DE2112523B2 - Drive for a motor vehicle with a heat engine that is detachably connected to a kinetic memory - Google Patents

Drive for a motor vehicle with a heat engine that is detachably connected to a kinetic memory

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb tür ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Autobus, mit einer Wärmekraftmaschine, die lösbar mit einem kinetischen Speicher verbunden ist, und mit einer steuerbaren Übertragungseinrichtung, mittels weicher die von der Wärmekraftmaschine abgegebene und die in dem kinetischen Speicher gespeicherte Energie auf die Räder des F.thrzeugs übertragbar ist und mittels welcher der kinetische Speicher beim Abbremsen wieder aufgeladen werden kann.The invention relates to a drive door for a motor vehicle, in particular a bus a heat engine that is detachably connected to a kinetic memory, and with a controllable transmission device, by means of which the heat engine emitted and the Energy stored in the kinetic memory can be transferred to the wheels of the F.thrzeug and by means of which the kinetic memory can be recharged when braking.

Bei einem bekannten Antrieb (deutsche Patentschrift 629 771) dieser Art ist ein Verbrennungsmotor einerseits über eine hydraulische Kupplung mit den Antriebsrädern und andererseits über ein Überset Zungsgetriebe und weitere hydraulische Kupplungen mit kinetischen Speichern in Form von Schwungscheiber: verbunden. Der bekannte Antrieb ermög licht es, beim Anfahren ein Mehrfaches der verfügbaren Dauerleistung der Wärmekraftmaschine für kurze Zeit zur Verfugung zu stollen. Deshalb ist auch die Wärmekraftmaschine in den Übertragungsweg von den kinetischen Speichern zu den Radern ständig eingeschaltet.In a known drive (German patent specification 629 771) of this type is an internal combustion engine on the one hand via a hydraulic coupling with the drive wheels and on the other hand via a transmission Switch gear and other hydraulic clutches with kinetic accumulators in the form of flywheels: tied together. The well-known drive made it possible to use a multiple of what is available when starting up Stall continuous output of the heat engine for a short time. That's why it is the heat engine in the transmission path from the kinetic stores to the wheels constantly switched on.

Dei Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der zuvor beschriebenen Art so zu gestalten.The invention is based on the object To design drive of the type described above.

daß die Wärmekraftmaschine unabhängig von der momentan aufzubringenden Leistung stets in einem möglichst optimalen Leistungsbereich arbeiten kann. Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß unter Anwendung einer elektrischen Übertragungseinrichtuni: der kinetische Speicher durch den Rotor eines elektrische Fahrmotoren speisenden. schnellaufendcn Generators gebildet ist.that the heat engine, regardless of the momentary power to be applied, always in one can work as optimally as possible. The object is achieved in that, using an electrical transmission device: the Kinetic storage is fed by the rotor of an electric traction motor. high-speed generator is formed.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird zusätzlich der Vorteil erreicht, daß infolge der teüweisenThe inventive solution has the additional advantage that due to the partially

3.r. Vereinigung von kinetischem Spticher und Übertragungseinrichtung al:. Rotor des Generators Gewicht und Plati eingespari werden.3rd r . Association of kinetic storage and transmission device al :. Rotor of the generator weight and plati can be saved.

Ei Süll noch wrwyhnt werden <hß <.■<■ bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Autobus, bekanntA coaming can still be <hß <. ■ <■ with one Motor vehicle, in particular a bus, known

ist (»Schweizerische Bauzeitung« 69, 1951, S. 199 bis 203 und Schweizer Patentschrift 459 774) einen kinetischen Speicher in Form eines Schwungrades vorzusehen, der mit einem Generator gekoppelt ist. Der von dem Schwungrad angetriebene Generator speist elektrische Fahrmotoren, welche die Räder antreiben. Dieses als »Gyro-Bus« bekannte Fahrzeug wird allein durch die in dem kinetischen Speicher gespeicherte Energie angetrieben. Fs enthält keineis ("Schweizerische Bauzeitung" 69, 1951, pp. 199 to 203 and Swiss patent specification 459 774) a Provide kinetic memory in the form of a flywheel, which is coupled to a generator. The generator driven by the flywheel feeds electric traction motors that drive the wheels. This vehicle known as the "Gyro-Bus" is driven solely by the energy stored in the kinetic memory. Fs does not contain

Wärmekraftmaschine; insofern tritt bei diesem Fahrzeug das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem nicht auf. Außerdem ist hier auch der Rotor des Generators nicht als kinetischer Speicher ausgebildet, sondern für diesen Zweck ist, wie erwähnt, ein besonderes Schwungrad vorgesehen.Heat engine; in this respect, the present invention on which the present invention is based occurs in this vehicle Problem does not arise. In addition, the rotor of the generator is not used as a kinetic store either designed, but for this purpose, as mentioned, a special flywheel is provided.

Der der erfindungsgemäßen Lösung zugrunde liegende Gedanke ist, die zum Antrieb der Räder dienende Leistung nicht direkt von Abtriebswelle der Wärmekraftmaschine abzunehmen, wie es bei dem eingangs beschriebenen Antrieb der Fall ist, sondern von dem kinetischen Speicher. Die lösbar mit dem kinetischen Speicher verbundene Wärmekraftmaschine kann dadurch gemäß der Aufgabenstellung in Leistungsbereichen betrieben werden, die hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches oder der Leistungsabgabe möglichst optimal sind.The idea on which the solution according to the invention is based is that of driving the wheels Serving power not to take directly from the output shaft of the heat engine, as is the case with the Drive described above is the case, but from the kinetic memory. The solvable with the Kinetic memory connected heat engine can thereby according to the task in Power ranges are operated in terms of fuel consumption or power output are as optimal as possible.

Dieser Gedanke läßt sich praktisch weiterbilden «lurch eine derartige von der Generatordrehzahi abhängige Steuerung der Wärmekraftmaschine, daß bei ao Erreichen einer Höchstdrehzahl die Wärmekraftmaschine vom Generator entkuppe'.t und auf eine niedrige Leerlaufdrehzahl geschaltet wird, und daß bei Unterschreiten einer Mindestdrehzahl die Wärmekraftmaschine mit dem Generator gekuppelt und auf 2$ «lie Höchstdrehzahl wieder hochgefahren wird.This idea can be practically developed by such a control of the heat engine, which is dependent on the generator speed, that when a maximum speed is reached, the heat engine is disconnected from the generator and switched to a low idle speed, and that when the speed falls below a minimum speed, the heat engine with the The generator is coupled and the maximum speed is increased again to $ 2.

Bei der Höchstdrehzahl gibt die Wärmekraftmaschine ihre größte Leistung ab, bei der Leerlaufdrehzahl verbraucht die Wärmekraftmaschine den wenigsten Kraftstoff und erzeugt die wenigsten Abgase. In den Bereichen zwischen der Höchstürehzahl lind der Leerlaufdrehzahl erfolgt der Antrieb de* Kraftfahrzeugs allein durch die in dem kinetischen Speicher gespeicherte Energie. Der von dem Rotor «les Generators gebildete kinetische Speicher wirkt jilso hier ah Puffer.The heat engine delivers its greatest power at maximum speed, at idle speed The heat engine consumes the least amount of fuel and generates the least amount of exhaust gases. In the ranges between the maximum speed and the idling speed, the drive takes place de * Motor vehicle solely through the energy stored in the kinetic memory. The one from the rotor «The kinetic memory formed by the generator acts jilso here ah buffer.

Als Wärmekraftmaschine kann eine Gasturbine mit zwei Rädern verwendet werden, die als Zweiivellenmaschine ausgeführt ist, wobei die zweite Welle unmittelbar den Generator antreibt. Die zwei voneinander getrennten Wellen bilden die lösbare Verbindung zwischen der Wärmekraftmaschine und dem kinetischen Speicher; hier kann also eine besondere Kupplung gespart werdenA gas turbine with two wheels can be used as a heat engine, which is used as a two-level machine is executed, the second shaft directly driving the generator. The two Separate shafts form the detachable connection between the heat engine and the kinetic store; a special coupling can therefore be saved here

Wenn die Gasturbine mit sehr hohen Drehzahlen läuft, ist es zweckmäßig, zwischen die Gastuibine und den Generator ein Untersetzungsgetriebe einzuschalten. When the gas turbine is running at very high speeds is running, it is useful between the Gastuibine and Engage the generator with a reduction gear.

Zur Lieferung derDrehzahlinformation für die von der Generatordrehzahi abhängige Steuerung kann ein 5„ mit dem Generator verbundener Tachometer vorgesehen sein.For delivery derDrehzahlinformation for the dependent control of the Generatordrehzahi a 5 'linked to the generator tachometer may be provided.

Eine andere /.weckmäßigL' Weiterbildung des erfindungsgemäßen Antriebes kann darin bestehen, datt ■— wenn die angeforderte Leistung einen bestimmten χ, Bruchteil der Höchstleistung überschreitet -- die von der Gcneratordreh/ahl abhängige Steuerung unwirksam ist und die Drehzahl der Wärmekraftmaschine allein durch einen Zentrifugalregler auf ihren Höchstwert gehalten wird. Mit dieser Maßnahme wird vermieden, daß die Frequenz der Drehzahlumschaltung der Wärmekraftmaschine einen Höchstwert übersteigt. Obernalb dieses Höchstwertes int nämlich die von dem kinetischen Speicher gespeicherte Energie so gering, daß es besser ist, wenn der Antrieb allein durch die Wärmekraftmaschine erfolgtAnother development of the drive according to the invention can consist in datt ■ - if the requested power exceeds a certain χ, fraction of the maximum power - the control dependent on the generator speed is ineffective and the speed of the heat engine is controlled solely by a centrifugal regulator is kept at its maximum value. This measure prevents the frequency of the speed change of the heat engine from exceeding a maximum value. Above this maximum value int, namely, the energy stored by the kinetic memory is so low that it is better if the drive takes place solely through the heat engine

Die einzige Figur gibt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung wieder, wobei auch noch in weiteren Unteransprüchen genannte Merkmale erläutert sind.The single figure gives a schematic representation of an embodiment of the arrangement according to the invention again, the features mentioned in further subclaims also being explained.

Nach der Figur treiot eine Wärmekraftmaschine I1 beispielsweise ein Dieselmotor, über einen Freilauf 2 und ein Übersetzungsgetriebe 3 einen Wechselstromgenerator 4 an, der einen Drehstrom auf die Leitung 5 gibt, an deren Verlängerung 6 mindestens ein Antriebsmotor mit Käfigwicklung (in der Figur nicht dargestellt) über ebenfalls nicht gezeichnete Frequenzwandler angeschlossen ist.According to the figure, a heat engine I 1 drives, for example a diesel engine, an alternating current generator 4 via a freewheel 2 and a transmission gear 3, which supplies a three-phase current to the line 5, at the extension 6 of which there is at least one drive motor with a cage winding (not shown in the figure) is connected via frequency converters, also not shown.

Das Getriebe 3 treibt über eine Riemenübersetzung 7, 8 mit Riemen 8' eine Gruppe von zwei ölpumpen: eine Dosierpumpe 9 und eine Förderpumpe 10. Tatsächlich sind die beiden Pumpen baulich mit dem Getriebe 3 vereinigt, sie sind jedoch der Übersichtlichkeit der Darstellung halber getrennt gezeichnet. The transmission 3 drives a group of two oil pumps via a belt transmission 7, 8 with belt 8 ': a metering pump 9 and a feed pump 10. In fact, the two pumps are structurally included the transmission 3 combined, but they are drawn separately for the sake of clarity of the illustration.

Die Dosierpumpe 9 empfängt über Leitungen 11 und 12 Drucköl aus einer Pumpe 13, die als zentrale Druckölpumpe ausgebildet ist. Diese zentrale Pumpe wird von einem aus den ι ahrzeugbatterien gespeisten Gleichstrommotor 14 angetrieben.The metering pump 9 receives pressure oil via lines 11 and 12 from a pump 13, which acts as the central Pressure oil pump is formed. This central pump is fed by one of the vehicle batteries DC motor 14 driven.

Die Pumpe 13 saugt durch eine Leitung 15 öl. aus einem Behälter 16 an und fördert es außer zu der Dosierpumpe 9 auch durch eine Leitung 17 in die zugehörigen, nicht gezeichneten Untersetzungssysteme der Elektromtoren und durch eine Leitung 18 in den Kühlkreislauf des Wechselstromgenerators 4.The pump 13 sucks oil through a line 15. from a container 16 and promotes it except to the Metering pump 9 also through a line 17 into the associated reduction systems, not shown of the electric motors and through a line 18 into the cooling circuit of the alternator 4.

Die Leitungen 17 und 13 können je für sich und vorübergehend durch Magnetventile 19 und 20 abgesperrt werden. Die Förderpumpe 10 entnimmt öl aus der Bodenwanne des Getriebes 3 mittels einer Leitung 52 und drückt es durch eine 1 eitung 54 in den Behälter 16.The lines 17 and 13 can be shut off individually and temporarily by solenoid valves 19 and 20 will. The feed pump 10 removes oil from the floor pan of the transmission 3 by means of a line 52 and presses it through a conduit 54 into the container 16.

Die Brennkraftmaschine 1 wird durch einen Regler 21 gesteuert, dessen Beschleunigerhebel nur zwei Stellungen einnehmen kann, die durch einen Anschlag 23 für volle Kraft bzw. einen Anschlag 24 für Leerlauf repräsentiert werden. Der Beschleunigerhebel 22 wird von einer Stange 25 und einem pneumatischen Arbeitszylinder 26 gesteuert. Auf den Kolben 27 des Arbeitszylinders wirken in einander entgegengesetztem Sinne eine Feder 28 und durch eine Leitung 29 zugefühite Druck!"f' ein. Diese Leitung durchsetzt ein Zweiwegemagnetventil 30. welches den Arbeitszylinder 26 entweder über eine Leitung 31 mit einem Druckluftbehälter (nicht gezeichnet) oder über eine Leitung 32 mit der Außenluft in Verbindung bringt. Am Ende der Leitung 32 befindet sich eine Diüe 33. die das Abblasen von Luft aus dem Arbeitszylinder abbremst, um den Übergang von Leerlauf auf Vollast weicher ablaufen zu lassen; der Übergang soll ung-'fähr 1 Sekunde in Anspruch nehmen. Wie sich aus der Figur ergibt, sacht jie Feder 28 die Belastung zu erhöhen, während die Druckluft sie zu vermindern sucht. Diese Anordnung ist getroffen, dnmiit auch beim Fehlen von Druckluft gestartet wercl. η kann.The internal combustion engine 1 is controlled by a controller 21, the accelerator lever only two Can take positions by a stop 23 for full force or a stop 24 for Idle are represented. The accelerator lever 22 is of a rod 25 and a pneumatic Working cylinder 26 controlled. On the piston 27 of the working cylinder act in opposite directions Sensing a spring 28 and pressure supplied by a line 29! "F '. This line a two-way solenoid valve 30 passes through which the working cylinder 26 either via a line 31 with a compressed air tank (not shown) or via a line 32 with the outside air in connection brings. At the end of the line 32 there is a nozzle 33 that allows air to be blown out of the working cylinder brakes to make the transition from idle to full load to run smoothly; the transition should take about 1 second. As As can be seen from the figure, the spring 28 gently takes the load to increase, while the compressed air tries to decrease it. This arrangement has been made, dnmiit started even in the absence of compressed air. η can.

Ferner ist in der Figur das Bremspedal 34 des Fahrzeugs zu erkennen; die Stellung des Bremspedals wird auf ein Potentiometer 35 übertragen. Jas einen mehr oder weniger starken Strom in die elektrische Leitung 36 sendet.Furthermore, the brake pedal 34 of the vehicle can be seen in the figure; the position of the brake pedal is transferred to a potentiometer 35. Jas a more or less strong current in the electric Line 36 sends.

Mit 37 ist das Fahrpedal des Fahrzeugs bezeichnet; das Pedal betätigt ein Potentiometer 38, das einen mehr oder weniger starken Strom auf eine elektrische Leitung 39 gibt. Die Leitungen 36 und 39 führen zu nicht gezeichneten Elementen der elektrischen Über-At 37, the accelerator pedal of the vehicle is referred to; the pedal operates a potentiometer 38, the one there is more or less strong current on an electrical line 39. The lines 36 and 39 lead to not shown elements of the electrical transmission

tragung, um ihr Steuerbefehle zuzuleiten. Die Steuerung des Magnetventils 30 erfolgt von einem Steuer schalter^ aus, ausgehend von einem elektrischen Tachometer 41, das über eine Verbindung 42 an eine Phase der elektrischen Leitung 5 angeschlossen ist. transmission to forward your control commands. The control of the solenoid valve 30 takes place from a control switch ^, starting from an electrical tachometer 41 which is connected to a phase of the electrical line 5 via a connection 42 .

Das Potentiometer 38 des Fahrpedals ist durch eine Verbindung 43 an einen Bezugsleistungsgeber 44 geschaltet, der ebenso wie der Steuerschalter 40 an den Tachometer 41 angeschlossen ist. The potentiometer 38 of the accelerator pedal is connected by a connection 43 to a reference power transmitter 44 which , like the control switch 40, is connected to the tachometer 41 .

Von einer bestimmten Stellung des Fahrpedals 37 ab wird der Kontakt 45 geschlossen, der über eine an den Steuerschalter 40 führende Leitung 46 einen Strom zum Sperren des Magnetventils 30 in der ge zeichneten Stellung, d. h. in der Vollaststellung. fließen läßt. From a certain position of the accelerator pedal 37 from the contact 45 is closed, which via a line 46 leading to the control switch 40, a current for locking the solenoid valve 30 in the ge recorded position, d. H. in the full load position. lets flow.

Von einer bestimmten Stellung des Bremspedals 34 ab wird der Kontakt 47 geschlossen, der über eine Leitung 48 einen Erregerstrom in ein Relais 49 fließen läßt, das den Hauptdrehstrom über eine elektrische Leitung 50 in die Gruppe der Bremswiderstände 51 fließen läßt; die Wirkung dieser Widerstände wird nachfolgend beschrieben. From a certain position of the brake pedal 34, the contact 47 is closed, which allows an excitation current to flow into a relay 49 via a line 48, which allows the main three-phase current to flow via an electrical line 50 into the group of braking resistors 51; the effect of these resistors is described below.

Bezeichnet man die Drehzahl des Wechselstromgenerators 4 mit /V0, so gilt dafür /V1 % /V0 < /V2, wobei /V1 die Mindestdrehzahl und /V2 die Höchstdrehzahl des Wechselstromerzeugers ist. If the speed of the alternator 4 is denoted by / V 0 , then / V 1 % / V 0 </ V 2 applies therefor, where / V 1 is the minimum speed and / V 2 is the maximum speed of the alternator.

Im Prinzip soll das Drehzahlvcrhültnis /V1 zu /v\, zwischen 0,70 und 0,75 liegen.In principle, the speed ratio / V 1 to / v \, should be between 0.70 and 0.75.

Der Tachometer 41 liefert eine elektrische Spannung Ut, die proportional zu der Drehzahl /V0 des Wechselstromgenerators ist. Für N11 = /V1 ist Ui Ui1, und für /V0 = /V2 ist Ul - Ut.,. The tachometer 41 supplies an electrical voltage Ut which is proportional to the speed / V 0 of the alternator. For N 11 = / V 1 , Ui is Ui 1 , and for / V 0 = / V 2 , Ul - Ut.,.

Der Steuerschalter 40 für das Magnetventil 30 liefert eine Spannung, die gleich der Batteriespannung des Fahrzeugs ist, sobald Ut — Utt ist und während der Zeit, in der /V0 bis auf /V1 abnimmt, und eine Spannung Null, sobald Ut ~ Ut1 ist und während der Zeit, in der N0 bis auf /V2 anwächst. Daraus folgt wegen der Wirkung der von dem Magnetventil 30 auf den Arbeitszylinder 26 geleiteten Druckluft, daß der Beschleunigerhebel 22 am Anschlag 24 liegt. der dem Leerlauf des Dieselmotors 1 entspricht, sobald Na = /V4 ist und während der Zeit, in der N" bis auf /V1 abnimmt; der Beschleunigerhebel 22 liegt am Anschlag 23, der der Höchstdrehzahl des Dieselmotors entspricht, sobald Na = N1 ist und während der Zeit, in der Na bis auf N2 zunimmt. The control switch 40 for the solenoid valve 30 supplies a voltage which is equal to the battery voltage of the vehicle as soon as Ut - Ut t and during the time in which / V 0 decreases to / V 1 , and a voltage of zero as soon as Ut ~ Ut is 1 and during the time in which N 0 increases to / V 2 . Because of the effect of the compressed air directed from the solenoid valve 30 to the working cylinder 26, it follows that the accelerator lever 22 is at the stop 24. which corresponds to the idling of the diesel engine 1 as soon as N a = / V 4 and during the time in which N " decreases to / V 1 ; the accelerator lever 22 is at the stop 23, which corresponds to the maximum speed of the diesel engine as soon as N a = N 1 and during the time in which N a increases to N 2.

Die Steuerung der an die Räder des Fahrzeugs abgegebenen Leistung erfolgt unmittelbar durch Einwirkung des Fahrpedals 37 auf das Potentiometer 38, das ober seinen Schleifkontakt ein Signal mit einer Amplitude abgibt, die der Stellung des Pedals proportional ist. Um eine Überlastung des Generators zu vermeidea, wenn dessen Drehzahl nicht ausreicht, um die Übertragung der Höchstleistung auf die Räder zu ermöglichen, wird das Potentiometer 38 aus dem Bezugsleistungsgeber 44 gespeist; die Ausgangsspannung dieses Bezugsleistungsgebers ist in Abhängigkeit von der Drehzahl des Wechselstromgenerators begrenzt. The power delivered to the wheels of the vehicle is controlled directly by the action of the accelerator pedal 37 on the potentiometer 38, which via its sliding contact emits a signal with an amplitude that is proportional to the position of the pedal. In order to avoid overloading the generator, if its speed is not sufficient to enable the maximum power to be transmitted to the wheels, the potentiometer 38 is fed from the reference power generator 44; the output voltage of this reference power sensor is limited depending on the speed of the alternator.

Diese Begrenzung ergibt sich durch das von dem Tachometer 41 gelieferte Signal. Auf diese Weise erlaubt das Fahrpedal 37 die Übertragung einer Leistung, die zwischen Null und der der augenblicklichen Drehzahl des Wechselstromgenerators 4 entsprechenden Leistung liegt, auf die Räder.This limitation results from the signal supplied by the tachometer 41. In this way, the accelerator pedal 37 allows a power which is between zero and the power corresponding to the current speed of the alternator 4 to be transmitted to the wheels.

Während des Abbremsens des Fahrzeugs werden die Bremswiderstände 51. die parallel zu dem stromilurchflossenen Gesamtnet?, liegen, zugeschaltet, wenn der Wechselstromgenerator 4 seine Höchstdrehzahl erreicht hat; dazu dienen das Relais 49 und der von dem Bremspedal 34 hergestellte Kontakt 47 mit der Steiierspannung des Magnetventils 30. While the vehicle is being braked, the braking resistors 51, which are parallel to the total network through which the current flows, are switched on when the alternating current generator 4 has reached its maximum speed; the relay 49 and the contact 47 made by the brake pedal 34 with the control voltage of the solenoid valve 30 are used for this purpose.

Die Wärmekraftmaschine 1 beschleunigt den elektrischen Generator bis auf seine vorgesehene Höchstdrehzahl; wenn der Leistungsbedarf gering ist und diese Drehzahl zum weiteren Ansteigen neigt, wirdThe heat engine 1 accelerates the electric generator up to its intended maximum speed; if the power requirement is low and this speed tends to increase further, will

ία die Wärmekraftmaschine automatisch durch die beschriebene Regelanordnung abgeschaltet und in den Leerlaufzustand gebracht; der Rotor des Generators wird durch die geforderte Leistungsabgabe belastet, wodurch seine Drehzahl sinkt; bei der vorgesehenenία the heat engine automatically through the described Control arrangement switched off and brought into the idle state; the rotor of the generator is burdened by the required power output, whereby its speed decreases; at the intended

Mindestdrehzahl wird die Wärmekraftmaschine wieder beschleunigt, wobei die erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden, damit er nicht qualmt; er erreicht praktisch sofort die Drehzahl des Generators 4. mit dem er mit Hilfe des Freilaufs 2 verbunden wird, und verwendet sein maximales Drehmoment zum Beschleunigen des Generators auf die Höchstdrehzahl; der Zyklus beginnt damit von neuem.Minimum speed, the heat engine is accelerated again, taking the necessary precautionary measures be observed so that it does not smoke; it almost immediately reaches the speed of the generator 4. to which it is connected by means of the freewheel 2, and uses its maximum torque to accelerate the generator to the maximum speed; the cycle starts all over again.

Wenn demgegenüber Energie vernichtet werden muß (Bremsung), können die die Räder antreibendenIf, on the other hand, energy has to be destroyed (braking), those driving the wheels can

»5 Elektromotoren im entgegengesetzten Sinne arbeiten und einen elektrischen Strom liefern, der, indem der elektrische Generator als Motor arbeitet, dessen Drehzahl erhöht und dadurch den kinetischen Speicher wieder auflädt, bis er seine Höchstdrehzahl crreicht hat; von dann an wird der elektrische Strom in die Bremswiderstände 51 geleitet.»5 electric motors work in the opposite direction and supply an electric current which, by operating the electric generator as a motor, of the Speed increases and thereby the kinetic memory is charged again until it reaches its maximum speed cr Has; from then on, the electric current is conducted into the braking resistors 51.

Während eines vorübergehenden Halts des Fahrzeugs, d. h. wenn weder Leistung gefordert wird noch vernichtet werden muß, läuft der elektrische Generator frei weiter mit der maximalen Drehzahl, die sich au? der den Halt herbeiführenden Verlangsamung ergibt, und wird nur wegen seiner verhältnismäßig geringfügigen Reibungskräfte verlangsamt. Wenn die Mindestdrehzahl erreicht ist, beschleunigt dieWärmekraftmaschine, die ohne Eingreifen des Fahrers von dem Regler ausgelöst wird, den Generator bis auf seine Höchstdrehzahl, und der Zyklus beginnt wieder, wie in dem Fall der geringen Leistungsabgabe, aber in sehr viel größeren Intervallen. Um diese Intervalle noch zu verlängern, und zwar entweder in unbestimmter Weise oder indem sie im wesentlicher der mittleren Dauer eines vorübergehenden Halts angeglichen werden (etwa für einen Autobus) kann die Reibung des Generators teilweise oder vollständigDuring a temporary stop of the vehicle, i. H. if neither performance is required nor must be destroyed, the electric generator continues to run freely at the maximum speed that can be reached ouch which results in the slowing down, and is only proportionate because of it slight frictional forces slowed down. When the minimum speed is reached, the heat engine accelerates, which is triggered by the controller without driver intervention, except for the generator its maximum speed, and the cycle starts again, as in the case of low power output, but at much larger intervals. To lengthen these intervals, either in indefinitely or by being substantially aligned with the mean duration of a temporary stop (e.g. for a bus) the friction of the generator can be partially or completely

durch ständig wiederholte hydraulische Impulse kompensiert werden, die dem Getriebe des Generators von der Pumpe 13 zugeführt werden. be compensated for by constantly repeated hydraulic pulses which are fed to the gearbox of the generator by the pump 13.

Die dreifache Möglichkeit zum Wiederaufladen de; kinetischen Speichers oder zur Aufrechterhaltung des Energieinhalts des Speichers, nämlich durch die Wärmekraftmaschine oder durch die als Generatoren wirkenden Antriebsmotoren des Fahrzeugs odei durch die hydroelektrische Pumpe, ist ganz besonders vorteilhaft, wenn es sich um ein Fahrzeug im Stadt verkehr handelt, das häufig beschleunigt wird und häufig angehalten wird, insbesondere für einen Autobus. The triple possibility of recharging de; kinetic memory or to maintain the energy content of the memory, namely by the heat engine or by the drive motors of the vehicle acting as generators or by the hydroelectric pump, is particularly advantageous when it is a vehicle in urban traffic that is frequently accelerated and stops frequently, especially for a bus.

Natürlich könnte man, ohne den Wechselstromgenerator als kinetischen Speicher zu verwenden, un-Of course, without using the alternator as kinetic storage, one could un-

mittelbar ein System zur elektrischen ÜbertTagun§ mit Wechselstrom aufbauen, wobei der Motor mil dem Wechselstromgenerator verbunden bleibt. Gegenüber dieser bekannten Anlage zeigt die Erfindungindirectly a system for electrical transmission with alternating current with the engine connected to the alternator. Compared to this known system, the invention shows

folgende Vorteile: bei der bekannten Anlage hai der Wechselstromgenerator auf jeden Fall eine hohe Trägheit, weil er aus Gewichtsgründen sehr schnell umlaufen muß. Die Wärmekraftmaschine muß beim Anhalten des Fahrzeugs in den Leerlaufzustand zurih'kfallen (aus Gründen der Verunreinigung und des Kraftstoffverbrauchs), muß dann aus dem Leerlauf schnell hochfahren, um seine Höchstdrehzahl zu erfeichen, damit die volle Leistung abgegeben werden kann. Die Trägheit des Wechselstromgenerators ist Bber so groß, daß mehrere Sekunden vergehen rniis Ken, um diese Drehzahl zu erreichen, so daß die zum Beschleunigen des Fuhrzeugs erforderliche Leistung erst mit derart langer Verzögerung verfügbar ist; es 1st daher nicht möglich, einem Fahrzeug, insbesondere einem Autobus eine ausreichende Beschleunigung zu verschaffen. the following advantages: with the well-known system hai der Alternator definitely has a high inertia because it is very fast for weight reasons must circulate. The heat engine must fall back to idle when the vehicle is stopped (for reasons of pollution and fuel consumption), must then from idle ramp up quickly to reach its maximum speed so that full power can be delivered can. The inertia of the alternator is so great that several seconds pass Ken, in order to achieve this speed, so that the for Accelerating the vehicle required power is only available with such a long delay; it Is therefore not possible to use a vehicle, in particular to give a bus sufficient acceleration.

Demgegenüber «st bei der vorgeschlagenen Anlage die Verzögerung zum Erreichen der Drehzahl viel kürzer, weil die Verzögerung beim Anschließen der Wärmekraftmaschine bei der Mindestdrehzahl des Wechselstromgenerators praktisch zu vernachlässigen ist und weil die bei dieser Drehzahl verfügbare Leisuing schon sehr beträchtlich ist. Man verfügt daher über eine sehr gute Beschleunigung. Da eine möglichst hohe Höchstdrehzahl vorgegeben ist, bestimmt die Wahl der Mindestdrehzahl die Beschleunigungsfähigkeit des Fahrzeugs. Je höher die Mindestdrehzahl, desto besser ist die Beschleunigung des Fahrzeugs, aber je weniger Energie gespeichert wird, um so häufiger ist eine Wiederaufladung erforderlich.
Wenn dagegen die Mindestdrehzahl relativ niedrigIn contrast, in the proposed system, the delay in reaching the speed is much shorter because the delay in connecting the heat engine at the minimum speed of the alternator is practically negligible and because the power available at this speed is already very considerable. You therefore have very good acceleration. Since the highest possible speed is specified, the choice of the minimum speed determines the vehicle's ability to accelerate. The higher the minimum speed, the better the vehicle accelerates, but the less energy is stored, the more frequently it needs to be recharged.
If, on the other hand, the minimum speed is relatively low

i" liegt, ist das Beschleunigungsvermögen weniger gut. aber es erfolgt eine stärkere Speicherung, und dus Wiedcrauflackn ist weniger oft erforderlich.i ", the ability to accelerate is less good. but there is a stronger storage, and dus Resin paint is required less often.

Ebenso wie die elektrischen Akkumulatoren ist auch der kinetische Speicher ein Pufferelement. Wenn die Leistungsanforderungen des Fahrzeugs gering. sind, wird nur selten wieder aufgeladen, aber wenn die geforderte Leistung hoch ist, insbesondere wenn sie ständig hoch ist, kann die Häufigkeit des Aul ladens viel zu hoch erscheinen, und die Wärmekralt maschine kann wieder mit dem elektrischen Generator derart fest verbunden werden, daß sich die bekannte Arbeitsweise ohne Energiespeicherung ergibt.Just like the electrical accumulators, the kinetic memory is also a buffer element. if the performance requirements of the vehicle are low. is rarely recharged, but when it does the required power is high, especially if it is consistently high, the frequency of the aul Charging seems much too high, and the heat generator can use the electric generator again be so firmly connected that the known Operation without energy storage results.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

«09627/23«09627/23

Claims (11)

2 Π2 523 Patentansprüche:2 Π2 523 claims: 1. Antrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Autobus, mit einer Wärmekraftmaschine, die lösbar mit einem kinetischen Speicher verbunden ist, und mit einer steuerbaren Übertragungseinrichtung, mittels weicht* die von der Wärmekraftmaschine abgegebene und die in dem kinetischen Speicher gespeicherte Energie auf die Räder des Fahrzeugs Übertragbar ist und mittels welcher der kinetische Speicher beim Abbremsen wieder aufgeladen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung einer elektrischen Übertragungseinrichtung der kine tische Speicher durch den Rotor eines elektrische Fahrmotoren speisenden, schneHaufendtn Generators (4) gebildet ist 1. Drive for a motor vehicle, in particular a bus, with a heat engine, which is detachably connected to a kinetic memory , and with a controllable transmission device, by means of which the energy emitted by the heat engine and the energy stored in the kinetic memory can be transferred to the wheels of the vehicle and by means of which the kinetic memory can be recharged when braking, characterized in that the kinetic memory is formed by the rotor of a high-speed generator (4) feeding electric traction motors using an electrical transmission device 2. Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige von der Generator drehzahl abhängige Steuerung der Wärmekraftmaschine (1), daß bei Erreichen einer Höchstdrehzahl die Wärmekraftmaschine (1) vom Generator (4) entkuppelt und auf eine niedrige Leerlaufdrehzahl geschaltet wird und daß bei Unterschreiten einer Mindestdrehzahl die Wärmekraftmaschine (1) mit dem Generator (4) gekuppelt und auf die Höchstdrehzahl wieder hochgefahren wird. 2. Drive according to claim 1, characterized by such a speed-dependent control of the generator of the heat engine (1) that when a maximum speed is reached, the heat engine (1) is decoupled from the generator (4) and switched to a low idle speed and that when it falls below a minimum speed, the heat engine (1) is coupled to the generator (4) and ramped up again to the maximum speed. 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmekraftmaschine als Gasturbine mit zwei Rädern und als ZweiweHenmaschine ausgeführt ist, wobei die zweite Wel'ie unmittelbar den Generator (Λ) antreibt.3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the heat engine as Gas turbine is designed with two wheels and as a two-wheel machine, the second Wel'ie directly drives the generator (Λ). 4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gasturbine und Generator (4) ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist.4. Drive according to claim 3, characterized in that between the gas turbine and generator (4) a reduction gear is provided. 5. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (4) mit einem Tachometer (41) verbunden ist, der die Drehzahlinformation für die von der Generatordrehzahl abhängige Steuerung liefert.5. Drive according to claim 2, characterized in that the generator (4) with a tachometer (41) is connected, which is the speed information for the generator speed dependent Control supplies. 6. Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß — wenn die angeforderte Leistung einen bestimmten Bruchteil dtr Höchstleistung überschreitet — die von der Generatordrehzahl abhängige Steuerung unwirksam ist und die Drehzahl der Wärmekraftmaschine (1) allein durch einen Zentnifugairegler auf ihrem Höchstwert gehalten wird.6. Drive according to one of claims 2 to 5. characterized in that - if the requested service is a certain fraction dtr Exceeds maximum output - the control system dependent on the generator speed is ineffective is and the speed of the heat engine (1) solely by a Zentnifugairegler on their Maximum value is held. 7. Antrieb nach einem der Anspruch:; 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb eines Steuerhebeis (22) für die Einstellung der Drehzahl der Wärmekraftmaschine (1) ein pneumatischer Arbeitszylinder (26) vorgesehen ist, in dem Hilfsdruckluft einer Rückführungsfeder (28) entgegenwirkt.7. Drive according to one of the claims :; 1 to 6, characterized in that for the drive a control lever (22) for setting the speed of the heat engine (1), a pneumatic one Working cylinder (26) is provided in which the auxiliary compressed air of a return spring (28) counteracts. H Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekonnzeichnet, daß die Hilfsdruckluft in Richtung Drehzahlerhöhung wirki und üuß die Futter (28) in Richtung Leerlauf wirkt.H Drive according to Claim 7, characterized in that the auxiliary compressed air acts in the direction of increasing the speed and the chuck (28) acts in the direction of idling. 9. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entlüftung des Arbeitszylinders (26) eine Düse (33) oder mehrere hintereinander angeordnete Düsen mit Zwischenentspannung vorgesehen sind.9. Drive according to claim 7, characterized in that for venting the working cylinder (26) a nozzle (33) or several nozzles arranged one behind the other with intermediate expansion are provided. 10. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß — wenn der Antrieb keine Leistung abgeben soll — die auf Reibungseinflüssen beruhende Drehzahlverminderung vollständig10. Drive according to claim 1 or 2. characterized characterized that - if the drive should not deliver any power - the on frictional influences based speed reduction completely oder teilweise dadurch kompensiert wird, daß einer als Hydraulikmotor wirkenden mit dem Getriebe antriebsgekuppelten Scbmieröl-Dosierpumpe (9) von einem aus einem Elektromotor (14) und einer Pumpe (13) bestehenden elektrohydrauÜschen HUfssystem öl mit einem gleichbleibenden Druck zugeführt wird.or is partially compensated by having one acting as a hydraulic motor with the gearbox Drive-coupled lubricating oil metering pump (9) by an electrohydraulic actuator consisting of an electric motor (14) and a pump (13) HUfssystem oil is supplied with a constant pressure. 11. Antrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für das elektrische Bremsen dis Steuerung des Fahrzeugs derart ausgebildet ist, daß bei Erreichen der Höchstdrehzahl des Generators (4) nicht nur der Steuerhebel (22) der Wärmekraftmaschine in die Leerlaufstellung gebracht wird, sondern auch der Übergang von elektrischer Leistung zum Generator (4) unterbrochen wird und Bremswiderstände (51) eingeschaltet werden.11. Drive according to one of claims 7 to 10, characterized in that for the electrical braking dis control of the vehicle in such a way is designed that when the maximum speed of the generator (4) is reached, not only the control lever (22) of the heat engine is brought into the idle position, but also the Transfer of electrical power to the generator (4) is interrupted and braking resistors (51) must be switched on.
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