DE2757619A1

DE2757619A1 - Schwungradantrieb mit geteilter elektromechanischer uebertragung

Info

Publication number: DE2757619A1
Application number: DE19772757619
Authority: DE
Inventors: Hickman Rowlett
Original assignee: Garrett Corp
Current assignee: Garrett Corp
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1978-06-29
Also published as: FR2375465B1; US4233858A; GB1572200A; IT1090697B; SE7714671L; JPS5382959A; FR2375465A1

Description

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19 Dipl.-Ing. A. Wasmeier Dipl.-I " ^{f v} ^Λ "

Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1

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		Tag Date 22. Dezember 1977 W/Ja
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THE GARRETT CORPORATION, 9351-9951 Sepulveda Boulevard, Los Angeles, California 90009, USA Schwungradantrieb mit geteilter elektromechanischer Übertragung

Zusammenfassung: Gegenstand der Erfindung ist eine Fahrzeugantriebseinrichtung mit einer elektromechanischen Übertragung mit geteiltem Pfad zur Verwendung in Verbindung mit einem Schwungrad als Leistungsquelle. Ein Pfad weist ein mechanisches Antriebsgetriebe auf, das zwischen Schwungradenergiequelle und Fahrzeugantriebsräder oder eine andere Leistungsabgabe eingeschaltet ist. Der andere Pfad besitzt ein elektromechanisches Antriebsgetriebe, dessen mechanischer Teil dem mechanischen Antriebsgetiebe aufgrund einer gmeinsamen Planetengetriebeanordnung gemeinsam ist, um die von dem Schwungrad oder auf das Schwungrad übertragene Energie zu teilen oder zu kombinieren. In der Einrichtung kann eine Batterie vorgesehen sein, die Verluste beim Betrieb ausgleicht und die die anfängliche Anlaßenergie liefert. Eine vereinfachte Steuereinrichtung dient zur Steuerung der Übertragung von Leistung über die getrennten parallelen Pfade.

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Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200*73) 5639 300 Gerichtsstand Regensburg Postscheck München 893 69-801

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Die Erfindung bezieht sich auf Kraftmaschinen, wie sie beispielsweise bei Fahrzeugantrieben verwendet werden, und insbesondere auf unabhängige Kraftmaschinen, bei denen rotierende Schwungräder zur Energiespeicherung verwendet werden.

Die Fahrbedingungen, Gewohnheiten und die Praxis der Verkehrsteilnehmer stellen Anforderungen an das Triebwerk eines herkömmlichen Kraftfahrzeuges, die dieses Fahrzeug sehr unwirksam machen· Lange Zeit ging der Trend der Autofahrer, insbesondere in den USA, dahin, größere, schwerere Autos zu bauen, die sowohl bei Stadtverkehr mit geringer Geschwindigkeit als auch bei Verkehr mit hoher Geschwindigkeit zufriedenstellend arbeiten und eine genügende Beschleunigung in allen Geschwindigkeitsbereichen besitzen. Um diesen Forderungen zu entsprechen, sind große Antriebsmotor hoher Leistung gebaut worden, die nur selten bis zur vollen Leistung und meist in einem Leistungsbereich geringen Wirkungsgrades betrieben worden sind. Bis vor kurzem war die Verbrennungskraftmaschine das einzige Triebwerk, das in der Lage war, diese Leistungsanforderungen zu erfüllen, und die gebauten Autos hatten bisher fast ausschließlich Verbrennungskraftmaschinen, die mit Benzin betrieben wurden.

Die in jüngster Zeit immer stärker beachtete Forderung nach Reinhaltung der Luft hat auch ein Umdenken in der Kraftfahrzeugindustrie mit sich gebracht bzw. zumindest angeregt, und die nunmehr gesetzlich vorgeschriebenen verschiedenen Abgassteuervorrichtungen für Kraftfahrzeug-.notoren haben Jie Leistung bisheriger Motoren noch weiter herabgesetzt und ihren schlechten Wirkungsgrad noch verschlechtert. Bei dem jetzigen Restreben nach Oaifccrhaltung der Luft einerseits und nach Einsparung von Energie andererseits scheint die Aera herkömmlicher Verbrennungskraftmaschinen als Triebwerke fUr Autos dem Ende zuzugehen. Die überall voran-j· getriebenen Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiete der Antrißbssysteme : führen zweifellos dazu, daß der Verbrennungsmotor von anderen Systemen

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abgelöst wird.

Diese Entwi: klung von Antriebssystemen fUr Kraftfahrzeuge im Hinblick auf geringere Luftverschmutzung und wirtschaftlichere Ausnutzung des Brennstoffes haben zur Entwicklung von Hybrid-Triebwerken für den Fahr-

I zeugantrieb und für stationäre Energiequellen geführt. Aufgabe derartiger

' Systeme war es, eine herkömmliche Maschine oder dgl. Energiequelle, die I auf die im normalen Betrieb erforderliche Leistung ausgelegt war, mit einer Hilfskraftquelle zu kombinieren, die in der Lage ist, zusätzliche Energie oder zusätzliches Drehmoment unter vorübergehenden Bedingungen erhöhter Last zu liefern. Ein derartiges System ist der US-PS 707 230 zu entnehmen, die auf ein kombiniertes Dampfmaschinen- und Elektromotorantriebssystem zum Antrieb eines Autos über ein Planetengetriebe gerichtet

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ι ist. Ein weiteres derartiges System, das ein Schwungrad in Verbindung mitj j mehreren Elektromotoren verwendet, ist Gegenstand der US-PS 1 076 614. i !

Andere Systeme, die ein Schwungrad zur Energiespeicherung verwenden, sinc| aus US-PS 2 672 566 bekannt, bei der ein Schwungrad und ein Elektromotor j über ein Planetengetriebe gekoppelt sind, ferner durch US-PS 2 443 770 und US-PS 2 567 636, wobei im Falle der beiden letzteren Vorschläge ein Schwungrad mit einer Verbrennungskraftmaschine kombiniert ist. Kraftübertragungssysteme mit geteiltem Pfad, bei denen eine Ver!. rennungslircif f -< maschine mit einem elektrischen Antrieb kombiniert ist, sind Gegenstand der US-PS 3 566 717 und eines Aufsatzes "An Electromechanical. Transrii <jr,: m for Hybrid Vehicle Power Trains—Design and Dynamometer Testing" von Gelb et al, Society of Automotive Engineers (Automotive Engineering Congress, 11. bis 15. Januar 1971). Der IB-Pf; 3 851 2?? hat -πι.. fioflonstand ein elektrisches Antriebssystem für schnellfahr"ndo Muhvjrkohrsfahrzeuga oder -züge, bei donon elektrische Energie Über einu driLtu Schiene in Verbindung mit eineiu energ iospo icherndon Schwungrad '.''.ihr um' bei t immtur Oetriebspcriodon ck;; lystoma verwendet wird,

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Wie sich aui> der Vielzahl der kombinierten Systeme nach den vorstehenden Reispielen ergibt, bestimmen die Anforderungen an unterschiedlichen Einsatz der Systeme unterschiedliche Arten von Triebwerken· Beispielsweise ist für die Zwecke vorliegender Erfindung ein Kraftmaschinensystem, z.B. zum Antrieb für individuelle Fahrzeuge, wie Automobile oder kleine ochienengebundene Fahrzeuge, eine Verbrennungskraftmaschine unerwünscht. Das geteilte elektromechanische Übertragungs- und Steuersystem nach vorliegender Erfindung ist insbesondere geeignet zur Verwendung eines enftrgiespeichernden Schwungrades als Energiequelle.

Gemäß der Erfindung wird hierzu vorgeschlagen, daß ein Differentialplanetengetriebe mit einem Sonnenrad, einer Vielzahl von Planetenräderp,die r.it cinerr Trnger gekoppelt sind, und einem Zahnkranz, zusammen mit ernten, zweiten und dirtten Anschlüssen vorgesehen ist, wobei der erste A-;_v-hluT rnit der Schwungradwelle gekoppelt ist_f da3 eine erste Abgabe-Vi-IIe n;it dem zweiten Anschluß in einem mechanischen Kraftübertragungs- ;ifc .' gel'oppnlt ist, und daß ein elektrischer Kraftübertragungspfad erste und zweite Motor/Generator-Maschinen aufweist, die miteinander elektrisi nit cinom Steuergerät verbunden sind, um die HÜhe der von ihnen übertrarjuncn elektrischen Energie zu steuern, wobei die erste Maschine mechanisch mit dem dritten Anschluß des Planetengetriebes und die zweite Maschine irit einer zweiten Abgabewelle zur übertragung rotierender mechanischer Leistung verbunden ist.

Das Schwungrad nach vorliegender Erfindung stellt einen Energiespeicher j und eine Energiespeieequelle in Verbindung mit dem elektromechanischen j Übertragungs- und Steuersystem mit geteiltem Pfad dar, um Energie auf die Antriebsräder eines selbstangetriebenen Fahrzeuges oder von diesem zu übertragen. Als Hilfsenergiequelle kann eine elektrische Batterie vorgesehen seine

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Eine spezielle Ausfuhrungsform der Erfindung sieht ein Differentialplanetengetriebe zur Proportionierung des Leistungsflusses zwischen den beiden Ubertragungspfaden vor, um eine Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen unter dem Einfluß des Steuersystems zu erzielen. Ein erster Motor-Generator (Generator genannt) ist mit dem Planetenzahnkranz gekoppelt, und der Planetenträger ist mit einer Abgabewelle verbunden, die zu den Fahrzeugantriebsrädern führt (wenn das System fUr einen Fahrzeugantrieb verwendet wird) mit welcher (Welle) ein zweiter Motor-Generator (der als Fahrmotor bezeichnet wird), in Antriebsverbindung gekoppelt ist. Die Schwungradwelle ist mit dem Sonnenrad des Differentialplanetengetriebes verbunden. Ein Steuergerät und eine Batterie sind zwischen Generator und Fahrmotor eingeschaltet, um den Stromfluß zwischen unterschiedlichen Paaren von elektrischen Komponenten, z.B. der Batterie, dem Generator und dem Fahrmotor zu steuern. Dies wiederum bestimmt die Verteilung des Drehmomentes und der Energie auf das und von dem Schwungrad zwischen Vtell« und elektrischen Ausgangspfaden unter sich kontinuierlich verändernden Abgabedrehzahlbedingungen. Aufgrund des Merkmalt der geteilten elektromechanischen übertragung, bei der ein wesentlicher Teil der Energie von dem Schwungrad auf die Antriebsräder direkt über den mechanischen Kopplungspfad abgegeben wird, können die Größe des Generators und des Fahrmotors im Vergleich zu solchen Einrichtungen wesentlich reduziert werden, bei denen die gesamte Energie Über den elektrischen Pfad zwischen Generator und Motor zugeführt wird, so daß die Kosten und die Größe fUr Generator und Motor auf einem Minimum gehalten und der Wirkungsgrad des gesamten Ubertragungssystems verbessert wird. Das Differentialplanetengetriebe und das Steuergett nach vorliegender Erfindung nehmen einen weiten Bereich in den Eingabewellendrehzahlen von dem Schwungrad von Null bis maximal zulässiger Drehzahl (in der Größenordnung von 25.000 U/iiin) auf·

Im Rahmen vorliegender Erfindung werden verschiedenartige Anordnungen

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von Bestandteilen des erfindungsgemäßen Systems möglich. Beispielsweise ist bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung die Fahrmotorwelle direkt in Reihe mit der Planetenträgerwelle und der Abgabewelle zu den Fahrzeugantriebsrädern gekoppelt. Bei einer anderen Anordnung kann der Fahrmotor getrennt mit der Träger abgabewelle Über ein entsprechendes Getriebe gekoppelt sein. Der Generator kann mit dem Planeten · zahnkranz durch ein Getriebe durch Riemen oder durch Kette gekoppelt sein, oder er kann bei einer anderen AusfUhrungsform integral in das Planetengetriebe einbezogen werden· Wenn eine Ooppelachsen (vierrädriger Antrieb)-Energiekopplung gewünscht ist, kann der Fahrmotor mit den Vorderrädern (oder den Hinterrädern) des Fahrzeuges unabhängig von der mechanischen Ubertragungsverbindung zu den anderen Antriebsrädern des Fahrzeuges gekoppelt sein· Es können auch zusätzliche Wellenausgänge vorgesehen sein, falls dies erwünscht ist, indem zusätzliche Fahrmotoren mit dem Steuergerät und den anderen elektrischen Bauteilen des Systems gekoppelt werden·

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung m hand von Ausfuhrungsbeispielen erläutert. Eszeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung nach vorliegender Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Drehmomentabgabe fUr die Anordnung nach Fig· I,

Fig. 3 eine schematische arstellung einer abgeänderten AusfUhrungsform der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Darstellung einer weiteren abgeänderten AusfUhrungsform nach der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer Kombination aus Generator und PlanetengetriebeUbertragung, wie sie fUr die Anordnung nach Fig_o 4 verwendet werden kann,

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Fig_o 6 eine Darstellung einer dritten abgeänderten AusfUhrungsform der Erfindung, und

Fig. 7 ein Funktionsblockschaltbild der elektrischen Schaltung fUr Anordnungen nach der Erfindung.

Wie in der schematischen Darstellung nach Fig. 1 gezeigt, weist ein Antriebssystem nach vorliegender Erfindung ein Schwungrad 12, ein Differentialgetriebe 14, einen Generator 16, einen Fahrmotor 18, ein Steuergerät 20 und eine Batterie 22 auf. Das Planetengetriebe 14 besitzt ein Sonnenrad, vier Planetenräder 32 und einen Zahnkranz 34. Das Schwungrad 12 ist mit dem Sonnenrad 30 Über eine Welle 36 verbunden. Jedes der Planete räder 32 ist mit einer Trägerplatte 38 Über eine entsprechende Stange oder W,eile 40 verbunden. Die Planetenräder 32 sind auf den Meilen 40 Über eine nicht dargestellte Lageranordnung befestigt, die eine Relativdrehung ermöglicht. Die Anordnung der Planetenräder 32, der Trägerplatte 38 und der Wellen 40 stellt einen Träger 42 dar. Eine Abgabewelle 44 ist mit der Trägerplatte 38 befeet igt und erstreckt sich durch den Motor 18, um eine mechanische Abgabe aus dem Antriebssystem 10, Üblicherweise an die Antriebsräder eines Fahrzeugs Über ein herkömmliches Differentialgetriebe zu erhalten. Der Generator 16 ist bei dieser AusfUhrungsform mit dem Planetenzahnkranz 34 Über ein Stirnrad 46 gekoppelt.

Das System nach vorliegender Erfindung kann betrieben werden, ohne daß der Batteriestrom zum Antrieb des Fahrmotors entnommen wird, wobei dann das Schwungrad die einzige Energiequelle zum Antrieb des Fahrzeuges darstellt und die Batterie nur als Spannungsquelle fUr die Steuerschaltung verwendet wird. Ferner können Anordnungen nach vorliegender Erfindung fUr andere Anwendungsfälle als fUr Antriebssysteme von Kraftfahrzeugen verwendet werden, obgleich die hier beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele sich ausschließlich auf den Antrieb von Fahrzeugen beziehen.

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Ein Differentialgetriebe, wie z.B. das Differentialplanetengetriebe 14 nach Fig. 1, ist in der Lage, seine Geschwindigkeit intern in bezug auf die Eingangs- und Ausgangswelieη zu ändern, um einen optimalen Leistungsfluß unter allen Arbeitsbedingungen aufrecht zu erhalten. Das Differentialgetriebe fuhrt solche Änderungen automatisch aus, ohne daß zusatzliche Regler oder Fühler notwendig sind. Abhängig von den äußeren Bedingungen kann Energie einem oder zweien der drei Elemente - Sonnenrad, Planetenräder und Zahnkranz - aufgegeben werden, die das Differentialgetriebe darstellen, und die Energie kann Über das (oder di übrige (n) Element(e) entnommen werden. Das hier verwendete Differentia getriebe kann auch so betrachtet werden, daß es drei Anschlüsse besitzt einen Eingang/ der mit einer mechanischen, Energie erzeugenden Vorrichtung verbunden ist, einen Ausgang, der mit einer Energie verbrauchenden Vorrichtung verbunden ist, und einen Hilfsanschluß, der entweder mit einer Energie erzeugenden oder verbrauchenden Vorrichtung verbunden ist die Energie je nach den Erfordernissen hinzuaddiert oder subtrahiert. Eine eingehende Erörterung eines derartigen Getriebes ist im Aufsatz von Fred A. Shen "Power Flow in α Differential", Seiten 77ff, MACHINE DESIGN, 8. April 1976 zu entnehmen.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ergeben Antriebssysteme noch vorliegender Erfindung ein unbegrenzt variables übersetzungsverhältnis zwischen dem Schwungrad als Energiequelle und den Fahrzeugantriebsrädern. Derartige Systeme können eine beliebige Drehzahl von Null bis maximaler Drehzahl des Fahrmotors ergeben. Der Drehmoment- oder Energiefluß aus dem Schwungrad in die Abgabewelle weist zwei parallele Pfade auf. Einer der Pfade verläuft von der Schwungradwelle durch das Differential zuh Generator und dann elektrisch zuη Fahrmotor. Der andere Pfad verläuft durch die Differentialgetrieberäder Über den Planetenradträger zurAbgabeweHe. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, die eine graphische Darstellung des Drehmoments in nkg Über der Geschwindigkeit in km/h darstellt, ist

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das gesamte Abgabedrehmoment die Summe des Drehmomentes aus dem Fahrmoto

(T..) und des Drehmomentes aus dem Planetenradträger (T_) des Planeten-π ο

getriebekastens. Der Wirkungsgrad des Systems ist hb'her als der herkömmliche Schwungradantrieb, bei dem die gesamte Energie durch beide elektrischen Vorrichtungen in Serie übertragen werden muß. Weil der Generator und der Fahrmotor nur einen Teil der Energie übertragen, können diese Einheiten auch wesentlich kleiner als im herkömmlichen Falle sein, bei welchem der Generator und der Motor die gesamte Energi vom Schwungrad übertragen müssen.

Die Arbeitsweise des Systems ist wie folgt: Am Tagesbeginn oder nachdem das Fahrzeug eine längere Periode angehalten hat, wird das Schwungrad auf seine maximale Drehzahl gebracht, wobei der Generator 16 als Motor verwendet wird und die Abgabewelle 44 stationär gehalten wird. Hierfür ist äußere Energie erforderlich, die aus einer äußeren Speisequelle oder aus der Batterie 22 über das Steuergerät 20 entnommen werden muß. Im Anschluß daran wird zur Beschleunigung des Fahrzeuges der Generator 16 durch das Schwungrad 12 angetrieben und speist Strom in den Fahrmotor IS ein₀ Das Drehmoment für/den Generator 16 wird durch die Verzögerung des Schwungrades 12 bereitgestellt, das auch die Abgabeträgerwelle 44 beschleunigte Somit werden die beiden Komponenten des Drehmomentes, die in den getrennten Pfaden des geteilten elektromechanischen Getriebes erzeugt werden, beide aus dem Schwungrad 12.

Bei einer Verzögerung sind der Energiefluß und die Richtung des Drehmome tes umgekehrt zur Beschleunigung. Der Fahrmotor 18 wird als Generator und der Generator als Motor, um das Schwungrad zu beschleunigen. Gleichzeitig wird eine Drehmomentkomponente über den Träger 42 längs des mechanischen Drehmomentkopplungspfades aufgegeben und trägt zu dem Drehmoment bei, das dem Schwungrad 12 aus dem Generator 16 aufgegeben worden ist. Unter diesen Umständen wird das Schwungradwiderstandsdreh-

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moment erneut zwischen dem Ringrad 34 und dem Tröger 42 aufgeteilt, so ; daß zwei Drehmomentkomponenten vorhanden sind, die das Fahrzeug verzögern.

FUr den einfachen Fall nach Fig, 1 ändert sich der Teil der Energie, der Über die Zahnräder Übertragen wird, mit der Abgabedrehzahl. Zu Beginn is dieser Anteil niedrig, mit zunehmender Drehzahl nähert sich dieser Antei jedoch dem Wert 1,0.

Es können andere Zahnradanordnungen verwendet werden. Die Fig. 3 zeigt ein derartiges System in schematischer Form, bei der die Elemente, die denen nach der Anordnung nach Fig. 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen, jedoch um 100 Erhöht verwendet werden. Bei dem System 110 nach Fig. 3 sind der Generator 116, da* Planetengetriebe 114 und das Schwungrad 112 ähnlich wie in Fig. 1 gekoppelt· Der Fahrmotor 118 ist jedoch nicht direkt auf der Abgabewelle 144 befestigt, sondern stattdessen Über eine Zahnradanordnung 150 damit gekoppelt. Dabei kann es sich um eine direkt gekoppelte Zahnradanordnung handeln, oder es können Zahnrdcler vorgesehen sein, die durch einen geräuscharmen Kettenantrieb miteinander verbunden sind, oder es können andere an sich bekannte Wellenkopplungen verwendet werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Abgabewelle 144 mit einem Differentialgetriebe innerhalb des Gehäuses 152 zum Antrie des Fahrzeuges über die Antriebsräder 154 verbunden.

Bauliche Einzelheiten des Schwungrades 112 sind nicht Gegenstand vorliegender Erfindung und werden hier nicht erläutert. Schwungradantriebssysteme sind bereits in Verwendung bei Triebwagen- und Omnibusantrieben und deshalb an sich bekannt. Wie in Fig. 3 angedeutet, arbeiten diese Schwungräder unter Vakuum, das durch eine Vakuumdichtung 160 des Gehäuse 162 und ein Vakuumsystem aufrechterhalten wird, welche eine Vakuumpumpe 164, eine ölpumpe 166 und einen Motor 168 aufweist. Bei einer speziellen

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■ Ausfuhrungsform der Erfindung wurde ein Schwungrad verwendet, das eine maximale Drehzahl von 25.000 U/min sowie ein Gesamtgewicht einschlie?- lieh Zubehör von 30 kg aufwies. Dieses Schwungrad hatte eine Gesamtenergie von 1000 Watt mit einer zur Verfugung stehenden Energie von 750 Wattstunden.

ι Sowohl der Generator als auch der Fahrmotor sind Motor/Generatormaschinen

und wirken als Motor oder als Generator, abhängig von der Richtung des j
Energiellberganges zwischen der Abgabewelle und dem Schwungrad. In einem Ausfuhrungsbeispiel eines Antriebssystems mit dem vorbeschriebenen Schwungrad waren der Generator und der Fahrmotor identische Maschinen mit einer Nennleistung von 13,7 PS, einer maximalen Drehzahl von 7000 U/nin, einem Nennwirkungsgrad von 88 % und einem Gewicht von jeweils 36 kg. Insgesamt wog das Antriebssystem einschließlich dieser Bauteile zusammen mit dem Getriebekasten und dem Steuergerät, jedoch ohne Batteriesatz, 112,5 kg. Dieses System wurde in ein Fahrzeug mit einem Gesamtgewicht einschließlich Batteriesatz von 1350 kg installiert.

Fig. 4 zeigt eine weitere Abänderung der Anordnung nach Fig. 3. In Fig. l· ist der Fahrmotor 218 mit der Antriebswelle 244 über eine geräuscharme Kettenanordnung 250 gekoppelt. Das Schwungrad 212, der Batteriesatz 222 und das Steuergerät 220 sind ähnlich nach Fig. 1 ausgebildet, wobei jedoch zusätzlich Eingänge der Drossel 270 und der Bremse 272 in das Steuergerät 220 dargestellt sind. Der Generator 216 ist in einer Linie mit der Abgabewelle 244 befestigt, und sein Anker 217 ist direkt mit dem Ringzahnrad 234 des Planetengetriebes 214 verbunden_o Weitere Einzelheiten des Aufbaues des Generators 216 sind in Fig. 5 gezeigt. Die Arbeitsweise des Systems nach Fig. 4 ist im wesentlichen die, die in Verbindung mit den Fig. 1 und 3 beschrieben wurde_o

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Schwungrad 212 mit dem Sonnenrad 213 des

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Differentialplanetengetriebes 214 verbunden. Die Planetenräder 232 sind mit den Trägerstangen 240 befestigt, die von der Trägerplatte 238 ausgehen, welche mit der koaxial durch den Generator 216 fuhrenden Abgabewelle 244 befestigt ist. Der Generatoranker 276 ist drehbar in bezug j auf die Welle 244 über Lager 277 befestigt und besitzt ein Gehäuse 217, ! das direkt mit dem Planetenzahnkranz 234 verbunden ist· Zusätzliche Lage ¹ 279 sind zur Abstutzung des Ankers 276 relativ zum Generatorgehäuse 280 ι vorgesehen. Im Gehäuse 280 sind Erregerspulen 282 angeordnet«

Fig. 6 zeigt eine Variante der bisher beschriebenen AusfUhrungsformen, bei der die getrennten elektrischen und mechanischen Drehmomentpfade den unterschiedlichen Antriebselementen eines Fahrzeuges getrennt aufgegeben werden, anstatt daß sie mit einer einzigen Abgabewelle verbunden werden, wie dies in den Fig. 1, 3, 4 gezeigt ist. Der Generator 316 und das Planetengetriebe 314 sind so ausgebildet wie in Verbindung mit den Fig. ' und 5 beschrieben. Die mechanische Abgabewelle 344 ist mit de« hinteren Differentialgetriebe 352 zwischen den hinteren Antriebswellen 354 des Fahrzeuges verbunden, während die elektrische Abgabe aus dem Generator 316 entnommen und mit Hilfe des Steuergerätes 320 dem Fahrmotor 318 aufgegeben wird, der in diesem Fall mit einer getrennten Abgabewelle 344a verbunden ist, die «in Differentialgetriebe 353 antreibt, welches mit den vorderen Antriebsrädern 355 gekoppelt ist. Wie weiter oben beschrieben verläuft bei einer Verzögerung die Richtung der Energieübertragung in entgegengesetztem Sinne. Dadurch, daß die elektrischen und mechanischen EnergieUbertragungspfade durchgehend bis zu den letzten Antriebeeinheitei getrennt gehalten werden, werden wesentliche Vorteile bei allradgetriebeten Fahrzeugen und anderen Anwendungen erzielt, wo getrennte Wellenabgaben erwünscht sind. Wenn andere Welknausgänge für andere Zwecke erwünscht sind, ergibt die Trennung der Energiepfade nach Fig. 6 vorteilhafterweisn eine Unabhängigkeit der EnergieUbertragungsdbde Über die hinaus, die beispielsweise durch die Anordnungen nach den Fig. 1, 3 und 4 erzielt wiird.

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Fig_o 7 zeigt eine als Blockschaltbild dargestellte schematische Anordnun des elektrischen Teile* des Antriebssysteins nach vorliegender Erfindung. In Fig. 7 sind ein Generator 402 und ein Fahrmotor 404 gleichen Aufbaues gezeigt. Der Generator 402 besitzt eine Erregerwicklung 404, die mit einer Erregerspeieequelle 406 gekoppelt ist, welche über ein Steuergerät 410 gesteuert wird. Der Motor 404 besitzt eine £rregerwicklung 405, die mit einer Erregerspeisequelle 407 verbunden ist, welche ebenfalls von dem Steuergerät 4010 gesteuert wird. Der Anker 408 des Generators 402 und der Anker 409 des Motors 404 sind direkt miteinander über einen Schalter 412 verbunden und werden mit Strom aus einem Batteriesatz 414 über einen Gleichstromzerhacker 416 gespeist, der von dem Steuergerät gesteuert wird. Die Spannung des Batteriesatzes 414 betrögt etwa 100 Volt Gleichstrom, vorzugsweise 108 Vit aus einem Satz von 13 individuellen Batterien von jeweils 6 Volt. Ein Qatterioladegerüt 414 dient zum Aufladen des Batteriestapels 414 aus einem Wechselstromnetz, wenn das Fahrzeug parkt. Eine Schmelzsicherung oder ein Stromkreisunterbrecher 418 und ein Leitungsschalter 419 sind mit dem Ratteriestapel 414 in Reihe geschaltet. Ein weiterer Schalter 420 ist parallel zum Zerhacker 416 geschaltet. In Reihe mit einem Schalter 424 ist parallel zu den Ankern 408 und 409 ein Abfallwiderstand 422 geschaltet. Die Schalter 412, 419, 420 und 424 sind so geschaltet, daß sie von dem Steuergerät 410 gesteuert werden.

Das Steuergerät 410 nimmt Betätigerbefehlseingänge aus einem Schlüsselschalter 430, einem Gaspedal 432 und einem Bremspedal 434 auf. Zusätzlich sind RUckkopplungseingänge aus den verschiedenen Bestandteilen der elektrischen Einrichtung vorgesehen, die durch Wandler dargestellt sind, welche durch die Blöcke im unteren Teil der Fig. 7 gezeigt und mit Generatordrehzahl 440, Generatorerregerstrom 442, Generatorankerstrom 444 und Spannung 446, Batteriespannung 448, Zerhackerstrom 450, Motordrehzahl 452, Motorerregerstrom 454, Motorankerstrom 456 und Spannung 458 und

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Schwungraddrehzahl 460 bezeichnet sind. Das Steuersystem nach Fig. 7 ist eine Modifikation des bekannten Ward-Leonard-Satzes fUr die veränderliche Drehzahlsteuerung von Gleichstrommotoren· Bei diesem System werden fremderregte Motoren verwendet, undpie beiden Anker sind direkt miteinander verbunden. Das Steuergerät 410 stellt die relativen Erregungen aus den beiden Erregerspeisequellen 406, 407 ein, um den Ankerstrom sowohl in bezug auf Größe als auf Richtung in Abhängigkeit von dem Betätigerbefehlssignal aus der Drossel 432 und der Bremse 434 zu bestimmen. Des [ Steuergerät 410 ist vorzugsweise ein vollständig mit Festkörperelementen j bestücktes Gerät mit einem maximalen Strombedarf von 15 Ampere.

Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel wirkt das Steuergerät 410 in der Weise, daß der Strom aus der Batterie 414 so geregelt tird, daß er fUr den Energiebedarf bei Reisebetrieb verwendet werden kann· Es nimmt Signale der Schwungraddrehzahl 460 und der Fahrmotordrehzahl 452 auf und bestimmt

j unter Verwendung entsprechender Algorithmen den gewUnechten Batteriestrom, um die Summe der kinetischen Fahrzeug- und Schwungradenergien auf eine· konstanten Viert zu halten. Andererseits kann der Batteriestrom als Funktion der kinetischen Schwungradenergie oder auf andere ausgewählte Veränderliche des Systems gesteuert werden. Der Zerhacker 460 wird zur Steuerung des Stromes zwischen der Batterie 414 und den Ankern 403, 409 durch Phasensteuerung des Zerhaokerarbeitsspieles verwendet. Der Schalter 420 wird durch das Steuergerät 410 geschlossen, wenn es erwünscht ist, den Zerhacker 416 in Nebenschluß zu legen, z.B. wenn das Schwungrad von dem Generator 402 beim anfänglichen Anfahren (wobei dann der Schalter 412 geöffnet ist) angetrieben wird, oder wenn das Schwungrad die maximale Drehzahl bei einer Verzögerung erreicht hat und der Verzögerungsstrom dann in die Batterie 414 gespeist wird. Der Schalter 424 ist geschlossen, wenn eine fehlerhafte Arbeitsweise des Schwungrades angezeigt wird, so daß der Generator 402 zur Abbremsung des Schwungrades belastet wird.

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Bei einer Ausfuhrungsform der Windung unter Verwendung des elektrischen

: Systems nach Fig. 7 wird der Strom, der aus der Batterie 414 entnommen wird, auf einen Wert gleich dem mittleren Wert fUr das Antriebsspiel ge-I steuert. Ein Vorteil einer derartigen Steuercharakteristik besteht darin daß die aus der Batterie zur Verfugung stehende nutzbare Kapazität ein Maximum wird. Bei einer derartigen Steueranordnung wird der Strom aus der Batterie den Motor und/oder Generator-ankern zugeführt, abhängig von den Betriebsbedingungen des Schwungrades und der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie den Leistungsanforderungen in bezug auf die Befehlssignale, die der Fahrer der Drossel und der Bremse aufgibt.

Beispielsweise wird beim Anlaufen, wenn das Schwungrad auf Drehzahl gebracht wird, der gesamte Strom aus der Batterie in den Generator geliefert, der als Motor zum Antrieb des Schwungrades wirkt. Bei einer Beschleunigung wird der Batteriestrom dem Motoranker 409 zugeführt und addiert sich zu dem Strom aus dem Generator 408. Im schnellen Reisebetrieb wird der Batteriestrom wieder in den Motoranker 409 gerichtet. Bei diesem Betrieb kann es zweckmäßig sein, den Ankerstrom des Generators 408 auf Null zu senken, so daß das System ausschließlich mit Bdtteriestron arbeitet. Bei langsame· Reisebetrieb kann der Strom aus der Batterie sowohl kdurch den Generatoranker 408 als den Motoranker 409 unter Bedingungen geschickt werden, bei denen beide Maschinen als Motoren arbeiten. Dabei speist die Batterie Leistung zum Antrieb des Fahrzeuges wie auch zur Überwindung der Verluste in das System ein, so daß die Schwungraddrehzahl im wesentlichen konstant gehalten wird. Im Verzögerungsbetrieb, bei welchem der Motor als Generator und der Generator als Motor wirkt, wird der Batteriestrom in den Generatoranker 408 gespeist und addiert sich zu dem Strom aus dem Motoranker 409, um das Verzögerungsdrehmoment auf ein Maximum zu bringen. Eine derartige Steuerung des mittleren Wertes¹ und der Richtung oder Verteilung des Stromes von der Batterie 414 und j der Richtung und Größe der Ströme durch den Generatoranker 408 und dem

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Mutoranker 409 wird durch das Steuergerät 410 in der elektrischen Schal- : tung nach Fig. 7 aufgrund der Steuerung der Erregerspeisequellen 406, 407

j und des Zerhackers 416 aufrechterhalten·

Es ist auch möglich, daß die Leistung in manchen Fällen durch vollständiges Abschalten des Batteriestromes verbessert werden kann. Die maximale Beschleunigungsrate tritt auf, wenn der maximale Strom dem Generator entnommen wird. Wenn die Batterie einen Teil des Stromes in den Motor 404 einspeist, wird der Strom aus dem Genextoranker 408 reduziert und die j Beschleunigung wird geringer als dem Maximum entspricht. Es wird deshalb ; ein maximaler Beschleunigungsbetrieb erreicht, bei dem ein "Trittschaltex (nicht dargestellt), der der Drossel 432 zugeordnet ist und in der vollen Drosselposition betätigt wird, bewirkt, daß das Steuergerät den Strompfad von der Batterie in den Zerhacker 416 blockiert und die entsprechenden Erregerspeisequellen 406 und 407 so einstellt, daß ein maximaler Strcm im Generator und den Motorankern 408, 409 erzeugt wird. Dadurch wird eine I maximale Beschleunigung erzielt, was jedoch auf Kosten der Batteriekapa-I zitüt geht, weil der mittlere Strom während der gesamten "Ein-Zeit" der Batterie dann vergrößert werden muß, um die Zeit zu kompensieren, die der Batteriestrom durch den Zerhacker abgeschaltet ist. Es besteht deshalb eine Diskrepanz zwischen der maximalen Beschleunigung und dem Einfluß auf die verfügbare ßatteriekapazität.

In manchen Antriebssystemen nach vorliegender Erfindung mit einem Schwunjrad als Hauptenergiequelle ist es oft erwünscht oder vorteilhaft, die Abhängigkeit von einem Batteriestapel als Energiequelle zum Antrieb des Systems zu beseitigen. In einem solchen Fall wird ein Steuergerät , das das gleiche wie das in Fig. 7 sein kann, ausgenommen, daß kein Zerhacker 416 vorgesehen ist, verwendet. Die Batterie 414 kann anstatt eines großen Batteriesatzes eine einfache Batteriespeisequelle zur Erzeugung des für die Steuerfunktionen notwendigen Stromes sein. Beim Betreiben

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eines derartigen Systems wird aas, Schwungrad zu Reginn auf volle Drehzahl durch eine üußere Quelle gebracht. Im Anschluß daran wird die Energie zum Antrieb des Fahrzeuges in dem Planetengetriebe unterteilt und über die entsprechenden elektrischen und mechanischen Energieübertragung pfade in der vorbeschriebenen Weise überarbeitet. Die Verteilung der Energie über die beiden getrennten Pfade !cann sich in Abhängigkeit von der Last und den Betriebsbedingungen sowie den Befehlen des Bafenenden ändern. Eine Änderung des Befehlssignales, entweder der Drossel oder der Bremse, bewirkt, daß das Steuergerät die Erregerspeisespannungen 406, 407 ändert, um die Stromhöhe in der Motor- und Generatorankerschaltung zu verändern. Jede Änderung des Stromes im Geneictoranker wird in das Planetengetriebe zurUck übertragen, damit eine Verschiebung der Leistung und des Drehmomentes, das über die entsprechenden Getriebepfade übertragen wird, erzielt wird. Beispielsweise bewirkt ein Beschleunigungsbefehlssignal, da* dem Steuergerät 410 durch Verschieben der Drossel (Fig. 7) zugeführt wird, daß das Steuergerät 410 die ErregerspeisequeJle 406, 407 verändert, um einen erhöhten Strom in den Ankern 408, 409 zu erzeugen. Dieser größere Strom erzeugt ein zusätzliches Drehmoment im Fahrmotor 404 und bewirkt auch, daß der Generator 402 einen vergrößerten Widerstand gegen Drehung durch das Planetengetriebe erzeugte Dies dient dazu, das zugeordnete Schwungrad so zu belasten, daß ein zusätzliches Drehmoment über den mechanischen Getriebepfad übertragen wird, wodurch das Drehmoment, das von dem mechanischen Getriebepfad abgegeben wird, zusätzlich zu dem erhöhten Drehmoment vergrößert wird, das von dem Fahrmotor in dem elektrischen Getriebepfad erzeugt wird.

vor-Ein System mit einem/beschriebenen Batteriestapel arbeitet in ähnlicher Weise, mit der Ausnahme, daß die HinzufUgung des Batteriestromes unter Steuerung des Steuergerätes 410 eine weitere Verkomplizierung des Betriebes und der Steuerung einführt.

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Mit Fahrzeugantriebssystemen nach vorliegender Erfindung werden wesentliche Vorteile erzielt, um ein umweltfreundliches, energiesparendes Fahrzeug zu schaffen, das einem wesentlichen Teil der modernen Antriebsbedürfnisse dient. Ein großer Teil der kinetischen Energie des Fahrzeuges, die während der Verzögerung durch herkömmliche Reibbremssysteme verlorengeht und als Wärme abgeleitet wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Systen genutzt· Diese Energie steht dann im Schwungrad zum Beschleunigen und Antreiben des Fahrzeuges zur Verfugung· Antriebsverluste werden von der Batterie Überwunden, und ein Teil der kinetischen Energie bei der Verzögerung kann in der Batterie gespeichert werden, wenn die maximale kinetische Energie des Schwungrades erreicht ist. Weitere Einsparungen ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen System dadurch, dass Gewicht und Größe der elektrischen Antriebsbauteile im Vergleich zu herkömmlichen Systemen mit Schwungrad und nur-elektrischem Getriebe reduziert werden können, und zwar aufgrund des elektromechanischen Getriebes mit aufgeteiltem Pfad.

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Leerse ite

Claims

Patentansprüche

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/ 1. jElektromechanische Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ^—ein Schwungrad drehbar in einem Gehäuse angeordnet ist und eine mit ihm verbundene Welle aufweist, daß ein Differentialplanetengetriebe mit einem Sonnenrad, einer Vielzahl von Planetenrädern, die mit einem Träger gekoppelt sind, und mit einem Zahnkranz zusammen mit ersten, zweiten und dritten Anschlüssen vorgesehen ist, wobei der ersten Anschluß mit der Schwungradwelle gekoppelt ist, daß eine erste Abgabewelle mit dem zweiten Anschluß in einem mechanischen Kraftübertragungs ■ pfad gekoppelt ist, und daß ein elektrischer KraftUbertragungspfad erste und zweite Motor/Generator-Maschinen aufweist, die miteinander elektrisch mit einem Steuergerät verbunden sind, um die Höhe der von ihnen Übertragenen elektrischen Energie zu steuern, wobei die erste Maschine mechanisch mit dem dritten Anschluß des Planetengetriebes und die zweite Maschine mit einer zweiten Abgabewelle zur Übertragung rotierender mechanischer Leistung verbunden ist.

2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maschine eine drehbare Welle aufweist, die mechanisch mit dem Planetengetriebe-Zahnkranz gekoppelt ist·

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad den ersten Anschluß, der Planetenradträger den zweiten Anschluß und der Zahnkranz den dritten Anschluß bildet.

|4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abgabewelle so angeordnet ist, daß sie einen Satz von Antriebsrädern eines Fahrzeuges antreibt, und daß die zweite Abgabewelle einen andereι Satz von Antriebswellenjdes Fahrzeuges antreibt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abgabewelle mechanisch mit der ersten Abgabewelle gekoppelt ist, um die Leistung zu kombinieren, die "über die elektrischen und mechanisch Getriebepfade übertragen wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diezzweite Maschine mit ihrer Welle in gleicher Richtung und mechanisch gekoppelt mit der ersten Ausgcngswelle befestigt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maschine koaxial in bezug auf die erste Abgabewelle befestigt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maschine einen Anker aufweist, der drehbar in bezug auf die erste Abgabewelle ist, und cbi3 der Anker eine Verlängerung besitzt, die den Träger umgibt und direkt mit dem Zahnkranz gekoppelt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie mit dem Steuergerät verbunden ist, welches selektiv so betütigbar ist daß es Strom zwischen der Batterie und den ersten und zweiten Maschini überträgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät selektiv so betätigbar ist, daß es Strom aus der Batterie in die erste Maschine überträgt, um das Schwungrad anzutreiben.

1. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät selektiv so betätigbar ist, daß es Strom aus der Batterie an die zweite Maschine überträgt, um die zweite Abgabewelle anzutreiben.

[12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer-

gerät selektiv so betätigbar ist, daß es Strom aus der zweiten Maschine an die Batterie während der Verzögerung der zweiten Abgabewelle Überträgt.

13. Einrichtung nach Anspruch 9 zum Antrieb eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abgabewelle so angeordnet ist, daß sie einen Satz von Antriebsrädern des Fahrzeuges antreibt, daß die zweite Abgabewelle so angeordnet ist, daß sie einen anderen Satz von Antriebs wellen des Fahrzeuges antreibt, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die dem Steuergerät Signale aufgibt, welche die Schwungraddrehzahl und die rehzahl der zweiten Maschine anzeigen, wobei das Steuergerät eine Vorrichtung besitzt, die die Summe der kinetischen Energie des Fahrzeuges und des Schwungrads bei Reisebetrieb des Fahrzeuges konstant hält.

14. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die Befehlseingangssignale an das Steuergerät gibt, und daß eine Vorrichtung Ruckkopplungssignale aus den ersten und zweiten Maschinen dem Steuergerät aufgibt, um eine Übertragung der Energie Über die ersten und zweiten Getriebepfade in Abhängigkeil von den Befehlseingangssignalen zu bewirken·

15. Geteilte elektromechanische LeistungsUbertragungsanordnung zum Betrieb mit gespeicherten Energie, gekennzeichnet durch ein drehbares Schwungrad zur Speicherung kinetischer Energie, ein Differentialplanetengetriebe zum Unterteilen der Leistung zwischen eine* ersten mechanischen Leistungsgetriebepfad und ein·« zweiten elektrischen Leistungsgetriebepfad, wobei das Getriebe einen ersten, mit de« Schwungrad gekoppelten Anschluß, einen zweiten «it einer ersten Abgabewelle in dem mechanischen Leistungsgetriebepfad gekoppelten

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Anschluß, und einen dritten mit einem Generator gekoppelten Anschluß zur Erzeugung von Strom, der einem Motor aufgegeben wird, welcher in den elektrischen Leistungsgetriebepfad eingeschaltot ist und eine zweite Abgabewelle aufweist, besitzt, und ein Steuergerät zur Steuerung der Unterteilung der Leistung zwischen den elektrischen und den mechanischen Leistungsgetriebepfaden.

:16. Einrichtung noch Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Leistungspfade so ausgebildet sind, daß sie Leistung in einer der beiden entgegengesetzten Richtungen zwischen dem Schwungrad und den entsprechenden ersten und zweiten Abgabewellen Übertrager

: 17o Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als Generator zur Erzeugung von Strom arbeitet, der den Generator zugeführt wird, und daß dor Generator als Motor zum Antrieb des dritten Anschlusses für die ''bertragung von Leistung von dor zweiten Abgabewelle zum Getriebe arbeitet.

IG. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine

Batterie als Hilfsenergiespeicherelement vorgesehen ist, und daß das Steuergerät eine Vorrichtung zur Steuerung des Stromes zwischen der Batterie und dem elektrischen Leistungsgetriebepfad aufweist.

19, Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie als Hilfsenergiespeicherelement vorgesehen ist, und daß das Steuergerät eine Vorrichtung aufweist, die den Strom aus der Batterie zum Generator in der Weise steuert, daß der Generator als Motor arbeitet und das Planetengetriebe und damit das Schwungrad zur

I rung der kinetischen Energie antreibt.

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-δ20. Fo!irzeugantriebssystem, gekennzeichnet durch ein rotierendes, auf einer './eile befestigtes Schwungrad, ein Differentialplanetengetriebe mit einem ersten, mit der Schwungradwelle angetriebenen Anschluß, einem zweiten Anschluß und einem dritten Anschluß, einen mechanischer

Leistungsgetriebepfad mit einer ersten Antriebswelle, die mit dem

! zweiten Anschluß gekoppelt ist, einen elektrischen Leistungsgetriebe-

pfad, der erste und zweite Motor/Generator-Maschinen aufweist, deren jede einen drehbaren Anker besitzt, wobei die Anker elektrisch miteinander zur Übertragung von Strom dazwischen verbunden sind, wobei der Anker der ersten Maschine mechanisch mit dem dritten Anschluß ; des Planetengetriebes verbunden ist, und wobei der Anker der zweiten Maschine eine zweite Antriebswelle zur Übertragung von mechanischer

Drehenergie besitzt, eine Vorrichtung zur Steuerung der Richtung und Größe dee Stromes aus einem Anker in den anderen, und eine Vorrichtung zum Verbinden der ersten und zweiten Antriebswelle für den Antrieb des Fahrzeuges.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriel e

ein mit dem ersten Anschluß gekoppeltes Sonnenrad, eine Vielzahl von j Plonetenrödern, die auf einem mit dem zweiten Anschluß gekoppelten Trüger befestigt sind, und einen mit dem dritten Anschluß gekoppeltei Zahnkranz aufweist, und daß der mechanische Leistungsgetriebepfad di« Plonetenräder und den Träger aufweist.

Γ2. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug wenigstens zwei Sätze von Antriebsrädern besitzt und die Verbindungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Verbinden der ersten Antriebswelle mit einem Satz von Antriebsrädern sowie die andere Antriebswelle mit/anderen Satz von Antriebsrädern aufweist.

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?3. Einrichtung nach .nspruch 2O₇ dadurch gekennzeichnet, deiß J ie Verbindungsvorrichtung sine Vonf-chtung zum Verbinden ζ'er ersten und zweiter Antriebswellen miteinander zum Antrieb des Fahrzeuges aufweist.

24. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, da·? die Ctoucrvorrichtung eine Vorrichtung zur Steuerung des Ankerstromes besitzt durch die Unterteilung der Leistung zwischen den elektrischen und den mechanischen Getriebepfaden in Abhängigkeit von der Cchwungrac!- drehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Rofehlssignalcn des Bedienenden während des Betriebes über den Geschwindigkcit^bereich des Fahrzeuges beeinflußt.

25. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Batter:,esatz mit dem elektrischen Leistungsgetriebepfad gekoppelt :ct, und daß die Steuervorrichtung so ausgelegt ist, da" eie die Größe und Verteilung des Batteriestromes auf die Moschinenanker steuern.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzoicl.net, Ja~ die Steuervorrichtung ferner eine Vorrichtung zum .'.'uschclLcn der Stromes von der Batterie zum cJcktrischon !..ei.stunnsgotrr.o'ooprcd aufweist, u:r. die Beschleinigung des Fahrzeuges bei Aufnehme eines refehlssicrcleo für maximale Rcschleunigunn zu vergrößern.

27. Verfahren zur Steuerung der Leistungsübertragung in einem Fahrzeuc;-antricbssystem zwischen einen πIs C;uclle gespeicherter Γ.πϊγγΙο rotio renden Schwungrad und den Antriebsrädern des Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad zuerst auf eine erhöhte Drehzahl angetrieben wird, während das Fahrzeugantriebssystem stationäre gehalten wird, um kinetische Energie im Schwungrad für einen fortgesetzten Betrieb des Fahrzeuges zu speichern, daß die Energie aus dem Schwungrad zwischen einem elektrischen Getriebepfad und einem

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mechanischen Getriebepfad geteilt wird, die miteinander über ein I

Differentialgetriebe an das Schwungrad angekoppelt sind, da2 der

j elektrische Ctro.-n im elektrischen Getriebepfad gesteuert wird, um

die dadurch von dem Schwungrad an die Fahrzsugantriebsräder über-

; tragene Energie in Abhängigkeit von Befehlssinnaien ^°s Bedienenden und Ruckkopplungssignalen des Systems zu bestimmen und damit die Höhe der über den mechanischen Getriebepfad übertragenen Leistung festzulegen, und Ju"! die Leistung aus dem elektrischen Getriebepfad und Jen mechanischen GetriebepfaJ ζυπ Antrieb des Fahrzeuges aufgegeben wird.

Γ:3· Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der die Leistung aufgebende Schritt das Aufgeben von Leistung aus dem mechanischen Getriebepfad an einen ersten Satz von Fahrzeugantriebsrüdern und das Aufgeben von Leistung aus dem elektrischen Getriebepfud auf ein getrenntes Fahrzeugantriebssystem umfaßt.

29, Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom in dem elektrischen Getriebepfad in Abhängigkeit von Befehlssignalen des Bedienenden während der Verzögerung des Fahrzeuges j gesteuert wird, um das Schwungrad so anzutreiben, daß die darin ge- ^! speicherte Energie erhöht wird.

I ?.O. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Strom aus einer zugeordneten elektrischen Batterie an einen elektrischen Getriebepfad zum Kombinieren mit aus dem Schwungrad entnommener Leistung beim Antrieb des Fahrzeuges gesteuert wird.

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