DE102004047596A1 - Antriebsstrang für Allradfahrzeuge mit stufenlosem dezentralen Automatikgetriebe - Google Patents

Abstract

Eine vom Antriebsmotor getriebene Hydraulikpumpe befördert Hydraulikflüssigkeit zu den vier Antriebsrädern, an denen jeweils ein kleiner Hydraulikmotor mit einem verstellbaren Durchflussquerschnitt angetrieben wird. Der Querschnitt der voll geöffneten Kammer entspricht dem Zuleitungs- und Ableitungsquerschnitt. Wird nun der Durchflussquerschnitt durch einen zwischen die Rotorschaufeln des Hydraulikmotors geschobenen Formkörper verringert, erhöht sich die Durchflussgeschwindigkeit und damit die Geschwindigkeit des angetriebenen Rades, während die Fluidgeschwindigkeit in Zu- und Ableitung gleich bleibt. Wird in Abhängigkeit vom Lenkradeinschlag der Durchflussquerschnitt der rechten beiden Radmotoren gegenüber dem linken Räderpaar verändert, lässt sich die Geschwindigkeitsdifferenz von kurvenäußerem und kurveninnerem Radpaar einstellen. Bei Geradeausfahrt ist die Geschwindigkeit aller vier Radmotoren gleich, da automatisch die gleiche Durchflussgeschwindigkeit in den Motoren herrscht. Höherer Widerstand an einem Rad wirkt sich auf die gesamte Fluidgeschwindigkeit aus, so dass alle Räder etwas langsamer werden, falls nicht über das Gaspedal gegengesteuert wird.

Description

• Herkömmliche Automatikgetriebe sind teuer, schwer und kompliziert. Dieses neue Automatikkonzept in Verbindung mit Allradantrieb, Differential, Bremssystem und hydraulischer Kraflübertragung ist einfach und kostengünstig zu bauen, es ist wesentlich leichter und spart, vor allem in Verbindung mit dem Circular Dieselmotor, enorm Gewicht und Platz.
• Funktionsweise
• Von der Abtriebswelle des Motors wird eine Hydraulikpumpe angetrieben, die einen Hydraulikkreislauf antreibt, der sich in vier gleiche Stränge verzweigt, von denen jeder zu einem Fahrzeugrad führt. Jeder der vier Stränge hat einen Querschnitt von ¹/₄ des Pumpenausgangs.
• An jedem Rad des Fahrzeugs befindet sich ein Hydraulikmotor mit einer im Volumen veränderbaren Kammer, die bei kompletter Öffnung den gleichen Querschnitt wie die Zuleitung hat. Ein auf der Rotorachse befindlicher Formkörper, welcher genau in die Zwischenräume der Rotorblätter passt und entweder durch mechanische oder hydraulische Betätigung zwischen diese geschoben werden kann, variiert die Durchflussöffnung zwischen voll geöffnet und einer festzulegenden Minimalöffnung. Ist der Durchlass voll geöffnet, entspricht der Durchflussquerschnitt des Hydraulikmotors dem Zuleitungsquerschnitt. Wird der Motorquerschnitt durch Verschieben des Formkörpers verringert, erhöht sich die Durchflussgeschwindigkeit im Motor, bei entsprechend geringerem Druck und damit die Drehzahl. Die Steuerung des Motorquerschnitts kann sowohl manuell als auch elektronisch erfolgen. Drehzahlsensoren überwachen dabei jedes Rad und steuern über einen Mikroprozessor die Stellung des Formkörpers. Ein Sensor an der Lenkung überwacht den Einschlag der Räder bei Kurvenfahrt und gleicht über eine unterschiedliche Stellung des Formkörpers die unterschiedliche Geschwindigkeit von kurveninnerem und kurvenäußerem Radpaar an.
• Über ein weiteres Ventil können die Eingänge und Ausgänge der Hydraulikmotoren vertauscht werden, was dem Rückwärtsgang entspricht.
• Ein Bypassventil schließt im Leerlauf den Fluidkreislauf an der Hydraulikpumpe kurz. Zum Anfahren wird dieses Ventil geschlossen, beim Bremsen wird das Ventil kurz vor Stillstand des Fahrzeugs soweit geöffnet, dass der Motor im Leerlauf weiterlaufen kann.
• Wird der Fluidstrom durch ein Bremsventil reduziert oder geschlossen, hat man gleichzeitig eine Betriebsbremse, welche gleichmäßig auf alle Räder wirkt. Zusammen mit den Drehzahlsensoren kann per Mikroprozessor sowohl ein Antiblockiersystem als auch ein Antischlupfsystem realisiert werden.
• Ein Differentialgetriebe ist nicht nötig.
• Dieser Antrieb ist auch für Zweiräder geeignet, ebenso für Fahrzeuge mit mehr als vier Rädern.

Claims (3)

1. Hydraulikmotor mit variablem Durchflussquerschnitt, welcher mittels eines auf der Rotorachse des Motors verschiebbar angeordneten Formkörpers, der genau in die Zwischenräume der Rotorschaufel passt, eingestellt werden kann. Die Verstellung kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen.
2. Jedes Rad des Fahrzeugs wird über einen solchen Hydraulikmotor angetrieben.
3. Regelung der Durchflussmenge von rechtem und linkem Radpaar in Abhängigkeit vom Lenkungseinschlag, zum Ausgleich der Geschwindigkeitsdifferenz von kurveninnerem und kurvenäußerem Radpaar.