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Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug sowie ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug.
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Die
DE 197 32 468 A1 betrifft ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug, bei dem neben einer mit einem Generator und mindestens einem Elektromotor verbundene zusätzlichen Batterie ein Sensor zur Leistungsmessung vorgesehen ist. Damit soll ein systembedingter Leistungsverlust, wie beispielsweise ein elektromechanischer Übertragungsverlust, wegen einer Rollreibung der Räder und wegen eines Luftwiderstands bedingter Leistungsverlust, mittels einem dem Leistungsverlust entsprechendem Antrieb kompensiert werden.
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WO 2018/ 199 773 A1 zeigt ein mehrspuriges Fahrrad mit Muskel-Elektro-Hybridantrieb.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Antrieb für ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug vorzuschlagen, der einen Wendekreis bei Lenkmanövern reduziert, die Kurvenfahrdynamik und Fahrstabilität zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem für ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug umfasst ein Tretlagergetriebe, das dazu eingerichtet ist, zumindest mit einem ersten Antriebsdrehmoment von einem Benutzer über eine Tretkurbelwelle beaufschlagt zu werden, um wenigstens ein Fahrzeugrad zumindest mittelbar drehanzutreiben, sowie wenigstens eine erste antreibbare Achse, aufweisend eine erste elektromechanische Antriebseinheit und wenigstens eine zweite elektromechanische Antriebseinheit, wobei die erste Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen Fahrzeugrad der linken Fahrzeugseite zugeordnet ist und die zweite Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen weiteren Fahrzeugrad der rechten Fahrzeugseite zugeordnet ist, wobei die Antriebseinheiten mit einer Steuereinrichtung elektronisch verbunden sind, die dazu eingerichtet ist, die Antriebseinheiten der jeweiligen antreibbaren Achse in einem Lenkmanöver derart anzusteuern, dass eine Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades wenigstens temporär verringert wird und/oder dass eine Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades wenigstens temporär erhöht wird. Damit wird eine Torque-Vectoring-Fahrdynamikfunktion in das Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug implementiert, mittels dessen insbesondere ein Wendekreis bei Lenkmanövern reduziert und gleichzeitig die Fahrdynamik während Kurvenfahrten verbessert.
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Unter Torque-Vectoring, auch bekannt als Drehmomentverteilung, versteht man die aktive Beeinflussung des Gierwinkels von Kraftfahrzeugen beziehungsweise der Gierwinkelgeschwindigkeit, beziehungsweise Gierrate. Torque-Vectoring-Systeme an der gelenkten Achse eines Fahrzeugs führen zu einem Lenkmoment, welches den Lenkwinkel beeinflusst.
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Beispielsweise bei einem als Velomobil ausgebildeten Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug, bei dem sich der Fahrer sitzend oder liegend im Fahrzeug befindet, ist das Tretlagergetriebe im vorderen Teil des Fahrzeugs angeordnet, wobei das über die Tretkurbelwelle von dem Benutzer mechanisch eingebrachte erste Antriebsdrehmoment beispielsweise direkt auf mindestens ein Vorderrad des Fahrzeugs übertragbar ist oder über ein Ritzel mit damit wirkverbundener Antriebskette zu wenigstens einem Hinterrad des Fahrzeugs weitergeleitet werden kann. Die Antriebskette kann über Umlenkrollen beziehungsweise Umlenkzahnräder im Bodenbereich des Fahrzeugs geführt werden.
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Mittels der ersten elektromechanischen Antriebseinheit ist ein zweites Antriebsdrehmoment erzeugbar, das auf ein erstes Fahrzeugrad der jeweiligen angetriebenen Achse übertragbar ist. Mittels der zweiten elektromechanischen Antriebseinheit ist ein drittes Antriebsdrehmoment erzeugbar, das auf ein zweites Fahrzeugrad derselben angetriebenen Achse übertragbar ist. Die beiden Fahrzeugräder sind bevorzugt auf entgegengesetzten Seiten der Achse angeordnet. Somit ist denkbar, dass eines der Fahrzeugräder des Fahrzeugs teilweise mittels Muskelkraft und teilweise mittels eines Antriebsdrehmoments einer der Antriebseinheiten antreibbar ist. So kann ein Gesamtantriebsdrehmoment erzeugt werden, das aus einem aus Muskelkraft mechanisch eingebrachten Antriebsdrehmoment sowie aus einem Motordrehmoment der Antriebseinheiten besteht. Vorzugsweise wird das aus Muskelkraft mechanisch eingebrachte Antriebsdrehmoment auf mindestens ein Hinterrad des Fahrzeugs übertragen, wobei das jeweilige Motordrehmoment auf die Vorderräder des Fahrzeugs übertragen wird. Denkbar ist, dass ein mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeugrad gleichzeitig ein elektromechanische antreibbares Fahrzeugrad ist, das in Wirkverbindung mit einer der Antriebseinheiten steht.
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Das Lenkmanöver kann durch Betätigung eines Lenkrades eingeleitet werden, wodurch ein Lenkwinkel der Fahrzeugräder einer lenkbaren Achse, insbesondere der Vorderachse, des Fahrzeugs einstellbar ist. Bei Einleitung oder während des Lenkmanövers werden die Antriebseinheiten der jeweiligen angetriebenen Achse derart von der Steuereinrichtung angesteuert, dass sich eine Drehzahldifferenz des linken Fahrzeugrades im Verhältnis zum rechten Fahrzeugrad ergibt, und zwar derart, dass das kurveninnere Fahrzeugrad eine geringere Drehzahl aufweist als das kurvenäu-ßere Fahrzeugrad. In diesem Sinn werden die Antriebseinheiten der jeweiligen angetriebenen Achse derart angesteuert, dass sich eine Antriebsdrehmomentdifferenz des linken Fahrzeugrades im Verhältnis zum rechten Fahrzeugrad ergibt, und zwar derart, dass das kurveninnere Fahrzeugrad eine geringeres Antriebsdrehmoment aufweist als das kurvenäußere Fahrzeugrad. Die geringe Drehzahl und das geringere Antriebsdrehmoment am kurveninneren Fahrzeugrad können realisiert werden, in dem das jeweilige Fahrzeugrad mittels einer Bremsvorrichtung aktiv gebremst wird. Mithin erfolgt in diesem Fall eine Verzögerung des kurveninneren Fahrzeugrades durch Bremsen. Denkbar ist auch, dass die geringe Drehzahl beziehungsweise das geringere Antriebsdrehmoment durch eine Rekuperationsfunktion an dem jeweiligen Fahrzeugrad realisiert wird. Mithin erfolgt in diesem Fall eine Verzögerung des kurveninneren Fahrzeugrades durch Rekuperation.
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Es ist zwischen wenigstens einer der elektromechanischen Antriebseinheiten und dem dazugehörigen Fahrzeugrad eine Untersetzungsstufe zur Übersetzung einer Drehzahl einer Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit angeordnet, wobei die Untersetzungsstufe ein Antriebsrad, das mit einer Antriebswelle zumindest mittelbar drehfest verbunden ist, sowie ein damit wirkverbundenes Abtriebsrad, das mit einer Radnabe des jeweiligen Fahrzeugrades zumindest mittelbar drehfest verbunden ist, umfasst, wobei zumindest die Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit und das Antriebsrad im Bodenbereich des Fahrzeugs und in Schwerkraftrichtung unterhalb des Abtriebsrades der Untersetzungsstufe angeordnet sind. Das Abtriebsrad ist im Wesentlichen achsparallel zum Antriebsrad angeordnet, wobei das Abtriebsrad oberhalb des Antriebsrades angeordnet ist. Daraus ergibt sich die Situation im Fahrzeug, dass die Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit im Bodenbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und die Antriebsleistung an die linke und/oder rechte Fahrzeugflanke zu dem jeweiligen Fahrzeugrad geführt wird. Erst kurz vor dem jeweiligen antreibbaren Fahrzeugrad wird die Antriebsleistung über die Untersetzungsstufe mit den achsparallelen Rädern hoch zur Radnabe geführt. Daraus ergibt sich ein niedriger Fahrzeugschwerpunkt, da ein wesentlicher Teil des Antriebssystems in den Bodenbereich des Fahrzeugs, insbesondere an einen möglichst tiefen Punkt des Fahrzeugs, verlagert werden kann, wodurch die Kippstabilität des Fahrzeugs verbessert wird.
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Der Bodenbereich des Fahrzeugs ist Teil des Innenraums des Fahrzeugs und ist getrennt vom Außenbereich. Die Trennung des Innenraums des Fahrzeugs vom Au-ßenbereich erfolgt bevorzugt über die Karosserie, wobei der Bodenbereich mit dem entsprechenden Karosserieteil an der Unterseite des Fahrzeugs den Innenraum vom befahrenen Untergrund räumlich trennt. Je tiefer Bauteile des Fahrzeugs in oder an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet sind, desto tiefer liegt der Schwerpunkt des Fahrzeugs. Der Bodenbereich befindet sich insbesondere in Schwerkraftrichtung unterhalb des Fahrersitzes oder unterhalb der Pedale des Tretlagergetriebes. Der Bodenbereich ist insbesondere als Fußbodenbereich des Fahrzeugs zu verstehen.
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Die Untersetzungsstufe ist derart ausgeführt, dass das Antriebsrad kleiner ist, also einen kleineren Durchmesser aufweist, als das Abtriebsrad, um die Untersetzung, also die Übersetzung ins Langsame, zu realisieren. Mittels der Untersetzungsstufe wird also eine Drehzahl der Antriebswelle reduziert, um das Fahrzeug entsprechend anzutreiben. Über die Untersetzungsstufe kann eine Leistungsdichte des Antriebs erhöht werden.
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Vorzugsweise ist das Abtriebsrad der Untersetzungsstufe im Wesentlichen koaxial zur Radnabe des dazugehörigen Fahrzeugrades angeordnet. Damit wird die Anbindung der Untersetzungsstufe an die Radnabe des jeweiligen Fahrzeugrades vereinfacht und platzsparender gestaltet.
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Die jeweilige elektromechanische Antriebseinheit ist bevorzugt eine elektrische Maschine, wobei die Antriebswelle ein Rotor der elektrischen Maschine ist oder mit dem Rotor drehfest verbunden beziehungsweise gekoppelt ist. Der Rotor ist gegenüber einem gehäusefesten Stator der elektrischen Maschine drehbar gelagert. Die jeweilige als elektrische Maschine ausgebildete Antriebseinheit ist vorzugsweise mit einem elektrischen Speicher verbunden, der die Antriebseinheit mit elektrischer Energie versorgt. Es ist denkbar, dass die elektromechanische Antriebseinheit ferner eine Getriebestufe umfasst, in die eine Antriebsleistung aus der elektrischen Maschine eingeleitet und anschließend zumindest mittelbar auf das jeweilige Fahrzeugrad übertragen wird. Die jeweilige Antriebseinheit ist von der Steuereinrichtung steuer- beziehungsweise regelbar. Die jeweilige Antriebseinheit erzeugt eine Antriebsleistung, die über die Antriebswelle zumindest mittelbar, insbesondere über die Untersetzungsstufe, auf das jeweilige Fahrzeugrad übertragen wird. Durch die im Bodenbereich des Fahrzeugs angeordnete jeweilige Antriebseinheit werden geringere, ungefederte Massen realisiert, was in besseren Fahrwerkseigenschaften resultiert. Zudem kann die Dämpfung verbessert werden und der Innenschallpegel kann insbesondere bei Bodenunebenheiten reduziert werden.
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Nach einem Ausführungsbeispiel wird die Antriebseinheit des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades der angetriebenen Achse derart angesteuert, dass sich eine Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades derselben Achse verringert. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Antriebseinheit des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades der angetriebenen Achse derart angesteuert, dass sich eine Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades derselben Achse erhöht. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Antriebseinheiten der jeweiligen antreibbaren Achse derart angesteuert, dass sich die Drehzahl des kurveninneren Fahrzeugrades verringert und gleichzeitig die Drehzahl des kurvenäußeren Fahrzeugrades derselben Achse erhöht. Als antreibbare Achse ist im Rahmen dieser Erfindung primär eine elektrisch antreibbare Achse zu verstehen. Selbstverständlich ist auch die mit Muskelkraft antreibbare Achse, wenn diese an einer von der antreibbaren Achse verschiedenen Achse angeordnet ist, antreibbar. Eine solche Achse wird hier jedoch als mit Muskelkraft antreibbare Achse bezeichnet.
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Vorzugsweise umfasst das Antriebssystem neben der ersten antreibbaren Achse eine zweite antreibbare Achse, aufweisend eine dritte elektromechanische Antriebseinheit und wenigstens eine vierte elektromechanische Antriebseinheit, wobei die dritte Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen Fahrzeugrad der linken Fahrzeugseite zugeordnet ist und die vierte Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen weiteren Fahrzeugrad der rechten Fahrzeugseite zugeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Antriebseinheiten der zweiten antreibbaren Achse in einem Lenkmanöver derart zu betätigen, dass eine Drehzahl der kurveninneren Fahrzeugräder im Vergleich zur Drehzahl der kurvenäußeren Fahrzeugräder wenigstens temporär verringert wird und/oder dass eine Drehzahl der kurvenäußeren Fahrzeugräder im Vergleich zur Drehzahl der kurveninneren Fahrzeugräder wenigstens temporär erhöht wird. Die Funktionsweise der Verringerung beziehungsweise Erhöhung der Drehzahl des kurveninneren beziehungsweise kurvenäußeren Fahrzeugrades kann analog zu den obigen Ausführungen zur ersten antreibbaren Achse erfolgen. Damit lässt sich ein Allradantrieb für das Fahrzeug realisieren, sofern dieses genau zwei Achsen aufweist. Eine der Achsen oder beide Achsen können dabei zusätzlich als lenkbare Achse ausgebildet sein, um das Lenkmanöver einzuleiten oder auszuführen.
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Vorzugsweise ist die jeweilige elektromechanische Antriebseinheit räumlich zwischen einer Fahrzeugmittelachse und der dazugehörigen Untersetzungsstufe angeordnet. Vorzugsweise ist die jeweilige Antriebseinheit räumlich zwischen den Beinen des Fahrers im Bodenbereich des Fahrzeugs angeordnet. Die Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit erstreckt sich ausgehend von der Antriebseinheit zur linken beziehungsweise rechten Fahrzeugseite hin, wo sie mit der Radnabe wirkverbunden ist, insbesondere über die Untersetzungsstufe. Um Winkelversätze oder Achsversetze zwischen der jeweiligen Antriebseinheit und der Radnabe auszugleichen, können ferner Gelenkwellen, insbesondere verlängerbare und/oder verkürzbare Gelenkwellen, vorgesehen werden. In diesem Sinn ist, sofern eine Untersetzungsstufe vorgesehen ist, die Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit bevorzugt über eine Gelenkwelle mit dem Antriebsrad der jeweiligen Untersetzungsstufe antriebswirksam verbunden.
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Unter einer „Welle“ ist ein rotierbares Bauteil des Antriebssystems zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Antriebssystems drehfest miteinander verbunden sind. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. Unter einer Welle ist nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden.
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Dass zwei Bauelemente des Antriebssystems drehfest „verbunden“ beziehungsweise „gekoppelt“ sind beziehungsweise „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, sodass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insbesondere ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der jeweiligen Antriebseinheit und/oder des Untersetzungsgetriebes und/oder anderen Bauteilen des Antriebssystems handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern die entsprechenden Bauelemente sind fest miteinander gekoppelt. Auch eine drehelastische Verbindung zwischen zwei Bauteilen wird als fest oder drehfest verstanden. Insbesondere kann eine drehfeste Verbindung auch Gelenke beinhalten, zum Beispiel um eine Lenkbewegung oder eine Einfederung eines Fahrzeugrades zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist die Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit wenigstens abschnittsweise in einem Lenktunnel im Bodenbereich des Fahrzeugs angeordnet. Ferner kann die Gelenkwelle und/oder eine Eingangswelle des Antriebsrades der Untersetzungsstufe wenigstens teil- oder abschnittsweise im Lenktunnel angeordnet sein. Der Lenktunnel ist beispielsweise ein aus einem dünnwandigen Profil ausgeformtes Bauteil, das am Boden der Fahrzeugkarosserie befestigt oder darin integriert ist. Der Lenktunnel schützt die Bauteile des Antriebssystems vor einer ungewollten Beschädigung, insbesondere bei Ein- und Ausstieg des Fahrers in das oder aus dem Fahrzeug.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist die Untersetzungsstufe eine Stirnradstufe. Das Antriebsrad ist demnach ein Ritzel und das Abtriebsrad ist ein größeres Zahnrad, wobei das Zahnrad mit dem Ritzel direkt in Zahneingriff steht oder über ein dazwischen geschaltetes Zwischenrad wirkverbunden ist. Alternativ ist die Untersetzungsstufe ein Riementrieb oder ein Kettentrieb. Ein Riementrieb beziehungsweise Kettentrieb ist im Vergleich zur Stirnradstufe mit miteinander kämmenden Zahnrädern unempfindlicher gegenüber äußeren Einflüssen wie Schmutz und/oder Feuchtigkeit.
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Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist eine nicht schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu verstehen, welche zu einer permanenten Übertragung einer Antriebsleistung, insbesondere einer Drehzahl und/oder eines Drehmoments, vorgesehen ist. Die Verbindung kann dabei sowohl direkt oder über eine Festübersetzung erfolgen. Die Verbindung kann beispielsweise über eine feste Welle, eine Verzahnung, insbesondere eine Stirnradverzahnung, und/oder ein Umschlingungsmittel erfolgen.
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Unter dem Begriff „zumindest mittelbar“ ist zu verstehen, dass zwei Bauteile über mindestens ein weiteres Bauteil, das zwischen den beiden Bauteilen angeordnet ist, miteinander (wirk-)verbunden sind oder direkt und somit unmittelbar miteinander verbunden sind. Mithin können zwischen Wellen oder Zahnrädern noch weitere Bauteile angeordnet sein, die mit der Welle beziehungsweise dem Zahnrad wirkverbunden sind.
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Gemäß einem nicht beanspruchten Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für ein Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug, umfassend ein Tretlagergetriebe, welches dazu eingerichtet ist, zumindest mit einem ersten Antriebsdrehmoment von einem Benutzer über eine Tretkurbelwelle beaufschlagt zu werden, um wenigstens ein Fahrzeugrad zumindest mittelbar drehanzutreiben, sowie wenigstens eine erste antreibbare Achse, aufweisend eine erste elektromechanische Antriebseinheit und wenigstens eine zweite elektromechanische Antriebseinheit, wobei die erste Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen Fahrzeugrad der linken Fahrzeugseite zugeordnet ist und die zweite Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen weiteren Fahrzeugrad der rechten Fahrzeugseite zugeordnet ist, wobei die Antriebseinheiten mit einer Steuereinrichtung elektronisch verbunden ist, werden mittels der Steuereinrichtung die Antriebseinheiten der jeweiligen antreibbaren Achse in einem Lenkmanöver derart betätigt, dass eine Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades wenigstens temporär verringert wird und/oder dass eine Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades wenigstens temporär erhöht wird.
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Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, ein Lenkmanöver zu erkennen. Das Lenkmanöver wird durch den Fahrer manuell eingeleitet, indem er ein Lenkrad oder dergleichen, betätigt. Insbesondere ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, einen Lenkwinkel der Fahrzeugräder der lenkbaren Achse zu erkennen. Dazu kann die Steuereinrichtung mit entsprechender Sensorik verbunden sein, die den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl wenigstens eines der Fahrzeugräder und/oder andere fahrbetriebsabhängige Messgrößen erfasst und der Steuereinrichtung zur Auswertung sowie zur Steuerung und Regelung der Antriebseinheiten bereitstellt. Die Steuereinrichtung steuert insbesondere die Drehzahl der Antriebswelle der jeweiligen Antriebseinheit derart, dass gemäß den vorherigen Ausführungen zur Einleitung oder währendes Lenkmanövers eine Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades wenigstens temporär verringert wird und/oder dass eine Drehzahl des jeweiligen kurvenäußeren Fahrzeugrades im Vergleich zur Drehzahl des jeweiligen kurveninneren Fahrzeugrades wenigstens temporär erhöht wird, um die Kurvenfahrdynamik des Fahrzeugs positiv zu beeinflussen sowie die Fahrstabilität in Grenzsituationen wiederherzustellen. Damit kann, sofern vorhanden, ein ESP-System des Muskel-Elektro-Hybridfahrzeugs unterstützt werden. Insbesondere kann durch das hier vorgeschlagene Torque-Vectoring ein Bremseinsatz reduziert oder gänzlich vermieden werden.
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Das Verfahren ist ebenso einsetzbar, wenn das Antriebssystem ferner eine zweite antreibbare Achse umfasst, aufweisend eine dritte elektromechanische Antriebseinheit und wenigstens eine vierte elektromechanische Antriebseinheit, wobei die dritte Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen Fahrzeugrad der linken Fahrzeugseite zugeordnet ist und die vierte Antriebseinheit einem damit wirkverbundenen weiteren Fahrzeugrad der rechten Fahrzeugseite zugeordnet ist, wobei mittels der Steuereinrichtung die Antriebseinheiten der zweiten antreibbaren Achse in einem Lenkmanöver derart betätigt werden, dass eine Drehzahl der kurveninneren Fahrzeugräder im Vergleich zur Drehzahl der kurvenäußeren Fahrzeugräder wenigstens temporär verringert wird und/oder dass eine Drehzahl der kurvenäußeren Fahrzeugräder im Vergleich zur Drehzahl der kurveninneren Fahrzeugräder wenigstens temporär erhöht wird. So können alle Fahrzeugräder einer Fahrzeugseite des Fahrzeugs gemeinsam angesteuert werden, und zwar derart, dass insbesondere eine Drehzahlanpassung, also Erhöhung oder Verringerung der Drehzahlen, der Fahrzeugräder im Vergleich zu den Drehzahlen der Fahrzeugräder der jeweils anderen Fahrzeugseite des Fahrzeugs erfolgt. Als Fahrzeugseite ist entweder die linke oder rechte Fahrzeugflanke zu verstehen, wobei, wenn das Fahrzeug mehrere antreibbare Achsen aufweist, die Drehzahlen der Fahrzeugräder der linken und/oder der rechten Seite anpassbar sind, um die vorteilhafte Wirkung während eines Lenkmanövers gemäß den obigen Abschnitten der Beschreibung zu realisieren.
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Das erfindungsgemäße Antriebssystem ist in einem Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug einsetzbar, aufweisend eine erste Achse und wenigstens eine zweite Achse, wobei an jeder Achse wenigstens zwei Fahrzeugräder drehbar angeordnet sind. Vorzugsweise weist das Fahrzeug in Summe vier Räder auf, je zwei an der Vorderachse und Hinterachse. Dabei kann, wie zuvor beschrieben, mindestens ein Fahrzeugrad, vorzugsweise die beiden Fahrzeugräder einer der Achsen, mit Muskelkraft angetrieben werden, und die beiden Fahrzeugräder der gleichen und/oder der jeweils anderen Achse, besonders bevorzugt alle Fahrzeugräder des Fahrzeugs, elektromechanisch und unabhängig voneinander angetrieben werden. Das Antriebssystem, insbesondere die jeweilige Antriebseinheit, ist bevorzugt in Front-Quer-Bauweise verbaut, sodass die Antriebswelle sowie das Antriebsrad und, falls vorgesehen, das Abtriebsrad der Untersetzungsstufe im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind.
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Das Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug ist als Mikromobilitätsfahrzeug zu verstehen, beispielsweise als teilweise mit Muskelkraft und teilweise elektrisch betriebenes Fahrrad, insbesondere als Lastenrad oder Cargo-Bike, oder als sogenanntes Velomobil. Ein Lastenrad kann ein Hinterrad und zwei Vorderräder, oder umgekehrt, umfassen, wobei jeweils die Achse mit zwei Fahrzeugrädern als angetriebene Achse im Sinn dieser Erfindung zu verstehen ist. Ein Velomobil umfasst bevorzugt zwei Hinterräder und zwei Vorderräder. In diesem Fall können beide Achsen antreibbar sein. Der mit Muskelkraft erfolgende Antrieb des Muskel-Elektro-Hybridfahrzeugs wird zumindest teilweise von der jeweiligen Antriebseinheit unterstützt, um den Benutzer zu entlasten. Eine vollständige Übernahme des Antriebs durch die jeweilige Antriebseinheit ist zumindest temporär möglich. Das Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug kann auch einspurig ausgebildet sein, umfassend ein erstes Fahrzeugrad an der Vorderachse und ein zweites Fahrzeugrad an der Hinterachse.
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Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebssystems gelten sinngemäß ebenfalls für das erfindungsgemäße Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug, und umgekehrt.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt
- 1 eine stark schematische Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
- 2 eine stark schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Fahrzeug nach 1,
- 3 eine stark schematische Teillängsschnittdarstellung der Vorderachse des erfindungsgemäßen Fahrzeugs nach 1 und 2,
- 4 eine stark schematische Draufsicht der Vorderachse des erfindungsgemäßen Fahrzeugs nach 1 bis 3,
- 5 eine stark schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Fahrzeug nach 1 bis 4 während eines Lenkmanövers ohne Torque-Vectoring, und
- 6 eine stark schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Fahrzeug nach 1 bis 5 während eines Lenkmanövers mit Torque-Vectoring.
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Gemäß 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes mehrspuriges Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug 1 in Form eines Velomobils dargestellt, das nachfolgend vereinfacht Fahrzeug 1 genannt wird. Das Fahrzeug 1 weist zwei Achsen 13a, 13b auf, wobei die erste Achse 13a eine Vorderachse des Fahrzeugs 1 mit zwei drehbar daran angeordneten Fahrzeugrädern 4a, 4b und die zweite Achse 13b eine Hinterachse des Fahrzeugs 1 ebenfalls mit zwei drehbar daran angeordneten Fahrzeugrädern 4c, 4d ist. Beide Achsen 13a, 13b sind, wie nachfolgend beschrieben, antreibbare Achsen. Das erste und dritte Fahrzeugrad 4a, 4c sind auf der linken Fahrzeugseite angeordnet, wie in 1 zu sehen ist, wohingegen das zweite und vierte Fahrzeugrad 4b, 4d auf der rechten Fahrzeugseite angeordnet sind. 3 zeigt die erste Achse 13a mit dem ersten Fahrzeugrad 4a in der Seitenansicht und 4 zeigt die erste Achse 13a in der Draufsicht. In 1 und teilweise in 3 ist ein Fahrer P des Fahrzeugs 1 in einer für das als Velomobil ausgebildete Fahrzeug 1 typischen Sitzposition angedeutet.
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Das Fahrzeug 1 weist ein Antriebssystem auf, umfassend eine manuell betätigbares Tretlagergetriebe 2, in das von einem Benutzer über eine Tretkurbelwelle 3 ein erstes Antriebsdrehmoment eingebracht werden kann. An der Tretkurbelwelle 3 sind Pedale 3a, 3b angeordnet, über die der Fahrer P die Antriebsleistung in das Tretlagergetriebe 2 mit seiner eigenen Muskelkraft einleiten kann. Das Tretlagergetriebe 2 weist ferner ein - hier nicht näher gezeigtes - Ritzel auf, das mit einer Antriebskette 14 in Wirkverbindung steht, welches die mit Muskelkraft erbrachte Antriebsleistung auf die Fahrzeugräder 4c, 4d der zweiten Achse 13b beziehungsweise Hinterachse des Fahrzeugs 1 überträgt. Mithin werden mittels des Tretlagergetriebes 2 die Fahrzeugräder mit dem Bezugszeichen 4c und 4d an der Hinterachse des Fahrzeugs 1 mittelbar drehangetrieben.
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An der Vorderachse beziehungsweise der ersten Achse 13a sind, wie in 2 bis 4 deutlich zu sehen ist, zwei elektromechanische Antriebseinheiten 5a, 5b angeordnet, die erste 5a links einer Fahrzeugmittelachse A und die zweite 5b rechts der Fahrzeugmittelachse A. Zwischen den Antriebseinheiten 5a, 5b der ersten Achse 13a und dem dazugehörigen Fahrzeugrad 4a, 4b ist eine Untersetzungsstufe 6 wirksam angeordnet. Die jeweilige elektromechanische Antriebseinheit 5a, 5b der ersten Achse 13a ist räumlich zwischen einer Fahrzeugmittelachse A und der jeweiligen Untersetzungsstufe 6 angeordnet. An der Hinterachse beziehungsweise der zweiten Achse 13b sind ebenfalls zwei elektromechanische Antriebseinheiten 5c, 5d wirksam angeordnet, die dritte 5c links der Fahrzeugmittelachse A und die vierte 5d rechts der Fahrzeugmittelachse A. Damit sind alle vier Fahrzeugräder 4a - 4d separat angetriebene Fahrzeugräder, die durch entsprechenden regelbaren Antrieb mittels einer Steuereinrichtung 16 die Fahrdynamik des Fahrzeugs 1 durch wechselseitiges Antreiben und Verzögern beeinflussen können. Die erste Achse 13a ist zudem eine lenkbare Achse, wobei an der ersten Achse 13a eine - hier nicht näher gezeigte - Lenkvorrichtung vorgesehen ist, um einen Lenkwinkel des ersten und zweiten Fahrzeugrades 4a, 4b einzustellen. Die Lenkvorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 19 in 5 und 6 stark schematisch angedeutet.
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Die Antriebseinheiten 5a - 5d der jeweiligen Achse 13a, 13b sind jeweils identisch als elektrische Maschinen ausgebildet. Die elektrischen Maschinen werden durch einen - hier nicht gezeigten - Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt, welcher mit einem - hier ebenfalls nicht gezeigten - gehäusefesten Stator der jeweiligen Antriebseinheit 5a - 5d elektronisch verbunden ist. Die Antriebseinheiten 5a - 5d sind mit einer Steuereinrichtung 16 zur Steuerung und Regelung derselben elektronisch verbunden. Die jeweilige Antriebseinheit 5a - 5d und/oder die Steuereinrichtung 16 können mit Kühlrippen ausgestattet sein, die nach unten aus einer Karosserie K des Fahrzeugs 1 herausragen und direkt vom Fahrtwind gekühlt werden.
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Wie in 2 in Verbindung mit 4 zu sehen ist, erstrecken sich ausgehend von der ersten Antriebseinheit 5a eine dazugehörige drehantreibbare Antriebswelle 7 in Richtung des bezogen auf die Fahrzeugmittelachse A linken Fahrzeugrades 4a der ersten Achse 13a und ausgehend von der zweiten Antriebseinheit 5b eine dazugehörige drehantreibbare Antriebswelle 7 in Richtung des bezogen auf die Fahrzeugmittelachse A rechten Fahrzeugrades 4b der ersten Achse 13a. Die Antriebswelle 7 der ersten Antriebseinheit 5a sowie wenigstens ein Teil einer weiter unten beschriebenen Gelenkwelle 15 erstreckt sich abschnittsweise in einem Lenktunnel 11 im Bodenbereich des Fahrzeugs 1. Die Antriebswelle 7 der zweiten Antriebseinheit 5b sowie wenigstens ein Teil einer weiteren Gelenkwelle 15 erstreckt sich ebenfalls abschnittsweise im Lenktunnel 11 im Bodenbereich des Fahrzeugs 1.
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Nach 2 erstreckt sich ausgehend von der dritten Antriebseinheit 5c eine dazugehörige drehantreibbare Antriebswelle 7 in Richtung des bezogen auf die Fahrzeugmittelachse A linken Fahrzeugrades 4c der zweiten Achse 13b und ausgehend von der vierten Antriebseinheit 5d eine dazugehörige drehantreibbare Antriebswelle 7 in Richtung des bezogen auf die Fahrzeugmittelachse A rechten Fahrzeugrades 4d der zweiten Achse 13b.
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Durch Bestromung des jeweiligen Stators wird ein drehbar dazu angeordneter Rotor, welcher wiederum drehfest mit der jeweiligen Antriebswelle 7 verbunden ist, in eine Drehbewegung relativ zum Stator versetzt. Die jeweilige Antriebswelle 7 kann alternativ auch mit einer separaten Rotorwelle des Rotors drehfest verbunden beziehungsweise damit gekoppelt sein.
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Die jeweilige Antriebseinheit 5a - 5d ist dazu eingerichtet, ein jeweiliges Antriebsdrehmoment und eine Drehzahl in der nachfolgend beschriebenen Weise auf das dazugehörige Fahrzeugrad 4a - 4d zu übertragen. Nachfolgend wird die antriebstechnische Verbindung zwischen der ersten Antriebseinheit 5a und dem ersten Fahrzeugrad 4a sowie zwischen der dritten Antriebseinheit 5c und dem dritten Fahrzeugrad 4c detaillierter beschrieben. Die Verbindung zwischen der zweiten Antriebseinheit 5b und dem zweiten Fahrzeugrad 4b beziehungsweise zwischen der vierten Antriebseinheit 5d und dem vierten Fahrzeugrad 4d ist analog dazu ausgebildet, wobei die Anordnung der jeweiligen Achse 13a, 13b lediglich spiegelverkehrt ausgeführt ist.
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Zwischen der ersten Antriebseinheit 5a und dem damit antreibbaren ersten Fahrzeugrad 4a ist eine Untersetzungsstufe 6 zur Übersetzung einer Drehzahl der Antriebswelle 7 der ersten Antriebseinheit 5a angeordnet. Die Untersetzungsstufe 6 ist in 3 in der Ansicht zu sehen. Die Untersetzungsstufe 6 ist vorliegend als Stirnradstufe ausgebildet. Demnach weist die Untersetzungsstufe 6 ein als Ritzel ausgeführtes Antriebsrad 8 auf, das über eine in 2 gezeigte Gelenkwelle 15 mit der Antriebswelle 7 antriebswirksam verbunden ist. Mittels der Gelenkwelle 15 ist ein Achsversatz, eine Längenänderung, ein Winkelversatz und oder eine Federbewegung zwischen der Antriebswelle 7 und dem Antriebsrad 8 ausgleichbar. Ferner weist die Untersetzungsstufe 6 ein als Zahnrad ausgebildetes Abtriebsrad 9 auf, das einen größeren Durchmesser aufweist als das Antriebsrad 8 sowie über eine Abtriebswelle 12 mit einer Radnabe 10 des ersten Fahrzeugrades 4a drehfest verbunden und koaxial dazu angeordnet ist. Dazu kann das Abtriebsrad 9 mit der Radnabe 10 über eine Steck- und/oder Schraubverbindung verbunden sein. Das Antriebsrad 8 und das Abtriebsrad 9 kämmen miteinander. 3 zeigt außerdem, dass die Antriebswelle 7 der ersten Antriebseinheit 5a und das Antriebsrad 8 der Untersetzungsstufe 6 im Bodenbereich des Fahrzeugs 1 und in Schwerkraftrichtung unterhalb des Abtriebsrades 9 der Untersetzungsstufe 6 angeordnet sind. Bezogen auf eine Horizontale ist die jeweilige Radnabe 10 und das Abtriebsrad 9 der Untersetzungsstufe 6 oberhalb der ersten beziehungsweise dritten Antriebseinheit 5a, 5c und dem Antriebsrad 8 der Untersetzungsstufe 6 angeordnet.
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Zum Schutz der Stirnradverzahnung der Untersetzungsstufe 6 wird ein kapselndes Gehäuse G vorgesehen, das den die Räder 8, 9 aufnehmenden Innenraum des Gehäuses G abdichtet. Die jeweils als Stirnrad ausgebildeten Antriebsrad 8 und Abtriebsrad 9 können gefettet sein. Alternativ kann das Gehäuse G mit Schmiermittel, insbesondere Öl, gefüllt sein und die Untersetzungsstufe 5 kann durch geeignete Mittel geschmiert werden. Der Füllstand ist in diesem Fall beispielsweise auf Höhe der Verzahnung des in Schwerkraft Richtung unteren Antriebsrades, sodass per Schleuder- und Schleppwirkung das Schmiermittel beide Stirnräder vollständig benetzen kann. Alternativ könnte man den Achsversatz anstatt zweier Stirnräder mit Riemen oder Kette darstellen. In diesem Sinn wäre die Untersetzungsstufe 6 als Riementrieb oder als Kettentrieb ausgebildet, wobei die beiden Räder 8, 9 in diesem Fall über ein Zugmittel miteinander wirkverbunden wären.
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Im Leistungsfluss zwischen der ersten Antriebseinheit 5a und der Gelenkwelle13 ist zudem ein - hier nicht gezeigter - elektrisch aktuierbarer, also schaltbarer, Freilauf angeordnet, mittels dessen eine Fahrwiderstandsoptimierung, insbesondere eine Reduzierung von Schlepp- und Reibmomenten, erfolgt. Der Freilauf kann alternativ auch zwischen dem Abtriebsrad 9 und der Radnabe 10 positioniert sein.
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Die dritte Antriebseinheit 5c an der zweiten Achse 13b, insbesondere die Antriebswelle 7 der dritten Antriebseinheit 5c, ist koaxial zur Radnabe 10 des dritten Fahrzeugrades 4c angeordnet, wobei die Antriebswelle 7 eine Antriebsleistung direkt auf das dritte Fahrzeugrad 4c überträgt. Für die zweite Achse 13b ist ebenso denkbar, Gelenkwellen und/oder Untersetzungsstufen vorzusehen, um eine Antriebsleistung umzuwandeln oder einen Winkel- und/oder Längenausgleich zu realisieren. Da in dem hier gezeigten Fahrzeug 1 aber an der Hinterachse 13b mehr Bauraum zur Verfügung steht als an der Vorderachse 13a kann es insbesondere zur Reduzierung von Bauteilen vorteilhaft sein, die Antriebseinheiten 5c, 5d der Hinterachse 13b koaxial zur jeweiligen Radnabe 10 des dritten beziehungsweise vierten Fahrzeugrades 4c, 4d anzuordnen.
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Die Antriebseinheiten 5a - 5d sind nach 2 mit einer Steuereinrichtung 16 elektronisch verbunden und von dieser unabhängig voneinander antreibbar. Die Steuereinrichtung 16 ist dazu eingerichtet, die Antriebseinheiten 5a - 5d der antreibbaren Achsen 13a, 13b in einem normalen Fahrbetrieb zu steuern und zu regeln. Dies zeigt 5 exemplarisch, wobei in dem in 5 gezeigten Fahrbetrieb auch eine Kurvenfahrt derart ausgeführt wird, dass alle Fahrzeugräder 4a - 4d gleichmäßig, das heißt mit einer für die linke und rechte Fahrzeugseite identischen Drehzahl und einem identischen Antriebsdrehmoment, angetrieben werden. Ein derartiger Antrieb erfolgt, wenn keine Drehmomentverteilung an den Fahrzeugrädern 4a - 4d erfolgt. In 5 befindet sich das Fahrzeug 1 in einer Rechtskurvenfahrt, wobei die Pfeile 17a - 17d der linken und rechten Fahrzeugseite alle in die Antriebsrichtung des Fahrzeugs 1, also nach vorne zeigen. Damit soll dargestellt werden, dass alle Fahrzeugräder 4a - 4d eine im Wesentlichen gleiche Drehzahl aufweisen und mit einem im Wesentlichen gleichen Antriebsdrehmoment angetrieben werden. Der vor dem Fahrzeug 1 angedeutete gestrichelte Pfeil 18 deutet einen Wendekreis des Fahrzeugs 1 bei einem derartigen Antrieb des Fahrzeugs 1 an. Das in 5 und 6 gezeigte Fahrzeug 1 entspricht dem Fahrzeug 1 nach 1 bis 4, wobei hier auf eine Darstellung der Komponenten und Teile des Antriebssystems zum besseren Verständnis des Verfahrens zum Betreiben des Antriebssystems des Fahrzeugs 1 verzichtet wird.
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6 zeigt die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Drehmomentverteilung beziehungsweise Torque Vectoring für das Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug 1. Auch nach 6 befindet sich das Fahrzeug 1 ebenso wie in 5 in einem Lenkmanöver für eine Rechtskurvenfahrt. Das erste und dritte Fahrzeugrad 4a, 4c sind bei einer Rechtskurvenfahrt als kurvenäußeres Fahrzeugrad zu verstehen und das zweite und vierte Fahrzeugrad 4b, 4d sind als kurveninneres Fahrzeugrad zu verstehen. Bei einer Linkskurvenfahrt wäre dies umgekehrt.
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Die Steuereinrichtung 16 ist neben der Steuerung des normalen Fahrbetriebs ferner dazu eingerichtet, die Antriebseinheiten 5a - 5d in einem Lenkmanöver derart anzusteuern, dass eine Drehzahl der kurveninneren Fahrzeugräder 4b, 4d im Vergleich zur Drehzahl der kurvenäußeren Fahrzeugräder 4a, 4c wenigstens temporär verringert wird und gleichzeitig eine Drehzahl der kurvenäußeren Fahrzeugräder 4a, 4c im Vergleich zur Drehzahl der kurveninneren Fahrzeugräder 4b, 4d wenigstens temporär erhöht wird. Ebenso können die Antriebseinheiten 5a - 5d in einem Lenkmanöver derart angesteuert werden, dass ein Antriebsdrehmoment der kurveninneren Fahrzeugräder 4b, 4d im Vergleich zu einem Antriebsdrehmoment der kurvenäußeren Fahrzeugräder 4a, 4c wenigstens temporär reduziert wird und gleichzeitig ein Antriebsdrehmoment der kurvenäußeren Fahrzeugräder 4a, 4c im Vergleich zum Antriebsdrehmoment der kurveninneren Fahrzeugräder 4b, 4d wenigstens temporär erhöht wird.
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Die soll durch die unterschiedlichen Richtungen der Pfeile 17a - 17d verdeutlich werden. Vorliegend sind die Pfeile 17a, 17c an den Fahrzeugrädern 4a, 4c der linken Fahrzeugseite in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ausgerichtet, wohingegen die Pfeile 17b, 17d an den Fahrzeugrädern 4b, 4d der rechten Fahrzeugseite in entgegengesetzte Richtung, also in Rückwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 1, ausgerichtet sind. Damit soll dargestellt werden, dass die Drehzahl und/oder das Antriebsdrehmoment der Fahrzeugräder 4a, 4c der linken Fahrzeugseite erhöht wird beziehungsweise werden und gleichzeitig die Drehzahl und/oder das Antriebsdrehmoment der Fahrzeugräder 4b, 4d der rechten Fahrzeugseite verringert wird beziehungsweise werden. Der vor dem Fahrzeug 1 angedeutete gestrichelte Pfeil 18 deutet einen im Vergleich zu 5 engeren Wendekreis des Fahrzeugs 1 bei einem derartigen Antrieb des Fahrzeugs 1 an. Mit anderen Worten kann durch gezielte Ansteuerung der jeweiligen Antriebseinheit 5a - 5d ein Wendekreis des Fahrzeugs 1 bei einer Kurvenfahrt erreicht werden. Zudem kann die Kurvenfahrdynamik verbessert werden. Außerdem können die Antriebseinheiten 5a - 5d zur Fahrzeugstabilisierung wechselseitig angetrieben beziehungsweise verzögert werden. Das Verzögern kann beispielsweise durch Rekuperation an der jeweiligen Antriebseinheit 5a - 5d und/oder durch Betätigen einer jeweiligen - hier nicht dargestellten - Betriebsbremse des Fahrzeugs 1 erfolgen. Durch Einsatz einer Rekuperationsfunktion ist insbesondere möglich, auf ein Betätigen der Bremsen zu verzichten, wodurch der Bauteilverschleiß reduziert wird. Alternativ oder ergänzend kann mittels Torque Vectoring zudem ein eventuelles ESP-System des Fahrzeugs 1 unterstützt werden.
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Weitere Vorteile des Antriebssystems sind unter anderem eine geringere gefederte Masse im Vergleich beispielsweise zu Nabenmotoren, verbesserte Fahrwerksleistungen, bessere Dämpfungseigenschaften, weniger Vibration im Fahrzeug durch Fahrbahnunebenheiten, eine vereinfachte Rad-Demontage als bei Nabenmotoren, eine höhere mögliche Drehzahl der Antriebswelle 7 sowie eine höhere Leistungsdichte der jeweiligen Antriebseinheit 5a, 5b. Indem die jeweilige Antriebseinheit 5a - 5d im Bereich oder auf der Fahrzeugmittelachse A angeordnet ist, ist sie besser vor Umwelteinflüssen geschützt. Zudem wird ein niedrigerer Fahrzeugschwerpunkt erreicht, der eine erhöhte Kippstabilität zur Folge hat.
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Denkbar ist außerdem, dass nur die Vorderachse 13a oder nur die Hinterachse 13b als antreibbare Achse mit entsprechenden Antriebseinheiten 5a, 5c beziehungsweise 5b, 5d ausgestattet ist. Mit nur einer antreibbaren Achse 13a, 13b ist das System gleichermaßen dazu geeignet, die genannten Wirkungen zu erzielen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Muskel-Elektro-Hybridfahrzeug beziehungsweise Fahrzeug
- 2
- Tretlagergetriebe
- 3
- Tretkurbelwelle
- 3a
- Erstes Pedal
- 3b
- Zweites Pedal
- 4a
- Erstes Fahrzeugrad
- 4b
- Zweites Fahrzeugrad
- 4c
- Drittes Fahrzeugrad
- 4d
- Viertes Fahrzeugrad
- 5a
- Erste Antriebseinheit
- 5b
- Zweite Antriebseinheit
- 5c
- Dritte Antriebseinheit
- 5d
- Vierte Antriebseinheit
- 6
- Untersetzungsstufe
- 7
- Antriebswelle
- 8
- Antriebsrad
- 9
- Abtriebsrad
- 10
- Radnabe des Fahrzeugrades
- 11
- Lenktunnel
- 12
- Abtriebswelle
- 13a
- Erste Achse beziehungsweise Vorderachse des Muskel-Elektro-Hybridfahrzeugs
- 13b
- Zweite Achse beziehungsweise Hinterachse des Muskel-Elektro-Hybridfahrzeugs
- 14
- Antriebskette
- 15
- Gelenkwelle
- 16
- Steuereinrichtung
- 17a
- Erster Pfeil
- 17b
- Zweite Pfeil
- 17c
- Dritter Pfeil
- 17d
- Vierter Pfeil
- 18
- Gestrichelter Pfeil
- 19
- Lenkvorrichtung
- A
- Fahrzeugmittelachse
- G
- Gehäuse
- P
- Fahrer
