DE19941204A1 - Vorrichtung für den Antrieb von Kraftfahrzeugen über kurze Distanzen - Google Patents

Vorrichtung für den Antrieb von Kraftfahrzeugen über kurze Distanzen

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges über kurze Distanzen, wobei das Kraftfahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist. Die Aufgabe, Kraftfahrzeuge mit Mitteln auszustatten, die den hohen Verbrauch, die Lärmentwicklung und die Umweltbelastung, die bei Überbrücken von kurzen Distanzen entsteht, vermeiden, wird dadurch gelöst, daß das Kraftfahrzeug einen Elektromotor für den Antrieb des Fahrzeugs über kurze Distanzen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs über kurze Distanzen, wobei das Kraftfahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist.
Hierbei ist mit kurzen Distanzen etwa eine Entfernung zwischen einem und zwanzig Metern, maximal etwa 50 bis 100 Meter gemeint.
Handelsübliche Kraftfahrzeuge weisen in der Regel einen Otto- oder Dieselmotor als Verbrennungsmotor auf. Diese Verbrennungsmotoren zeichnen sich durch eine hohe Leistung sowie eine dadurch erreichbare hohe Geschwindigkeit aus. In Verbindung mit einem großen Kraftstofftank weisen diese Kraftfahrzeuge große Reichweiten auf. Derartige Kraftfahrzeuge sind für die Überbrückung von großen Entfernungen mit zumindest zum Teil hoher Geschwindigkeit ausgelegt.
Neben dem Verbrennungsmotor weisen handelsübliche Kraftfahrzeuge zumindest einen Elektromotor auf. Dieser, auch Anlasser genannte, Elektromotor wird dazu genutzt, den Verbrennungsmotor zu starten. Dazu wird durch den Elektromotor dem Verbrennungsmotor genügend Energie zugeführt, so daß dieser dann starten kann.
Die Nachteile eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor sind der hohe Verbrauch beim Anlassen des Verbrennungsmotors sowie die Tatsache, daß der Verbrennungsmotor jederzeit, also auch beim Stillstand des Fahrzeugs - solange der Motor läuft -, Kraftstoff verbraucht.
Dies wirkt sich zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen im öffentlichen Nahverkehr, insbesondere bei Taxen, negativ aus. Diese stehen häufig an den Taxiständen und warten auf Kundschaft. Damit sie in der Reihe der wartenden Taxen aufschließen können, lassen die Fahrer häufig den Motor laufen, um dann, wenn ihr Vordermann vorzieht, ebenfalls vorziehen zu können. Wenn sie den Motor in der Zwischenzeit ausgeschaltet haben, müssen sie diesen anlassen, um auch vorziehen zu können und danach auch wieder abschalten. Dieses ständige An- und Abschalten oder aber der ständige Leerlauf des Motors ist einerseits negativ für die Zuverlässigkeit des Motors und andererseits entsteht unnötiger Lärm, wird viel Kraftstoff verbraucht und werden unnötig Treibhausgase emittiert.
Im Ergebnis verliert ein Verbrennungsmotor die oben genannten positiven Eigenschaften für den Fall, in dem er für die Überbrückung von kurzen Distanzen, beispielsweise von 10 Metern genutzt wird, da diese Distanzen diametral zum ursprünglichen Zweck von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge - speziell Taxen -, mit Mitteln auszustatten, die den hohen Verbrauch, die Lärmentwicklung und die Umweltbelastung, die beim Überbrücken von kurzen Distanzen entstehen, vermeiden.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, Kraftfahrzeuge mit einem Elektromotor für den Antrieb des Fahrzeugs über kurze Distanzen auszustatten.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird beim Bewegen von Fahrzeugen über kurze Distanzen der CO2-Ausstoß der Kraftfahrzeuge verhindert, der Treibstoffverbrauch verringert, die Lebensdauer des Verbrennungsmotors erhöht und die Lärmentwicklung reduziert.
Eine bevorzugte Weiterbildungsmöglichkeit besteht darin, daß der zum Anlassen des Verbrennungsmotors genutzte Elektromotor auch für den Antrieb des Fahrzeugs über kurze Distanzen ausgelegt ist und das Kraftfahrzeug Mittel aufweist, durch die der Elektromotor wahlweise für das Anlassen des Verbrennungsmotors oder für den Antrieb über kurze Distanzen nutzbar ist.
Dadurch lassen sich bereits vorhandene Einrichtungen des Kraftfahrzeugs für die erfindungsgemäße Lösung nutzen, wodurch die Kosten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gering sind, was zu einer schnellen Akzeptanz der Vorrichtung führen kann.
Außerdem liegt es dadurch in der Entscheidung des Fahrzeugführers, ob der Verbrennungsmotor oder der Elektromotor für den jeweiligen Einsatz genutzt werden soll. Ihm ist es somit auch möglich, den Anlasser einerseits zum Anlassen des Verbrennungsmotors und andererseits zum Vorziehen des Fahrzeugs einzusetzen.
Daß die Antriebsenergie des Elektromotors über das Fahrzeuggetriebe auf die Räder übertragbar ist, ist das Ziel einer zusätzlichen Weiterbildungsmöglichkeit. Dies geschieht durch eine mechanische Kopplung des Elektromotors mit dem Fahrzeuggetriebe. Diese Kopplung kann so ausgestaltet werden, daß sie im Fall des normalen Fahrbetriebs, dem Fahren mit Verbrennungsmotor, im Leerlauf betrieben wird und für den Fall des Vorziehens, eine kraftschlüssige Verbindung des Elektromotors mit dem Getriebe zur Drehmomentübertragung herstellt.
Hierdurch kann der Elektromotor für das Bewegen des Kraftfahrzeugs über kurze Distanzen in einer kostengünstigen Art und Weise in das Kraftfahrzeug integriert werden, da die bestehenden Antriebstechnologien weiter genutzt werden können.
Die Antriebsenergie des Elektromotors auf nur ein Rad zu übertragen ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es reicht aus, die Kraft des Elektromotors über nur ein Rad auf die Straße zu übertragen, da der Vortrieb mit geringen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten durchgeführt wird.
Der Vorteil bei dieser Lösung ist es, ein bereits vorhandenes Antriebsrad nutzen zu können. Der Elektromotor muß nicht in das komplette Antriebssystem integriert werden, sondern kann gezielt an einem Rad angebracht werden. Dies ermöglicht eine problemlose Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in bestehende Kraftfahrzeugskonstruktionen.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit der Übertragung der Antriebsenergie des Elektromotors auf ein einzelnes Rad besteht darin, diese Antriebsenergie über ein auf das Rad absenkbares Reibrad zu übertragen. Eine derartige Konstruktion ist vergleichsweise einfach ausführbar und auch nachrüstbar.
Daß das Fahrzeug ein zusätzliches Antriebsrad aufweist, daß das zusätzliche Antriebsrad absenkbar ist und daß die Energie des Elektromotors über das zusätzliche Antriebsrad auf die Straße übertragbar ist, ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Lösung ist ein zusätzliches Antriebsrad beispielsweise am Unterboden des Fahrzeugs angebracht. Soll nun das Antriebsrad für den Vortrieb genutzt werden, so wird diese auf die Fahrbahn abgesenkt und kann nun seine Antriebsenergie auf die Straße übertragen.
Hierdurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in bereits betriebenen Kraftfahrzeugen eingebaut werden, wodurch auch vermieden wird, daß bereits bestehende Antriebstechnologien an den zusätzlichen Elektromotor angepaßt werden müssen.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, daß der Elektromotor über einen Steuerhebel steuerbar ist, wobei der Steuerhebel im Fahrzeuginneren angeordnet ist. Dieser vorzugsweise separate Steuerhebel kann beispielsweise neben dem Lenkrad angebracht sein. Der Fahrer kann nun über diesen Hebel bestimmen, ob der Elektromotor genutzt werden soll. Außerdem kann er mit diesem Steuerhebel die Antriebsgeschwindigkeit regeln. Dieser Steuerhebel kann beispielsweise ähnlich wie ein Joystick oder ein Fernlenkhebel wie er aus Modellflugfernsteuerungen bekannt ist, ausgestaltet sein.
Dadurch ist es dem Fahrzeugführer möglich, den Elektromotor individuell zu steuern. Er kann somit auf die jeweiligen Anforderungen reagieren und sein Fahrzeug angemessen fortbewegen.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Vorrichtungsanordnung
Fig. 2 ein Anwendungsbeispiel für den Elektromotor.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß handelsübliche Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor 1 ausgestattet sind. Die Energie des Verbrennungsmotors 1 wird über ein Getriebe 3 an den Antrieb 6 weitergeleitet und das Fahrzeug so fortbewegt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht nun vor, das Kraftfahrzeug mit einem zusätzlichen Elektromotor 2 auszustatten. Die Antriebsenergie des Elektromotors 2 kann nun über einen Schalter 5 alternativ zur Antriebsenergie des Verbrennungsmotors 1 dem Antrieb zugeführt werden. Der Schalter 5 ist eine mechanische Anordnung, die es ermöglicht, die Antriebsenergie des Elektromotors alternativ zur Antriebsenergie des Verbrennungsmotors dem Antrieb zuzuführen. Durch den Schalter 7, welcher im Fahrzeuginneren angeordnet ist, ist es dem Fahrzeugführer möglich, den Elektromotor einzuschalten und die Energie des Elektromotors auf den Antrieb zu leiten. Der Steuerhebel 8 ermöglicht es dem Fahrzeugführer, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Antrieb über den Elektromotor zu steuern.
In den Fig. 2a bis 2c ist ein typisches Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
In Fig. 2a sind drei Taxen 9, 10, 11 zu erkennen. Die Taxen stehen in einer für Taxen bestimmten Haltebucht und warten aus Kundschaft. Nachdem in Taxi 9 ein Fahrgast eingestiegen ist, fährt dieses von der ersten Position des Taxistandes ab (Fig. 2b). Die beiden anderen Taxen 10 und 11 müssen nun vorfahren, um nachfolgenden Taxen die Einfahrt in den Taxistand zu ermöglichen. Dazu ist es heute nötig, den Verbrennungsmotor zu starten, das Fahrzeug vier bis fünf Meter vorwärts zu bewegen, und den Verbrennungsmotor anschließend wieder auszuschalten, oder den Verbrennungsmotor auch im Stillstand in Betrieb zu lassen und nur zum Zweck des Vorziehens von Zeit zu Zeit zu nutzen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entfällt die Notwendigkeit, den Verbrennungsmotor starten und wieder ausschalten zu müssen oder im Stillstand in Betrieb zu lassen. Für das Vorziehen der beiden Fahrzeuge wird der Elektromotor gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung genutzt. Die Fahrzeuge gelangen somit in die in Fig. 2c dargestellte Position, ohne den Verbrennungsmotor gestartet zu haben und somit ohne Lärm zu erzeugen, Kraftstoff zu verbrauchen und die Umwelt zu belasten.

Claims (7)

1. Vorrichtung für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges über kurze Distanzen, wobei das Kraftfahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug einen Elektromotor für den Antrieb des Fahrzeugs über kurze Distanzen aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Anlassen des Verbrennungsmotors genutzte Elektromotor auch für den Antrieb des Fahrzeugs über kurze Distanzen ausgelegt ist, wobei das Kraftfahrzeug Mittel aufweist, die den Elektromotor wahlweise für das Anlassen des Verbrennungsmotors oder für den Antrieb über kurze Distanzen nutzbar machen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergie des Elektromotors über das Fahrzeuggetriebe auf die Räder übertragbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergie des Elektromotors auf nur ein Rad übertragbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergie des Elektromotors auf das Rad über ein auf das Rad absenkbares Reibrad übertragbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein zusätzliches Antriebsrad aufweist, daß das zusätzliche Antriebsrad absenkbar ist und daß die Energie des Elektromotors über das zusätzliche Antriebsrad auf die Straße übertragbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor über einen Steuerhebel steuerbar ist, wobei der Steuerhebel im Fahrzeuginneren angeordnet ist.
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