.
Wesentlich bei der Erfindung ist es somit, dass ein hydraulisches Antriebssystem vorgeschlagen wird, welches eine Maschine
verwendet^ die gesteuert wird, so dass die Maschine bei im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit beim Betrieb des Fahrzeugs
dreht. Mittel sind vorgesehen, um die Geschwindigkeit der Maschine in Übereinstimmung mit verschiedenen Betriebszuständen
abzuändern. Die Maschine versorgt eine Hydraulikpumpe, deren Ausgang geändert wird, um verschiedene Fahrgeschwindigkeiten
des Fahrzeugs zu ergeben. Ein Hydraulikmotor, der Fluid von der Pumpe erhält, wird dadurch angetrieben und
ist mit der Antriebswelle des Fahrzeugs gekuppelt.
-Ansprüche-709828/0265
Leerseite
Claims (10)
- Haumaier Automotive Energy Saver, Inc.24. Dez. 1976
Gu/ArPatentansprüche.!Hydraulisches Antriebssystem für eine Antriebswelle eines über einen grossen Geschwindigkeitsbereich anzutreibenden Fahrzeugs, gekennzeichnet durch einen Motor (10), der derart gesteuert ist, dass er beim Betrieb des Fahrzeugs mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit getrieben ist, eine Geschwindigkeitssteuerung (12), mit der die Betriebsgeschwindigkeit des Motors abhängig voneeinem gewünschten unteren Betriebsbereich des Fahrzeugs innerhalb des grossen Geschwindigkeitsbereichs variiert wird, eine Hydraulikpumpe (14), die vom Motor mit Leistung versorgt wird, und die einen maximalen Ausgangsstrom an . Fluid abhängig von der Geschwindigkeit des Motors abgibt, und die eine Steuerung für den Pumpenstrom einschliesst, mit dem der Fluidstrom am Ausgang der Pumpe verändert werden kann, ein Hydraulikmotor (18), der den fluiden Ausgang von der Pumpe erhält und dadurch angetrieben wird, und Mittel zum Kuppeln des Hydraulikmotors mit der Antriebswelle des Fahrzeugs, wodurch die Antriebswelle (46) mit Leistung versorgt wird, die über den erwähnten niedrigen Betriebsbereich entsprechend der Geschwindigkeit angetrieben wird, bei der der Motor betrieben wird. - 2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (14) eine Pumpe mit veränderlicher Verdrängung mit einem Taumelscheibenmechanismus (14a) ist, mit dem der fluide Ausgang veränderbar ist.
- 3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (14) ein Motor mit fester Verdrängung ist. 709828/02β5 : :■;
- 4. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (16) für die Pumpe (14) das Volumen und die Strömungsrichtung des Fluids von der Pumpe ändert.
- 5. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (26) mit dem Motor (18) verbunden ist, über die ein Kreislauf des Fluids zwischen dem Motor und der Bypassleitung ausgebildet wird, und zwar unter Umgehung der Pumpe (14).
- 6. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (30) in der Bypassleitung (26) vorgesehen ist, durch welches das Fluid nur in einer Richtung strömen kann.
- 7. Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (26) ein geöffnetes oder geschlossenes Ventil (28) angeordnet ist, mit dem der Fluidstrom durch die Bypassleitung gesteuert wird.
- 8. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (48) vorgesehen ist, welches an den Hydraulikmotor (18) angeschlossen ist.
- 9. Antriebssystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (28a) für Vorwärts/Rückwärts und Geschwindigkeit, die mit der Steuereinrichtung (16) für die Pumpe (14) gekuppelt ist, um die Richtung und den Betrag an Fluidstrom am Ausgang der hydraulischen Pumpe zu bestimmen, wobei die "Pumpe und der Hydraulikmotor zwischen sich erste und zweite Leitungen (20, 22) aufweisen, gekennzeichnet durch eine Bypassleitung (26), die die erste und die zweite Leitung miteinander verbindet, ferner durch ein Rückschlagventil (30) in der Bypassleitung,709828/0265über das das Fluid lediglich von (a) de»jenigen der beiden Leitungen (20 oder 22), welche das Fluid vom Motor (18) zur Pumpe (14) bei der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu (b) der anderen Seite der beiden Leitungen (20 oder 22) strömen lässt, ferner durch ein geöffnetes oder geschlossenes Ventil (28) in der Bypassleitung (26) unter der Steuerung der Bedienungsperson des Fahrzeugs, wodurch der Fluidstrom in der Bypassleitung gesteuert wird, wobei das geöffnete'oder geschlossene Ventil (28) sich in der geschlossenen Lage befindet, wenn das Fahrzeug rückwärts ■ fahren soll. · '
- 10. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Rückschlagventil und ein zweites geöffnetes oder geschlossenes Ventil in der Bypassleitung vorgesehen ist, wobei die Rückschlagventile das Fluid in entgegengesetzten Richtungen strömen lassen und die geöffneten oder geschlossenen Vetile sich in den geöffneten Lagen im neutralen Betriebszustand befinden, sowie dass eines dieser Ventile geöffnet und das andere geschlossen ist bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, wobei ferner die Betriebszustände dieser geöffneten oder geschlossenen Ventile bei einer Umkehr der Fahrzeugbewegung umgekehrt werden.709828/0285
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/645,441 US4005577A (en) | 1975-12-30 | 1975-12-30 | Vehicle drive unit utilizing hydraulic pump and motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2659116A1 true DE2659116A1 (de) | 1977-07-14 |
Family
ID=24589040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762659116 Withdrawn DE2659116A1 (de) | 1975-12-30 | 1976-12-28 | Hydraulisches antriebssystem fuer ein fahrzeug |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4005577A (de) |
| JP (1) | JPS5289776A (de) |
| CA (1) | CA1037353A (de) |
| DE (1) | DE2659116A1 (de) |
| FR (1) | FR2337063A1 (de) |
| GB (1) | GB1564839A (de) |
| IT (1) | IT1065847B (de) |
| SE (1) | SE429947B (de) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4280469A (en) * | 1977-02-07 | 1981-07-28 | Ganoung David P | Powertrain and apparatus using a continuously variable ratio transmission to improve fuel economy |
| US4342298A (en) * | 1979-03-14 | 1982-08-03 | Ganoung David P | Engine and transmission control apparatus |
| US4109772A (en) * | 1975-10-17 | 1978-08-29 | Deere & Company | Vehicular single shaft gas turbine engine power system |
| FR2531384A1 (fr) * | 1982-08-06 | 1984-02-10 | Lataillade Jean Luc | Nouveau systeme propulseur pour vehicule automobile |
| US4862634A (en) * | 1988-01-04 | 1989-09-05 | Surface Wayne C | Bait container |
| US5259193A (en) * | 1989-07-28 | 1993-11-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hydraulic transmission system |
| US7275371B1 (en) | 1998-12-30 | 2007-10-02 | Hydro-Gear Limited Patnership | Bypass for a hydraulic device |
| US7007467B1 (en) * | 1998-12-30 | 2006-03-07 | Hydro-Gear Limited Partnership | Bypass for a hydraulic device |
| US20070227802A1 (en) * | 2004-04-09 | 2007-10-04 | O'brien James A Ii | Hybrid earthmover |
| US8554428B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-10-08 | Caterpillar Inc. | CVT control system having variable power source speed |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2232428A (en) * | 1937-03-03 | 1941-02-18 | Elek K Benedek | Hydraulic power circuit and control means |
| US3135087A (en) * | 1953-12-19 | 1964-06-02 | Heinrich K Ebert | Control system for hydrostatic transmissions |
| US2976685A (en) * | 1958-12-02 | 1961-03-28 | Dowty Hydraulic Units Ltd | Variable hydraulic power transmissions |
| US3180080A (en) * | 1963-01-28 | 1965-04-27 | Budzich Tadeusz | Fluid power synchronizing drive |
| US3451218A (en) * | 1967-09-01 | 1969-06-24 | Towmotor Corp | Compensator valve for hydrostatic transmission |
-
1975
- 1975-12-30 US US05/645,441 patent/US4005577A/en not_active Expired - Lifetime
-
1976
- 1976-12-28 SE SE7614641A patent/SE429947B/xx unknown
- 1976-12-28 DE DE19762659116 patent/DE2659116A1/de not_active Withdrawn
- 1976-12-29 JP JP16079576A patent/JPS5289776A/ja active Pending
- 1976-12-29 GB GB54214/76A patent/GB1564839A/en not_active Expired
- 1976-12-30 CA CA268,904A patent/CA1037353A/en not_active Expired
- 1976-12-30 FR FR7639587A patent/FR2337063A1/fr active Granted
- 1976-12-30 IT IT31004/76A patent/IT1065847B/it active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NICHTS-ERMITTELT * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2337063A1 (fr) | 1977-07-29 |
| IT1065847B (it) | 1985-03-04 |
| JPS5289776A (en) | 1977-07-27 |
| US4005577A (en) | 1977-02-01 |
| SE7614641L (sv) | 1977-07-01 |
| FR2337063B3 (de) | 1979-09-07 |
| SE429947B (sv) | 1983-10-10 |
| GB1564839A (en) | 1980-04-16 |
| CA1037353A (en) | 1978-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2515048C3 (de) | Antriebsanordnung mit Energiespeicher, insbesondere für Straßenfahrzeuge | |
| DE2933542C3 (de) | Hybrid-Antrieb | |
| DE60131832T2 (de) | Hydraulisches hybridfahrzeug | |
| DE69626809T2 (de) | Hydraulisches antriebssystem für fahrzeug | |
| DE60106115T2 (de) | Steuersystem für Fahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe | |
| DE2949337A1 (de) | Einrichtung zur optimierung des betriebes eines verbrennungsmotors bezueglich einer maximalen leistung | |
| DE10248454A1 (de) | Fahrzeugkraftübertragungssteuer/regelsystem | |
| DE2328112B2 (de) | Regeleinrichtung fuer die brennstoffzufuhr und fuer das uebersetzungsverhaeltnis eines antriebes fuer kraftfahrzeuge | |
| DE3045459A1 (de) | Antriebseinrichtung fuer von mehreren energiequellen aus betreibbare arbeitsmaschinen, insbesondere fuer kraftfahrzeuge | |
| DE69605565T2 (de) | Antriebssystem zum betreiben von drehenden fahrzeughilfsaggregaten | |
| DE2659116A1 (de) | Hydraulisches antriebssystem fuer ein fahrzeug | |
| DE202004006467U1 (de) | Hybrides Antriebssystem mit einer steuerbaren stufenlosen Übersetzung der Antriebsleistung aus mehreren Antrieben durch eine komplexe Kombination derselben | |
| DE2815831A1 (de) | Getriebeanordnung mit hydrostatischer anfahrstufe und zwei hydromechanischen gangstufen | |
| DE1006732B (de) | Hydraulischer Antrieb fuer Flurfoerdergeraete | |
| DE2904019A1 (de) | Schaltbare transmission fuer manuellen, halbautomatischen oder vollautomatischen betrieb, insbesondere fuer schwer- und schwerstfahrzeuge | |
| WO2008031541A1 (de) | Schienenfahrzeugantrieb umfassend eine verbrennungsmaschine und eine hydrostatische brems- und antriebseinheit | |
| AT395235B (de) | Antriebssystem fuer kraftfahrzeuge | |
| DE949445C (de) | Getriebeanlage mit einem stufenlos verstellbaren hydrostatischen Getriebe, insbesondere fuer Fahrzeuge | |
| WO2009018808A1 (de) | Hydraulikanordnung für ein automatikgetriebe | |
| DE3514375A1 (de) | Hydrostatischer antrieb fuer ein fahrzeug | |
| EP2024196A1 (de) | Antrieb mit bremsenenergierückgewinning | |
| DE3442112C2 (de) | Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, deren Kraftstoffversorgung im Schubbetrieb abschaltbar ist | |
| DE2424737C2 (de) | Fahrzeugantrieb mit veränderlicher Übersetzung | |
| DE3045250A1 (de) | Notversorgung fuer die servolenkung eines kraftfahrzeuges | |
| DD200234A1 (de) | Verfahren zur steuerung von antriebsmotor und fahrantrieb bei selbstfahrenden arbeitsmaschinen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60K 41/16 |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |