DE3110964A1 - Mit regenerativantrieb ausgeruesteter omnibus - Google Patents

Description

• Ein Stadtomnibus legt rund die llälfte seiner Hinsatzstrecke
• im Verzögerungsbereich, d.h. bremsend, zurück. Die dabei voll den Bremsen oder Retardern an die Umgebungsluft abgeführte Wärme stellt einen enormen Energieverlust dar. Nur einen Teil dieser Energie in der Verzögerungsphase zu speichern und für die nachfolgende Beschleunigungsarbeit des Fahrzeugs auszunutzero, verringert den Brennstoffverbrauch des Fahrzeugs crheblich. Bei Anwendung einer Nutzbremsung kann ein kleinvolumiger Motor mit geringerem Gewicht, kleinerem Raumaufwand und verringerter Umwelbelastung als Kraftquelle dienten.
• Seit geraumer Zeit werden von der europäischen Fahrzeugindustrie Versuche mit regenerativen Antriebssystemen durchgeführt.
• Dabei werden ausschliesslich Antriebseinheiten verwendet, welche sich aus einem Antriebsmotor, dem dazugehörigen Drehmomentwandler, sowie dem Achsantrieb und einem parallel geschalteten regenerativen Antriebssystem zusammensetzen. Letzteres besteht aus Hydrospeicher, Hydrostatikpumpe sowie -motor oder hydrostatisch bzw. mechanisch angetriebenem Schwungradspeicher. Bei einer bekannt gewordenen Versuchsausführung w irtl bei der Bremsung ein Schwungrad über ein Hydrostatikgetriebe mit mechanischer Leistungsverzweigung vom Schaltgetriebe angetrieben.
• I)essen Energie wird bei der Beschleunigung ebenfalls hydrostatisch auf die Antriebswelle übertragen.
• Ferner ist eine Versuchslösung bekannt, bei der der komplette Antrieb vorn Motor über eine Hydrostatikpuinpe und einen Hydrostatikmotor auf die Antriebsachse erfolgt ui>d ein Schwungradspeicher über ein Getriebe in die Verbindung zwischen Motor oder Schwungrad zum Antrieb eingeschaltet ist. Die Bremsenergie wird über den liydrostatikantrieb in den Schwungradspeicher geleitet.
• Bekannte Lösungen verwenden ausschliesslich den Kraftschluss der vom Fahrzeugmotor angetriebenen Antriebsachse für das regenerative Antriebssystem. Sie machen demnach die Anwendung von aufwendigen Zwischengetrieben erforderlich und beanspruclieio den besonders bei Dreiachsbussen hoch beanspruchten Kraftschluss der Antriebsräder zusätzlich.
• Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, die genannten Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäss wird ausschliesslich der Reifenkraftschluss einer Achse für den regenerativen Antrieb verwendet, also beispielsweise bei einem Vierradomnibus die bisher nicht angetriebene Vorderachse oder bei einem dreiacllsigell Gelenkbus, bei dem die letzte Achse angetrieben wird, die mittlere Tragachse oder bei einer angetriebenen mittleren Tragachse bei einem Dreiachsbus die vorderste oder hinterste, bisher nicht ange-triebene Achse. Bei einer derartigen Lösung wird der Antriebskraftschluss gleichmässiger auf die Räder des Fahrzeugs verteilt, was bei schwierigen Wetterverhältnissen von Bedeutung ist und auch eine gleichmässigere Belastung der Reifen gewährleistet. Vorteilhaft ist ferner, dass der bisherige Antrieb, allerdings mit kleinerem Antriebsmotor, mit normalen Achse ui>d Getriebeteilen ausgerüstet bleibt.
• Zur erfindungsgemässen Lösung der gestellten Aufgabe besitzt der Regernativantrieb zwei Räder, einen auf die Räder wirkenden Achsantrieb, einen Schwungradspeicher, ein den Schwungradspeicher mit dem Achsantrieb verbindendes Cetriebe, ein in dem Getriebe vorgesehenes Hydrostatik- oder Hydrodynamikelement, eine Reibungskupplung bzw. -bremse oder Ventile zum Ein- oder Ausschalten des ilydrostatik- oder Hydrodynamikelements. Das Fahrzeug wird durch das eingeschaltete llydrostatik- oder Hydrodynamikelement und die dadurch hergestellte Verbindung zwischen Schwungradspeicher und Räder entweder angetrieben oder verzögert.
• in weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Hydodynamikelement als Drehmomentwandler ausgebildet, wobei es in einer noch weiterer Ausbildung der Erfindung aus zwei Einheiten besteht, von der die eine zum Antrieb und die andere zur Verzögerung des Fahrzeugs eingesetzt ist. Dicse Wandler werden durch Füllen oder Leeren ein- und ausgeschaltet.
• In noch weiterer Ausbildung der Erfindung sind dem llydrostatik-oder Hydrodynamikelement vorzugsweise durch Kupplungen oder Bremsen geschlatete Zahnradübersetzungen oder eine stufenlos regulierbare Uebersetzung vor- oder nachgeschaltet.
• In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 und 2 ist ein Gelenkomnibus in der Seitenansicht und schematisch im Grundriss unter Verdeutlichung der Achsen widergegeben. In Fig. 3 ist der Renererativantrieb dieses Fahrzeugs schematisch dargestellt.
• In den Abbildungen ist mit 1 die nicht angetriebene, gelenktc Vorderachse, mit 2 die Regenerativantriebachse und mit 3 die konventionelle Antriebsachse gekennzeichnet. Die beiden Antriebsachsen 2 und 3 stellen Dedion-Lösungen dar, bei denen der Achsantrieb am Chassis befestigt ist und die Räder über Gelenkwellen und Ritzel im Rad angetrieben werden. Der Antriebsblock setzt sich aus Motor 4, Schaltgetriebe 5 und Achsgetriebe 6 zusammen.
• Der Regenerativantrieb besteht aus der Achse 2 und zwei Schwung rädern 7 und 8, welche durch Gelenkwellen 10 und 11 von der aus Achsantrieb und Verbindungsgetriebe zusammengesetzten Antriebseinheit 9 aus angetrieben werden. Die Antriebsachse weist vier Räder 21 bis 24, die Achsbrücke 25, sowie Rädnaben 2 2 und auf. Die Naben werden über die innen verzahnten Glockenräder 28 und 29 über mit den Gelenkwellen 210 und 211 in Verbindung stehenden Ritzel 212 und 213, sowie nicht mit dargestellte Zwischenräder angetrieben.
• Im Achsantriebsgehäuse 9 ist das Differential 92 angeordnet.
• Seitlich aussen sind die beiden Vollbelagscheibenbremsen 93 und 94 gelagert. Das Tellerrad 95 kämmt mit dem Ritzel 96, welches über die Bremse 97 bzw. Kupplung 98 und das Planetengetriebe 99 mit dem Hydrodynamikelement 910 in Verbindung steht.
• Im dargestellten Schema-Beispiel ist das Hydrodynamikelement mit zwei Pumpen- bzw. Turbinenrädern 911 und 912 und schwenkbaren Leitschaufeln 913 zusammengesetzt. Die Leitschaufeln werden beim Umschalten von Antrieb auf Bremse und umgekehrt durch einen Zahnranz 914 geschwenkt. Mit dem Hydodynamikelement 910 ist das Kegelrad 915 verbunden, welches über die Ritzel 916 und 917, die Gelenkwellen 10 und 11 und die Kegeltriebe 71 bzw 81, die Schwungsräder 7 und 8 antreibt. Zur Verbindung der Achse mit den Schwungsrädern kann das Hydrodynamikelement über das Ventil 918 gefüllt und zum Lösen über das Ventil 919 geleert werden.
• Da ein Stadtomnibus in einem Geschwindigkeitsbereich bis 50 km/h betrieben wird, eignet sich für das Hydrodynamikelement auch der Einsatz von zwei hintereinander angeordneten mit, bei Retardern bewährten Füll- und Leerventilen ausgestatteten Wandlern hohen Wandlerbereiches ohne Zusatzgetriebe.
• Leerseite

Claims (1)

1. Mit Regenerativantrieb ausgerüsteter Omnibus 1) Mit Regenerativantrieb ausgerüsteter Omnibus, dadurch gekennzeichnet, dass ausschliesslich der Reifenkraftschluss einer Achse (2) für diesen Antrieb verwendet wird.

   1) Mit Regenerativantrieb ausgerüsteter Omnibus, nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Räder (21, 22; 23, 24), einen auf die Räder wirkenden Achsantrieb (91), einen Schwungradspeicher (7, 8), ein den Schwungsradspeicher mit dem Achsantrieb verbindendes Getriebe (9), ein in dern Getriebe vorgesehenes Hydrostatik- oder Hydrodynamikelement (910, 911, 912), sowie eine Reibungskupplung bzw. -bremse oder Ventile (918, 919) zum Hin- oder Ausschaldeb des Hydrodynamikelements.

   3) Mit Regenerativantrieb ausgerüsteter Omnibus, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrodynamikelement (910, 911, 912) als Drehmomentwandler ausgebildet ist.

   4) Mit Regenerativantrieb ausgerüsteter Omnibus, nach Anspruch 1 und 2, gekeiinzeichnet durch zwei Drehmomentwandler im Verbindungsgetriebe, von denen einer beim Antrieb und der andere bei der Verzögerung des Fahrzeugs angewendet wird.

   5) Mit Regenerativantrieb ausgerüsteter Omnibus, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hydrodynamikelement vorzugsweise durch Kupplungen 98 ) oder Bremsen (97) geschaltete Zahnradübersetzungen (99.) oder eine stufenlos regulierbare Uebersetzung vor- oder nachgeschaltet sind.