DE19781855B4 - Device for driving auxiliary equipment - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Antrieb von Zusatzeinrichtungen in einem mit einer Antriebsquelle (10) ausgestatteten Fahrzeug, wobei zu den Zusatzeinrichtungen (19) zum Beispiel eine Lichtmaschine zur Erzeugung elektrischen Stroms, ein Kühlmittelkompressor für die Klimaanlage des Fahrzeugs, eine Schmierölpumpe, eine Wasserpumpe und ein Lüfter für das Kühlsystem der Antriebsquelle, Servomechanismen zur Betätigung von Kupplung, Lenkung und Bremsen etc. zählen können, und wobei die Vorrichtung ein hydraulisches System (14) mit einer Pumpe (13) zur Unter-Druck-Setzung des hydraulischen Systems umfasst und in der Vorrichtung jede der Zusatzeinrichtungen (19) mit einem Hydro-Antriebsmotor (18) verbunden ist, wobei die Antriebsmotoren (18) der Zusatzeinrichtungen (19) mit Steuer- und Einstellmitteln (21) für den Anschluss und die vollständige oder teilweise Abtrennung der Zusatzeinrichtungen (19) in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme der Antriebsmotoren (18) ausgestattet sind, wobei der Geschwindigkeitsbereich für jede Zusatzeinrichtung (19) und ihren Antriebsmotor (18) spezifisch ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Einstellmittel (21) so gestaltet sind, dass sie zum Zweck...contraption for driving auxiliary equipment in one with a drive source (10) equipped vehicle, wherein the additional devices (19) for Example, an alternator for generating electric power, a Refrigerant compressor for the Air conditioning of the vehicle, a lubricating oil pump, a water pump and a fan for the cooling system the drive source, servomechanisms for the actuation of clutch, steering and brakes etc. count can, and wherein the device comprises a hydraulic system (14) having a Pump (13) for pressurizing of the hydraulic system and in the device each of the Auxiliary equipment (19) is connected to a hydro-drive motor (18), wherein the drive motors (18) of the auxiliary devices (19) with Control and adjustment means (21) for the connection and the complete or partial separation of the auxiliary equipment (19) depending are equipped by the power consumption of the drive motors (18), the speed range for each additional device (19) and its drive motor (18) is specific, characterized in that the control and adjustment means (21) are designed so that they for the purpose ...
Description
TECHNISCHER BEREICHTECHNICAL PART
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Zusatzeinrichtungen in einem mit einer Antriebsquelle ausgestatteten Fahrzeug, wobei zu den Zusatzeinrichtungen zum Beispiel eine Lichtmaschine zur Erzeugung elektrischen Stroms, ein Kühlmittelkompressor für die Klimaanlage des Fahrzeugs, eine Schmierölpumpe, eine Wasserpumpe und ein Lüfter für das Kühlsystem der Antriebsquelle, Servomechanismen zur Betätigung von Kupplung, Lenkung und Bremsen etc. zählen können, und wobei die Vorrichtung ein hydraulisches System mit einer Pumpe zur Unter-Druck-Setzung des hydraulischen Systems umfasst und in der Vorrichtung jede der Zusatzeinrichtungen mit einem Hydro-Antriebsmotor verbunden ist, wobei die Antriebsmotoren der Zusatzeinrichtungen mit Steuer- und Einstellmitteln für den Anschluss und die vollständige oder teilweise Abtrennung der Zusatzeinrichtungen in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme der Antriebsmotoren ausgestattet sind, wobei der Geschwindigkeitsbereich für jede Zusatzeinrichtung und ihren Antriebsmotor spezifisch ist.The The invention relates to a device for driving auxiliary equipment in a vehicle equipped with a drive source, wherein to the ancillary equipment, for example, an alternator for generating electric current, a refrigerant compressor for the Air conditioning of the vehicle, a lubricating oil pump, a water pump and a fan for the cooling system the drive source, servomechanisms for the actuation of clutch, steering and brakes etc. count can, and wherein the device is a hydraulic system with a pump for pressurizing the hydraulic system comprises and in the device each of the auxiliary devices connected to a hydro-drive motor with the drive motors of the ancillary devices with control and adjusting means for the connection and the complete or partial separation of ancillary equipment depending on the power consumption of the drive motors are equipped, wherein the speed range for each accessory and its drive motor is specific.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG, STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION, PRIOR ART
Aus Gründen des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit ist man bestrebt, den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen zu vermindern. Eine Möglichkeit besteht in diesem Zusammenhang darin, den Wirkungsgrad von vorhandenen Zusatzeinrichtungen, z. B. von Wasserpumpe, Ölpumpe, Lichtmaschine, Servolenkungsmechanismus, Klimaanlage und Anlasser usw. zu erhöhen. Der Antrieb der Zusatzeinrichtungen erfolgt in der Regel über ein Riemengetriebe (das an sich einen hohen Wirkungsgrad hat) oder z. B. über einen Kettenantrieb, jeweils mit veränderlicher Betriebsgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der Motordrehzahl.Out establish the environmental protection and economic efficiency one strives to to reduce the fuel consumption of vehicles. A possibility is in this context, the efficiency of existing Additional equipment, eg. From water pump, oil pump, alternator, power steering mechanism, Air conditioning and starter etc. increase. The drive of the additional equipment is usually done over a belt transmission (which in itself has a high efficiency) or z. B. over a chain drive, each with variable operating speed, in dependence of the engine speed.
Der Wirkungsgrad der verschiedenen Zusatzeinrichtungen ist in der Regel geschwindigkeitsabhängig, und da sie in einem sehr großen Geschwindigkeitsbereich betriebsfähig sein sollen, ist der mittlere Wirkungsgrad dieser Zusatzeinrichtungen recht niedrig. Beispielsweise liegt der mittlere Wirkungsgrad der Lichtmaschine im Normalfall bei höchstens 40–55 Prozent. Die in der Lichtmaschine auftretenden Verluste sind u. a. bedingt durch Reibungsverluste, Luftkühlung, Kupfer- und Eisenverluste und Gleichrichterverluste, wenn eine Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom vorliegt.Of the Efficiency of the various ancillary equipment is usually depending on speed, and since she is in a very big Speed range is the middle one The efficiency of these options is quite low. For example the average efficiency of the generator is normally at most 40-55 percent. The occurring in the alternator losses are u. a. conditioned due to friction losses, air cooling, Copper and iron losses and rectifier losses when converting from AC to DC.
Eine Lichtmaschine kann hinsichtlich ihres Wirkungsgrades auf verschiedene Art und Weise optimiert werden, z. B. durch Ausstattung mit Dauermagneten, durch Ersatz des inneren oder äußeren Lüfters, z. B. durch Flüssigkeitskühlung, die eine Rückgewinnung von Wärmeenergie ermöglicht, und durch eine Optimierung ihrer Bauteile im Hinblick auf eine bestimmte Betriebsgeschwindigkeit. Auf diese Weise ist es möglich, den mittleren Wirkungsgrad der Lichtmaschine bis auf über 90% zu steigern. In ähnlicher Weise ist z. B. eine Optimierung des Kühlmittelkompressors der Klimaanlage sowie der meisten anderen vorhandenen Zusatzeinrichtungen möglich.A Alternator can be different in terms of their efficiency Be optimized way, for. B. by equipping with permanent magnets, by replacing the inner or outer fan, z. B. by liquid cooling, the a recovery of heat energy allows and by optimizing their components with regard to a particular one Operating speed. In this way it is possible the average efficiency of the alternator up to more than 90% to increase. In a similar way is z. B. an optimization of the refrigerant compressor the air conditioner and most other optional equipment possible.
Der übliche Antrieb der Zusatzeinrichtungen über mit der Motorwelle verbundene Treibriemen ist mit großem Platzbedarf verbunden. Die Betriebssicherheit von Treibriemen ist darüber hinaus u. a. von ihrer korrekten Einstellung abhängig. Reißt ein Riemen, muss das Fahrzeug möglicherweise umgehend in eine Reparaturwerkstatt gebracht werden.The usual drive the ancillary equipment The drive belt connected to the motor shaft requires a large amount of space connected. The operational safety of drive belts is beyond u. a. depending on their correct setting. If a belt tears, the vehicle must possibly be taken immediately to a repair shop.
Aus
der
Aus
der
Eine
weitere derartige Vorrichtung ist aus der
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Antrieb von Zusatzeinrichtungen zu schaffen, durch welche den o. g. Mängeln abgeholfen werden kann.Of the present invention is based on the object, a device to provide for the propulsion of ancillary equipment through which the o. g. defects can be remedied.
LÖSUNGSOLUTION
Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. to fulfillment This object is the device according to the invention with the features of claim 1 provided.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, von denenbelow the invention will be described with reference to an embodiment described as shown in the accompanying drawings, of which
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
In
Durch
eine solche Gestaltung der Hydropumpe kann diese unabhängig von
der Geschwindigkeit der Antriebsquelle – einen im Wesentlichen gleich
bleibenden Fluss von Hydraulikflüssigkeit
oder einen Hydraulikflüssigkeitsfluss
mit gleich bleibendem Druck zu einem Hydraulikkreis
Mit
dem hydraulischen System ist – in
Reihe oder parallel oder in einer Kombination von Reihen- und Parallelverbindungen – eine Anzahl
von Hydromotoren
Auf
diese Weise können
die Zusatzeinrichtungen für
einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich optimiert werden, d. h.
ihr Wirkungsgrad kann – gegenüber einer
Situation, in der ihre Geschwindigkeit völlig von der Geschwindigkeit
der Antriebsquelle
Dies
gilt gleichermaßen
für andere
Arten von Zusatzeinrichtungen. Verschiedene Betriebsgeschwindigkeiten
können
dabei durch die Auswahl des Hydromotors oder durch eine geeignete
Steuerung/Einstellung desselben erreicht werden. Ebenfalls vorstellbar
ist ein Getriebe, z. B. ein Getriebeblock
Das
hydraulische System umfaßt
vorzugsweise – mechanisch,
elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder durch eine Kombination
eines/mehrerer dieser Verfahren zu betätigende – Steuer- und Einstellventile
Das oben beschriebene System ermöglicht weiterhin eine vollständige Integration von Hydropumpe, Hydromotoren, Lichtmaschine, Wasserpumpe, Kühlleitungen etc. in Form einer Integration in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Antriebsmotor. Auf diese Weise ist es möglich, ein kompaktes Zusatzeinrichtungspaket zu schaffen. Dies könnte nicht nur unter energetischen Gesichtspunkten, sondern auch im Hinblick auf geringeren Platzbedarf und Unfallsicherheit eine vorteilhafte Lösung darstellen. Falls gewünscht und falls die gewünschte Betriebsgeschwindigkeit dies gestattet, kann ein und derselbe Hydromotor mehrere Zusatzeinrichtungen antreiben, z. B. über eine gemeinsame Welle oder mittels einer geeigneten Form der Energieübertragung.The The system described above still allows a complete Integration of hydraulic pump, hydraulic motors, alternator, water pump, cooling lines etc. in the form of an integration in a common housing with the drive motor. In this way it is possible to have a compact accessory package to accomplish. this could not only in energy terms, but also in terms of on smaller footprint and accident safety a beneficial solution represent. if desired and if the desired Operating speed allows this, one and the same hydraulic motor drive several additional devices, z. B. via a common wave or by means of a suitable form of energy transfer.
Der
Druckbehälter
Das oben beschriebene System ermöglicht weiterhin die Rückgewinnung der von den hydraulischen Elementen und Zusatzeinrichtungen ausgehenden Kühlwirkung und die Übertragung derselben zu den Teilen des Fahrzeugs und/oder seiner Antriebsquelle, wo sie genutzt werden kann. Ein Beispiel dafür ist die Integration mit dem Kühlsystem der Antriebsquelle, um schnell eine geeignete Betriebstemperatur zu erreichen und die Beheizung der Fahrerkabine/des Fahrgastraumes zu unterstützen.The The system described above still allows the recovery that emanating from the hydraulic elements and ancillary equipment cooling effect and the transmission the same to the parts of the vehicle and / or its power source, where it can be used. An example of this is the integration with the cooling system the drive source to quickly reach a suitable operating temperature to reach and the heating of the driver's cab / passenger compartment to support.
Die
Installation der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
in
Unter dem Gesichtspunkt der Unfallsicherheit kann die in Hydromotoren und Zusatzeinrichtungen gebundene Masse so angeordnet werden, wie es für den Fall eines Zusammenstoßes am vorteilhaftesten ist.Under From the point of view of accident safety, those in hydraulic motors and ancillary equipment bound mass to be arranged as it for the Fall of a collision most advantageous.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; vielmehr sind im Rahmen der folgenden Ansprüche mehrere Varianten möglich. Beispielsweise muß das hydraulische System nicht mit einem Energievorratsbehälter ausgestattet sein. Weiterhin ist es möglich, den Betriebsdruck im hydraulischen System zur Anpassung der Bewegungsgeschwindigkeit der Elemente, die Teil des Getriebes sind, und damit zur Verminderung der Getriebegeräusche bei Betätigen der Gangschaltung eines Fahrzeuges zu nutzen.The The invention is not limited to the embodiments described above limited; Rather, several variants are possible within the scope of the following claims. For example that must be hydraulic system not equipped with an energy storage tank be. Furthermore, it is possible the operating pressure in the hydraulic system for adjusting the speed of movement the elements that are part of the transmission, and thus to the reduction the transmission noise when pressed to use the gear shift of a vehicle.
Claims (8)
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