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Stadt Esslingen/Neckar
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Lastkraftfahrzeug, insbesondere Omnibus Die Erfindung betrifft ein
Lastkraftfahrzeug-, insbesondere einen Omnibus, mit einer in einem Heckraum des
Fahrzeugaufbaus geordneten, einen Antriebsmotor enthaltenden Antriebsgruppe, sowie
mit einer Einrichtung zur hydrostatischen Bremsenergierückgewinnung, die eine mit
der Antriebsgruppe gekuppelte Hyddraulikpumpetwenigstens einen hydrostatischen Wandler
und einen, zumindest beim Bremsbetrieb mit Druck beaufschlagbaren, sowie mit dem
hydrostatischen Wandler zusammenwirkenden hydraulischen Speicher aufweist, welcher
außerhalb des Fahrer- bzw.
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Fahrgastraumes angeordnet ist.
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Um den Bedarf an Primärenergie für den Betrieb insbesondere von Stadtlinienomnibussen
herabzusetzen, werden in zunehmendem Maße sogenannte regenerative Antriebssysteme
verszendet, die es gestatten, die sonst ausschließlich an die Umgebung nutzlos abgegebene
, bei Bremsvorgängen anfallende Energie für den Fahrbetrieb zurückzugewinnen, d.h.
sie vorübergehend zu speichern und dann zu nutzen. Dazu ist aus der A.T.Z. Automobiltechnische
Zeitschrift bo (1978,12;Seiten 597 bis 9oo) ein Stadtlinienautobus mit hydrostatischer
Dremsenergierückgewinnung bekannt. Bei diesem Omnibus ist die aus einem Dieselmotor,
einem Differentialwandler und einem Nachschaltgetriebe bestehende Antriebsgruppe,
deren Nachschaltgetriebe mit dem Differentialgetriebe des Antriebes über eine Kardanwelle
gekuppelt ist, in der Fahrzeugmitte
unterhalb des Wagenbodens angeordnet.Von
einer Vorgelegewelle des Differentialwandlergetriebes ist über eine Zahnkette ein
Zusatzgetriebe angetrieben, das einerseits über eine eigene Kardanwelle einen in
der ähe der Hinterachse liegenden hydrostatischen Wandler antreibt und außerdem
den Antrieb für eine Hydraulikpumpe (Konstantpumpe) bildet. Beim Abbremsen des Omnibusses
wird der hydraulische Speicher über die Iiydraulikpumpe und den als Pumpe arbeitenden
Hydraulikwandler aufgeladen, so daß für einen nachfolgendem Beschleunigungsbetrieb
aus dem hydraulischen Speicher Energie abgegeben werden kann, die über den nun als
rotor wirkenden hydraulischen Wandler in dem Zusatzgetriebe mechanisch zu der von
dem Verbrennungsmotor abgegebenen Energie hinzuaddiert wird.
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Da der Platz zwischen den eiden Längsträgern des Fahrzeugaufbaus durch
die Antriebs gruppe und die erwähnten Elemente für die hydrostatische Bremsenergierückgewinnung
in Anspruch genommen ist, ist der hydraulische Speicher seitlich der Fahrzeuglãngsträger,
ebenfalls unterhalb des Vagenbodensf in Cestalt mehrer gruppenweise aufgehängter
Druckbehälter vorgesehen. Dazu ist erwähnt, daß auch eine Ausführungsform eines
solchen Stadtlinienomnibusses denkbar ist, bei der das Antriebssytem im Heck des
Fahrzeugäufbaus angeordnet ist, so daß der Raum zwischen den ilauptlängsträgern
innerhalb cier Radachsen für den Einbau des hydraulischen Speichers vorgesehen weren
kann.
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Die Entwicklung im Omnibusbau für den öffentlichen Personennahverkehr
geht u. a. heute aber dahin, daß die Wagenbodenhöhe bei den als Niederflur-Fahrzeuge
ausgebildeten Bussen auf ca. 500 mm abgesenkt wird, um eine leichte Zugänglichkeit
und eine schnellere Fahrgastabfertigung zu gewährleisten und damit die Annehmlichkeit
der
Benutzung des Omnibusses für die Fahrgäste zu erhöhen. Bei solchen Niederflur-Fahrzeugen
zwingt die Anordnung des hydraulischen Speichers und der Aggregate der hydrostatischen
Bremsenergierückgewinnung sowie gegebenenfalls der Antriebs gruppe in der Fahrzeugmitte
unterhalb des Wagenbodens zu einer extrem kompakten, flachen und niedrigen Bauweise
der einzelnen Elemente, die mit einem erheblichen Kosten- und Herstellungsaufwand
verbunden ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Lastkraftfahrzeug und insbesondere
einen Omnibus zu schaffen, bei dem, unabhängig von der tfagenbodenhohe,die Antriebsgruppe
und die Aggregate der hydrostatischen Bremsenergierückgewinnung einschließlich des
hydrauf=schen Speichers sowohl raumsparend als auch betriebs- und sicherheitstechnisch
einwandfrei derart untergebracht sind, daß handelsübliche Bauelemente für die Einzelteile
der Antriebsgruppe und der hydrostatischen Bremsenergierückgewinnungseinrichtung
verwendet werden können und damit die Notwendigkeit zu eigenen Sonderkonstruktionen,
beispielsweise besonders flacher Bauart, entfällt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Lastkarftfahrzeug
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe als Teiler Antriebsgruppe
ebenfalls in dem Heckraum des Fahrzeugaufbaus angeordnet ist und der hydraulische
Speicher als Funktionsteil in den Fahrzeugaufbau einbezogen ist.
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Dadurch daß die Hydraulikpmupe unmittelbar einen Teil der Antriebsgruppe
bildet, ergibt sich eine geschlossene blockartige Einheit, die in dem von außen
zugänglichen Heckraum des Fahrzeugaufbaus leicht zugänglich montiert und gewartet
werden kann. Die Einbeziehung des hydraulischen Speichers
in den
Fahrzeugaufbau gewährleistet eine stabile, auch sicherheitstechnisch einwandfreie
Unterbringung des Hydraulikspeichers und zwar ohne daß dadurch wertvoller Nutzraum
des Fahrzeuges benötigt oder Kompromisse hinsichtlich der Betriebseigenschaften
des Fahrzeuges in Kauf genommen werden müßten.
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Der neue Omnibus kann sowohl als Standard-Stadtlinienomnibus als auch
als Gelenk- oder Großraumomnibus ausgebildet sein.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Hydraulikspeicher in das Dach des Fahrzeugaufbaus
eingebaut ist und damit einen Teil der Dachkonstruktion bildet.
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Im übrigen kann die Anordnung derart getroffen sein, daß der hydrostatische
Wandler als hydrostatischer Achs- oder Radantriebsmotor ausgebildet und von der
Hydraulikpumpe primärseitig über ein wahlweise verstellbares Fahr-Drosselventil
gespeist, sowie sekundärseitig mit einem bei Fahrbetrieb offenen Brems-Drosselventil
verbunden ist, wobei der hydraulische Speicher in Abhängigkeit von dem Fahrbetrieb
über Steuereinrichtungen mit der Primär- und/oder der Sekundärseite des hydrostatischen
Wandlers jeweils selbsttätig in Verbindung setzbar ist. Bei der Ausbildung des hydrostatischen
Wandlers als Achsmotor treibt dieser über das normale Differentialgetriebe eine
Antriebsachse des Fahrzeuges an, während bei der anderen Ausführungsform ein unmittelbarer
Radantrieb erfolgt.In diesem Falle sind regelmäßig wenigstens zwei solche Radantriebmotoren
vorhanden, die parallel zueinander liegend von der Hydraulikpumpe mit Druckmedium
beaufschlagt sind. Durch geeignete hydraulische Verbindung der beiden Radantriebsmotoren
läßt sich erreichen, daß auf das Differentialgetriebe verzichtet werden kann Die
in dem Heckraum des Fahrzeuges angeordnete
I1ydraulikpumpe ist auf
die von dem Antriebsmotor maximal abgebbare Leistung ausgelegt, weil der von ihr
gespeiste hydrostatische Achsantriebsmotor bzw. die von ihr versorgten hydrostatischen
Radantriebsmotoren den Fahrantrieb bilden. Das in dem hydraulischen Speicher während
des Bremsbetriebes gespeicherte Druckmedium wird auf der Druckseite der Hydraulikpumpe,
beispielsweise während des Anfahr- oder Beschleunigungsbetriebes des Fahrzeuges,
additiv der Fördermenge der Pumpe zugefügt.
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Wegen der bekannten Umweltfreundlichkeit elektrischer Antriebe und
mit Rücksicht auf die angestrebte Verringerung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe
werden in zunehmendem Slaße Stadtlinienomnibusse mit Zweistoff-Antrieben, sogenannten
Duo-Antriein ausgerüstet. Diese Fahrzeuge werden beispielsweise in Ballungs- oder
Stadtgebieten von einem in der Regel fahrdrahtabhängigen Elektrntorangetrieben,
während der Antrieb außerhalb der dicht bebauten Gebiete durch einen Dieselmotor
erfolgt. Der neue Omnibus läßt sich ohne Schwierigkeiten mit einem solchen Duo-Antrieb
ausrüsten. Zu diesem Zwecke kann die Anordnung derart getroffen sein, daß die Antriebsgruppe
jeweils als Antriebsmotor einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor aufweist,
die beide wahlweise mit der Hydraulikpumpe kuppelbar sind und die beide als Teil
der Antriebs gruppe in dem Heckraum des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind. hierbei
können der Elektromotor und der Verbrennungsmotor mit der Hydraulikpumpe über ein
Schaltgetriebe gekuppelt sein, das ebenfalls als Teil der Antriebsgruppe in dem
lIeckraum des Fahrzeugaufbaus untergebracht ist. Ist bei einem solchen Omnibus,
wie bereits erwähnt, der Hydraulikspeicher in das Dach des Fahrzeugaufbaus eingebaut,
so ergibt sich ohne weiteres eine solche Steifigkeit der Dachkonstruktion, daß der
Elektromotor über Stromabnehmer aus einem Fahrdrahtnetz gespeist werden kann, die
an dem Hydraulikspeicher gehaltert sind.
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Damit erübrigen sich eigene Versteifungs- und Trägerelemente im Dachbereich
des Fahrzeugaufbaus, wie sie sonst für die
Lagerung und Halterung
der Stromabnehmer vorgesehen werden bussen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt, es zeigen: Fig. 1 : einen Antrieb eines Omnibusses gemäß der Erfindung
mit als Radantriebsmotoren ausgebildet ten hydrostatischen ,8Jandlern,in schematischer
Darstellung und in einer Draufsicht.
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Fig. 2 : einen Antrieb in einer anderen Ausführungsform für einen
Omnibus gemäß der Erfindung mit einem als Achsantriebsmotor ausgebildeten hydrostatischen
Wandler, in schematischer Darstellung und in einer Draufsicht Fig. 3 : einen Omnibus
gemäß der Erfindung in der Ausbildung als Gelenk-Omnibus mit Duo-Antrieb, in einer
Seitenansicht und in schematischer Darstellung.
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Fig. 4 : den hydraulischen Wirkschaltplan des Antriebs nach Fig. 1,in
schematischer Darstellung Fig. 5 : den hydraulischen Wirkschaltplan des Antriebs
nach Fig. 2Zin schci.-atischer Darstellung Der Fahrzeugaufbau 1 des in Fig. 3 dargestellten
Gelenk-Omnibusses weist einen Iieckraum 2 auf, in dem eine Antriebsgruppe 3 untergebracht
ist, deren Aufbau aus Fig. 1 zu ersehen ist: Die Antriebsgruppe 3 besteht aus einem
Dieselmotor 4 und einem asynchronen Elektromotor 5 sowie einer als Verdrängerpumpe
ausgebildeten Hydraulikpumpe 6, die über
ein Schaltgetriebe 7 wahlweise
mit dem Dieselmotor 4 oder dem Elektromotor 5 gekuppelt werden kann. Von der tiydraulikpumpe
6 werden zwei als hyd zostatische Radantriebsmotoren ausgebildete hydrostatische
Wandler 8 gespeist, die unmittelbar mit den Antriebs-Zwillingsrädern 3 gekuppelt
sind. Außerdem wirkt mit den hydrostatischen Wandlern 8 und der Hydraulikpumpe 6
ein hydraulischer Speicher lo zusammen, welcher einen Teil einer hydrostatischen
3rerasenergierückqewinnunc3seinrichtung bildet, die im einzelnen noch erläutert
werden wird. Der hydraulische Speicher 10 ist, wie aus Fig. 3 zu ersehen, in die
Dachkonstruktion des Fahrzeugaufbaus 1 einbezogen derart, daß er ein Funktionsteil
des Fahrzeugaufbaus 1 bildet.
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Dabei dient der hydraulische Speicher 1o als Halterung und Lagerung
für bei 11 angedeutete Stromabnehmer, die aus einem Fahrdrahtnetz 12 Strom zur Versorgung
des Elektromotors 5 entnehmen. Wie in Fig. 4 schematisch veranschaulicht, ist dazu
der aus mehreren1 als Längsträger für den Fahrzeugaufbau 1 wirkenden Behältern loa
zusammcngesetzte hydraulische Speicher mit einer Abdeckung 13 versehen, die einerseits
eine unerwünschte Erwärmung durch Sonneneinstrahlung verhütet und andererseits Lagerungelemente
14 für die Stromabnehmer 11 trägt, welche durch einen Ilydraulikkolben 1 5 verschwenkbar
sind.
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Die einzelnen Aggregate der Antriebsgruppe 3, nämlich der Dieselmotor
4, der Elektromotor 5, die Hydraulikpumpe 6 und das Schaltgetriebe 7 sind derart
in dem von außen zugänglichen Ileckrauin 2 des Fahrzeugaufbaus untergebracht, daß
sie einzelnen montiert und gewartet werden können. Die Anordnung kann aber auch
derart getroffen sein, daß das Ganze als Einheit aus dem Iieckraum 2 herausgenommen
bzw. in diesen eingefügt werden kann.
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Die Einzelheiten des in Fig. 1 veranschaulichten Antriebs mit hydrostatischer
Bremsenergierückgewinnung sind aus Fig. 4 zu entnehmen: Die nach entsprechender
Betätigung des Schaltgetriebes 7 wahlweise von dem Dieselmotor 4 oder dem Elektromotor
5 angetriebene ltydraulikpumpe 6 speist druckseitig Druckmedium in Form einer Hydraulik
flüssigkeit über eine ein Rückschlagventil 16 enthaltende Druckleitung 17 in eine
Verteilerleitung 18, die beidseitig der Verbindungsstelle mit der Druckleitung 17
jeweils einen Mengenregler 19 enthält und über zwei Verbindungsleitungen 20a bzw.
20b mit der Druckseite der beiden als Radantriebsmotoren ausgebildeten hydrostatischen
Wandlern 8 verbunden ist. Die zwei Verbindungsleitungen 20a, 20b und damit die Druckseiten
der beiden hydrostatischen Wandler 8 stehen über zwei Ausgleichsleitungen 21a, 21b
in Verbindung, die zwei entgegengesetzt gerichtete Rückschlagventile 22 enthalten
und deren Aufgabe darin besteht, eine gleichmäßige Druckversorgung der beiden hydrostatischen
Wandler 8 zu ge -währleisten.
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In der Druckleitung 17 liegt ein durch ein Fahrpedal 23 verstellbares,
progressiv wirkendes, hydraulisches Fahr-Drossclventil 24, dem ein ebenfalls in
der Druckleituny angeordnetes, hydraulisches Fahrtrichtungsventil 25 n-achgeschaltet
ist.
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Die Sekundärseiten der beiden hydrostatischen Wandler 8 sind über
eine durch eine Stichleitung 26 mit dem Fahrtrichtungsventil 25 verbundene Leitung
27 miteinander gekoppelt; sie stehen außerdem über eine zu der Leitung 27 parallel
liegende Leitung 28 miteinander in Verbindung, die zwei Rückschlagventile 28a,28b
enthält und von der Über Hochdruckschläuche 29 und Stich- oder Sammelleitungen 30
die Druckbehälter 1 0a des -hydraulischen
Speichers 10 gespeist
sind.
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Außerdem stehen die Druckbehälter 10a des hydraulischen Speichers
10 über ein auf einen vorbestimmten Wert eingestelltes Überdruckventil 31 und ein
bedarfsweise ansteuerbares Speicherablaßventil 32 mit einem Hydraulikflüssigkeitssammelbehälter
T in Verbindung.
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An den hydraulischen Speicher 10 ist, ebenfalls über einen Hochdruckschlauch
29 und eine Rückströmleitung 33, ein progressiv wirkendes Brems-Drosselventil 34
angeschlossen, welches durch ein Bremspedal 35 betätigbar ist und einerseits über
eine ein Rückschlagventil 36 enthaltende Leitung 37 mit der Druckleitung 17 und
andererseits über einen Ablaß 38 mit dem Hyuraulikflüssigkeitssammelbehälter T in
Verbindung steht.
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Schließlich liegt parallel zu der Hydraulikpumpe 6 ein den Maximaldruck
der Hydraulikpumpe 6 begrenzendes Uberdruckventil 39, während die Primärseite der
beiden hydrostatischen Wandler 8 über eine ein über eine bei 44 angedeutete Steuereinrichtung
entsperrbares Rückschlagventil 41 enthaltende Leitung an die Rückströmleitung 33
angeschlossen ist. In der Rückströmleitung 33 liegt ein über eine Steuerleitung
400 zu der Stichleitung 26 aus ansteuerbares, selbsttätig entsperrbares Rückschlagventil
43. Die Leitung 27 ist über ein Rückschlagventil 45, das von der Steuereinrichtung
44 entsperrbar ist, mit dem Hydrauliksammelbehälter T verbunden.
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Der insoweit beschriebene Antrieb arbeitet in den einzelnen Fahrstufen
wie folgt:
Die Hydraulikpumpe 6 wird entweder von dem Dieselmotor
4 oder dem Elektromotor 5 angetrieben; sie beaufschlagt die Druckleitung 17 mit
Hydraulikflüssigkeit.
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Fahrstufe I : Unbeschleunigte Vorwärtsfahrt Das Fahrtrichtungsventil
25 steht in der in Fig. 4 dargestellten Stellung. Das Fahr-Drosselventil 24 ist
über das Fahrpedal 23 in eine der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit entsprechende Stellung
gedrückt.
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Das Brems-Drosselventil 34 steht in einer Stellung, in der die Rückströmleitung
33 über den Abfluß 38 mit dem Hydraulikflüssigkeitssammelbehälter T verbunden ist.
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Die Hydraulikpumpe 6 liefert somit über die Druckleitung 17, bei
geöffnetem Rückschlagventil 16, über die entsprechend eingestellten Mengenregler
19 und die Verbindungsleitungen 20a, 20b Hydraulikflüssigkeit zu der Druckseite
der beiden hydrostatischen Wandler, die entsprechend angetrieben werden. Die Sekundärseite
der beiden hydrostatischen Wandler 8 steht über die Leitung 28 und die-Hochdruckschläuche
29 sowie die Rückstrom' leitung 33 und das Brems-Drosselventil 34 sowie den Abfluß
38 unmittelbar mit dem Hydraulikflüssigkeitssammelbehälter T in Verbindung, womit
die Hydraulikflüssigkeit sekundärseitig frei von den hydrostatischen Wandlern 8
abströmen kann. Das selbsttätig entsperrbare Rückschlagventil 43 ist über die Steuerleitung
400 aufgesteuert. Die Anschlagventile 41 -und 45 sind geschlossen.
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Fahr stufe II : Bremsen aus Vorwärtsfahrt Das Fahrpedal 23 ist freigegeben;
das Fahrventil 24 kehrt jedoch nicht augenblicklich in die Sperrstellung zurück,
sondern wirkt verzögert, so daß die Druckbeaufschlagung der beiden hydrostatischen
Wandler 8 zunächst aufrechterhalten bleibt. Das Brems-Drosselventil 34 wird über
das Bremspedal 35 progressiv gedrückt, so daß die Rückflußleitung 33 gedrosselt
wird, mit dem Ergebnis, daß weniger Hydraulikflüssigkeit in den Sammelbehälter T
abströmt und sich auf der Sekundärseite der hydrostatischen Wandler 8 sowie in dem
hydraulischen Speicher 10 Druck aufbaut. Das Rückschlagventil 43 ist noch geöffnet,
die Rückschlagventile 41, 45 sind geschlossen.
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Die Bremsverzögerung ergibt sich einerseits durch die Zunahme des
Druckes auf der Sekundärseite der hydrostatischen Wandler 8 sowie in dem hydraulischen
Speicher 10 und andererseits durch die verzögerte zunehmende Drosselung der Druckbeaufschlagung
der hydrostatischen Wandler 8 mittels des Fahr-Drosselventils 24. Sowie cer Druck
in dem hydraulischen Speicher 10 jeweils einen Höchstwert erreicht, ist das Fahrzeug
hydraulisch im Stillstand festgebremst. Das Uberdruckventil 39 der Hydraulikpumpe
6 ist dann geöffnet.
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Fahr stufe III : Beschleunigen während der Vorwärts fahrt Das Fahr-Drosselventil
24 wird über das Fahrpedal progressiv gedrückt, womit die Druckbeaufschlagung der
hydrostatischen Wandler 8 erhöht wird. Der ebenfalls mit einer Verzögerungseinrichtung
versehene Brems-Drosselventil 34 steht von der vorherigen Bremsung her in einer
Sperrstellung, die nunmehr über eine bei 42 angedeutete Koppelverbindung zwischen
den beiden Ventilen 24, 34 bei der Betätigung des Fahrpedales 23 aufgezogen wird.
Damit strömt unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit
über das
angesteuerte Rückschlagventil 43, die Leitung 37 und das geöffnete Rückschlagventil
36 auf der Druckseite der Hydraulikpumpe 6 in die Druckleitung 17 ein, so daß die
beiden hydrostatischen Wandler 8 entsprechend zusätzlich beaufschlagt werden. Durch
die im einzelnen nicht dargestellte Steuereinrichtung der Hydraulikpumpe 6 wird
diese gleichzeitig in ihrer Leistung zurückgeregelt, womit die in dem hydraulischen
Speicher 10 gespeicherte Energie zum Antrieb der hydrostatischen Wandler 8 ausgenutzt
wird. Der Abfluß der Hydraulikflüssigkeit von den hydrostatischen Wandlern erfolgt
über das angesteuerte Rückschlagventil 45. Das Rückschlagventil 41 ist zugesteuert.
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Fahr stufe IV : Rückwärtsfahrt Das Fahrtrichtungsventil 25 ist, bezogen
auf Fig. 4, nach rechts verstellt. Bei Betätigung des Fahrpedales 23 werden die
hydrostatischen Wandler 8 über die Leitungen 26, 27 im umgekehrten Sinne mit Hydraulikflüssigkeit
beaufschlagt. Gleichzeitig wird über die Leitung 28 der hydraulische Speicher 10
aufgeladen, so daß er für die nächste Vorwärtsfahrt Energie speichert, was einen
erheblichen Vorteil darstellt. Das Rückschlagventil 41 ist aufgesteuert,womit die
Hydraulikflüssigkeit von den hydrostatischen Wandlern 8 in den Hydraulikflüssigkeitsbehälter
T abströmen kann, während das Rückschlagventil 43 über die Leitung 400 zugesteuert
ist.
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Fahrstufe V : Schleppfahrt vorwärts ohne Hydraulikpumpe Die hydrostatischen
Wandler 8 sind über die Fahrzeuglauf räder 9 angetrieben Dabei saugen sie über das
aufgesteuerte selbsttätige Rückschlagventil 41 Hydraulik flüssigkeit aus dem Sammelbehälter
T an. Die Sekundärseite
der hydrostatischen Wandler 8 ist über
den geöffneten Ablaß 32 mit dem Sammelbehälter T verbunden, so daß die Hydraulikflüssigkeit
frei von den hydrostatischen Wandlern abströmen kann.
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Fahrstufe VI : Schleppfahrt rückwiirts ohne Hydraulikpumpe Die hydrostatischen
Wandler 8 werden durch die Laufruder 9 im umgekehrten Drehsinn wie bei Fahrstufe
V angetrieben und saugen über das geöffnete Rückschlagventil 45 Hydraulikflüssigkeit
aus dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter T an; der Rückstrom der Hydrauliklikflüssigkeit
erfolgt über das aufgesteuerte Rückschlagventil 41 in den Hydraulikflüssigkäitsbehälter
1.
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Bei der in den Fig. 2 und 5 dargestellten alternativen Aus führungs
form eines Antriebs mit hydrostatischer Bremsrückgewinnung für einen neuen Omnibus
sind der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 4 entsprechende Teile mit gleichen
Bezugs zeichen versehen. Insoweit erübrigt sich eine nochmalige Erläuterung. Der
wesentliche Unterschied der usführungsforra nach den Fig 2 und 5 zu jener nach den
Fig. 1 und 4 besteht darin, daß nunmehr lediglich ein einziger hydraulischer Wandler
8 vorhanden ist, der einen Teil der Antriebsgruppe 3 bildet und über eine Kardanwelle
50 und ein übliches Differentialgetriebe 51 unmittelbar mit der angetriebenen Hinterachse
des Onnibusses gekuppelt ist. Der Antrieb der IIydraulikpum?e 6 erfolgt, je nach
der Schaltstellung ies Schaltgetriebes 7 von dem Dieselmotor 4 oder dem Elektromotor
5 aus über ein zwischen geschaltetes hydrodynamisches Getriebe 52, das es gestattet,
insbesondere
den Dieselmotor 4 un abhängig von der von dem jeweiligen Fahrzustand abhängigen
Drehzahl der Iydraulikpumpe 6 in dem günstigsten Drehzahlbereich zu betreiben.
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Zur Steuerung des hydrodynamischen Getriebes 52 dient eine von dem
Schaltgetriebe 7 aus angetriebene Füllpumpe 53, die über eine Leitung 54 und ein
Niederdruck-Überdruckventil 55 druckseitig sowie über eine ein Rückschlagventil
56 enthaltende Leitung 57 saugseitig mit dem Hydraulikflüssigkeitssammelbehälter
T in Verbindung steht. Ein solches hydrodynamisches Getriebe 52 könnte naturgemäß
auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 4 vorgesehen sein.
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bie--Betriebsweise- dieses Antriebs ist Wie folgt: Über das Schaltgetriebe
7~und einen der Motoren 4 und 5 sind sonrohl die Füllpumpe 53 als auch die Hydraulikpumpe
6 angetrieben.
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Fahrstufe I : Unbeschleunigte Vorwärtsfahrt Das Fahrtrichtungsventil
25 steht In der dargestellten Stellung. Das Fahr-Drosselventil 24 ist über das Fahrventil
entsprechend der jeweils eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit verstellt, damit
strömt von cer Füllpumpe 53 geförderte HydraulikflssigkeIt ber eine Leitung 55 und
eine Steuerleitur.g 56 sowie eine Drossel 57 zu dem hydrodynamischen Getriebe 52,
das derart verstellt wird, daß die Hydraulikpumpe mit eincr entsprechenden Drehzahl
angetrieben ist. Die Hydraulikpumpe beaufschlagt über die Druckleitung 17 und die
Leitung 20 den hydrostatischer. Wandler 8, der damit in Umdrehung versetzt wird
und als Achsantriebsrotor über ein Schaltgetriebe 57 sowie die Kardanwelle 50 und
das Differentialgetriebe 51 die Antriebsräder 9 in Umdrehung versetzt. Die unter
Druck stehende Hydraulikflüssigkeit steuert ein in der sekundärseitigen
Leitung
28a liegendes selbsttätig entsperrendes Rückschlagventil 58 auf, womit die Hydraulikflüssigkeit
über diese Leitung, die Leitung 30 sowie die Rückfluß leitung 33 und das in der
geöffneten Stellung stehende Bremsventil 34 ungehindert in den Hydraulikflüssigkeitssammelbehälter
T rückströmen kann. Gleichzeitig ist von dem Fahr-Drosselventil 24 aus über eine
Leitung 60 gewährleistet, daß das Brems-Drosselventil 34, das eine Rückstellsperre
enthält, in der erwähnten geöffneten Stellung steht. Ein zwischen der Leitung 26
und dem Flüssigkeitssammelbehälter T liegendes, gesteuert entsperrbares Rückschlagventil
71 ist geschlossen.
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Fahrstufe II : Bremsen aus Vorwärtsfahrt Das Brems-Drosselventil 34
ist über das Bremspedal 35 verstellt, womit die Rückflußleitung 33 entsprechend
gearosselt wird, mit dem Ergebnis, daßnunmehr der hydraulische Speicher 10 entsprechend
dem Druck auf der Sekundärseite des hydrostatischen Wandlers 8 geladen wird. Gleichzeitig
wird dadurch die gewünschte Bremsverzögerung erzielt, und das Fahr-Drosselventil
24 wird durch eine eingebaute Verzögerung daran gehindert, nach Freigabe des Fahrpedales
23 sogleich in die Schließstellung zurückzukehren, so daß die Hydraulikpumpe 6 zunächst
noch weiter angetrieben wird. Sowie der Druck auf der Sekundärseite des hydrostatischen
Wandlers 8 einen bestimmten Höchstwert erreicht, ist das Fahrzeug hydraulisch im
Stillstand festgebremst.
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Mit zunehmendem Druck in der Rückflußleitung 33 wird eine Leitung
61 und ein Stellorgan 62 das Fahr-Drosselventil 24 verzögert hydraulisch umgesteuert,
wodurch erreicht wird, daß das hydrostatische Getriebe 52 über eine Drossel 63 und
eine Abfluß leitung 64 verzögert
entleert wird, bis die Hydraulikpumpe
6 schließlich stillsteht und eine über Leitungen 65, 66 sowie ein Stellorgan 67
erfolgende Vorsteuerung eines Zutellschiebers 68 drucklos wird. Das Rückschlagventil
71 ist geschlossen.
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Fahrstufe III : Anfahren und Beschleunigen bei Vorwärtsfahrt Das Fahr-Drosselventil
24 ist über das Fahrpedal 23 entsprechend verstellt, womit das hydraulische Getriebe
52 entsprechend die Hydraulikpumpe 6 mit zunehmender Drehzahl anzutreiben beginnt.
Gleichzeitig wird über die Leitungen 66 der über ein Rückschlagventil 70 zwischen
der Druckleitung 17 und der Rückflußleitung 33 liegende Zuteilschieber 68 aufgesteuert,
was zur Folge hat, daß aus dem hydraulischen Speicher 10 Hydraulik-flüssigkeit zu
der Druckseite des hydrostatischen Wandlers 8 strömt und damit diesen versorgt.
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Sekundärseitig fließt die Hydraulikflüssigkeit über das von einer
nicht dargestellten Steuereinrichtung angesteuerte Rückschlagventil 71 in den Hydraulikflüssigkeitssammelbehälter.
Sowie der Speicherrestdruck gleich dem augenblicklichen Pumpendruck wird, ist der
Energierückgewinnungsvorgang beendet und die Hydraulikpumpe 6 bringt sodann die
Fahrleistung allein auf. Wenn dieser Zustand der gleichen Größe des Hydrat= likpumpendruckes
6 und des Speicherrestdruckes erreicht ist, wird die in dem Brems-Drosselventil
34 enthaltene Rückstellsperre durch eine interne Vorsteuerung aufgehoben, so daß
die Rückflußleitung 33 wieder frei mit demHydraulikflüssigkeitsbehälterT verbunden
ist.
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Fahrstufe IV : Rückwärtsfahrt Das Fahrtrichtungs-Drosselventil 25
ist, bezogen auf Fig. 4, nach links verstellt. Damit wird der hydrostatische Wandler
8 im umgekehrten Sinne über die Leitung 26 beaufschlagt, während ein in derleitung
28b liegendes selbsttätig entsperrendes Rückschlagventil 69 durch den in der Leitung
28a herrschenden Druck hydraulisch aufgesteuert wird. Im übrigen gilt sonst die
Betriebsweise wie bei der Fahr stufe 1.
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Fahr stufe V : Schleppfahrt vorwärts Die Motoren 4, 5 stehen still.
Die Füllpumpe 53 wird nicht angetrieben. Demgemäß ist das über eine Leitung 70 angesteuerte
Schaltgetriebe 57 in die Leerlaufstellung geschaltet, womit das Fahrzeug frei zum
Schleppen ist.
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Fahrstufe VI : Schleppfahrt rückwärts Hierfür gilt das Gleiche wie
für die Fahrstufe V.
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Im Vorstehenden wurde ein mit einem Duo-Antrieb ausgerüsteter Omnibus
in Gestalt eines sogenannten Gelenk-Stadtlinienomnibusses beschrieben. Selbstverständlich
ist die Erfindung ganz allgemein für alle Arten von Omnibussen und Lastkraftfahrzeugen
anwendbar. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen auf einen Duo-Antrieb
verzichtet wird und demgemäß der Antrieb der die gesamte Fahrleistung aufbringenden
Hydraulikpumpe 6 ausschließlich durch einen Elektromotor oder eine Verbrennungskraftmaschine
erfolgt.
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