DE296606C

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Publication number: DE296606C
Application number: DENDAT296606D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 296606 KLASSE 20/. GRUPPE

in BRÜSSEL.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. November 1915 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln des Zusammenarbeitens des thermischen und elektrischen Teiles eines gemischten Fahrzeugantriebes, bei dem bekanntlich eine Verbrennungskraft-'. maschine in Kupplung mit einer als Motor und Generator verwendbaren Dynamo mit mechanischer Kraftübertragung auf die Räder wirkt und eine Batterie dazu dient, die elektrische Maschine entweder durch Stromabgabe zur Unterstützung der thermischen Leistung als Motor bei Bergfahrt und beim Anfahren, oder aber durch Stromaufnahme zur Energiezurückgewinnung durch elektrische Nutzbremsung als Generator beim Auslaufen und bei Talfahrt wirken zu lassen.

Bei einem solchen Triebwerk muß die Beziehung zwischen der thermischen Leistungsabgabe und der Puffer- oder Speicherwirkung der Batterie in bestimmter Weise geregelt werden. Eine sachgemäße Ladung der Batterie erfordert einen Ladestrom, der um so stärker ist, je schwächer die Batteriespannung ist, und mit wachsender Ladung entsprechend abnimmt, dabei.aber selbst bei ganz entladener Batterie keinen übermäßig" hohen, die Batterie schädigenden Wert erreichen darf. Demgemäß ist eine Veränderung der thermischen Leistung durch geeignete Einstellung des Gaseinlasses entsprechend dem Grad der Ladung zwischen einem Höchstwert bei gänzlich entladener Batterie und einem Mindestwert bei vollständig aufgeladener Batterie notwendig. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die thermische Leistung bei Horzontalfahrt sowohl für den Antrieb wie für eine etwa erforderliche Batterieaufladung genügen soll.

Hinsichtlich des Entladevorganges anderseits ist die Bedingung zu erfüllen, daß der Wärmemotor zur Abgabe der Höchstleistung fähig ist, sobald oder bevor eine Entladung der Batterie stattfindet, um einen unnützen Verbrauch elektrischer Energie hintanzuhalten. Es muß also der Gaseinlaß beim geringsten Entladestrom sofort voll geöffnet werden ⁴^ und für jeden Wert der Entladung geöffnet bleiben. Auch muß die Umstellung des Gaseinlasses von Ladung auf Entladung rasch und zuverlässig selbst bei plötzlich auftretendem hohen Entladestrom erfolgen.

Es sind bereits Ausführungsformen derartiger Regelvorrichtungen bekannt geworden, bei denen zwei vom Strom bzw. der Spannung der Batterie abhängige, fest angeordnete Wicklungen bei Ladung im gleichen, bei Entladung im entgegengesetzten Sinne auf einen mit dem Gaseinlaß verbundenen beweglichen Eisenkern einwirken. Diese Anordnung genügt wohl einzelnen der. zu erfüllenden Bedingungen, aber sie arbeitet nicht unter allen Umständen zuverlässig. Es kann bei solchen Reglern vorkommen, daß bei plötzlichem Auftreten

eines hohen Entladestromes, wie z. B. beim Übergang von der Horizontalfahrt auf Bergfahrt, die sprungweise von schwacher auf sehr starke Erregung gebrachte Gegenwicklung den Eisenkern statt auf Öffnung auf Schluß des Gaseinlasses beeinflußt. Neben der Möglichkeit dieser Falscheinstellung besteht eine xveitere ungünstige Eigenheit jener älteren Regler darin, daß verhältnismäßig starke magnetischeKräfte hervorzurufen bzw. zu vernichten sind und daher die Einstellung des Gaseinlasses auf den Höchst- bzw. Mindestwert ziemlich hohe Erregerströme im einen oder anderen Sinne erfordert. Auch erschwert die Verschiedenheit der Beziehung zwischen Stromstärke und Kernweg im unteren und oberen Erregungsbereich die Erzielung einer für alle Einstellwerte gleichbleibenden Regelgenauigkeit insbesondere beim Ladevorgang.

Mit Rücksicht auf diese Nachteile der elektromagnetischen Regler mit beweglichem Eisenkern hat man bereits vorgeschlagen, zur Beeinflussung der thermischen Leistung einen Hilfsmotor zu verwenden, der vom Lade- bzw. Entladestrom gespeist wird und je nach der Drehrichtung den Gaseinlaß öffnet oder schließt. Eine derartige Regelvorrichtung ermöglicht aber nur die Herbeiführung eines Höchst- bzw. Mindestwertes des Gaseinlasscs ohne jede ZAvischeneinstellung und bestimmt die thermische Leistung stets im Sinne eines dem Nullwert zustrebenden Stromes, während eine sachgemäße Batterieladung eine abgestufte Regelung in Abhängigkeit vom Batteriestrom verlangt.

Gemäß der Erfindung soll eine der'Eigenart des gemischten Antriebsystems in einwandfreier Weise gerecht werdende Regelvorrichtung für den Gaseinlaß des Wärmemotors unter Benutzung zweier vom Strom bzw. von der Spannung· der Batterie abhängiger Wicklungen dadurch geschaffen werden, daß nur die eine der beiden Spulen fest und die andere entgegen einer Gegenkraft beweg-Hch angeordnet ist und beide einander derart beeinflussen, daß die bewegliche AVicklung bei Ladung eine mit wachsendem Ladestrom zunehmende Bewegung entgegen der Gegenkraft erfährt, während sie bei Entladung nur eine einzige Stellung einnimmt und beibehält, wobei die bewegliche Spule in dieser Entladestellung die thermische Leistung auf einen Höchstwert und mit zunehmender Entfernung davon auf entsprechend verringerte Werte mittel- oder unmittelbar einstellt.

Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt. Die vom Strom der Batterie 6 durchflossene Wicklung ist in zwei Spulen 1 und 1' an den beiden Innenenden des Weicheisenzylinders 2 um einen Mittelkern 4 angeordnet, während die von der Spannung abhängige Wicklung auf einer längs des Kernes 4 verschieblichen Spule 3 sitzt, die eine Feder 5 nach oben zu ziehen strebt. Die Spule 3 wirkt gleichzeitig als Luftdämpfer in dem geschlossenen Weicheisenzylinder 4 und regelt so selbst die Geschwindigkeit ihrer Bewegung. Die Gaseinlaßdrosselklappe 7 ist mit der Spannungsoptik 3 derart gekuppelt, daß sie bei deren Höchststellung ganz geöffnet ist und bei deren Verschiebung nach unten mehr und mehr sich schließt.

Die Polarität der beweglichen und der festen Spule wird so. gewählt, daß bei Auftreten eines Entladestromes irgendwelcher Größe die bewegliche Spule stets sich in die der größten thermischen Leistungsabgabe entsprechende Höchstlage einstellt und hier verbleibt, daß aber im Falle eines Ladestromes eine mit der Ladung wachsende Abwärtsbewegung der Spannungsspule entsprechend einer zunehmenden Drosselung des Gaseinlasses entgegen der Federkraft stattfindet. Natürlich müssen zur Erzielung dieser Wirkung auch die Windungszahlen der beiden Spulen geeignet gewählt werden, und außerdem ist die Vorrichtung dem jeweiligen Profil der Linie durch einmalige besondere Einstellung anzupassen.. Statt der Spannungsspule kann selbstverständlieh auch die Stromspule beweglich angeordnet werden, wenn auch wegen der beweglichen Stromzuführung diese Ausführung weniger vorteilhaft erscheint.

Um die Notwendigkeit der Verstärkung ^9S und Vernichtung ziemlich beträchtlicher magnetischer Felder und die Nachteile des remanenten Magnetismus zu vermeiden, kann die Regelvorrichtung gemäß der Erfindung auch ohne Eisen ausgeführt werden, wie in Fig. 2 beispielsweise, gezeigt ist.

Gemäß Fig. 2 ist die Spannungsspule 3 drehbar gegenüber der feststehenden Stromspule ι angeordnet und mit einer besonderen Dämpfungsvorrichtung 8 versehen. Das Zusammenarbeiten der beiden Spulen und der Gegenkraft der Feder 5 ist derart, daß bei Entladung die Spulen einander anziehen und bei Ladung eine dem Ladezustand entsprechende Abstoßung entgegen der Wirkung der Feder stattfindet, wodurch der Gaseinlaß auf vollen bzw. verringerten Durchgangsquerschnitt beeinflußt wird.

Die beiden Wicklungen können auch rahmenartig ausgebildet und in der Art von j Dynamometerspulen angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform ist aus Fig. 3 ersichtlich. Die Spannungsspule 3 ist gleichachsig innerhalb der Stromspule 1 drehbar, und eine Spiralfeder 9 strebt die beiden Spulen zur Deckung zu bringen. Bei Entladung wird diese Federwirkung durch die

elektrodynamische gegenseitige Beeinflussung der Spulen unterstützt, bei Ladestrom in entsprechendem Maße mit zunehmender Batteriespannung überwunden. Die Drehachse der Spannungsspule wirkt mittels eines Schneckengetriebes ι ο auf die Drosselklappe 7 des Gaseinlasses zum Wärmemotor im Sinne einer thermischen Höchstleistung bei Entladung und einer geeigneten Leistungsverminderung· bei Ladung.

Statt die Regelvorrichtung nach der Erfindung unmittelbar zur Beeinflussung des Gaseinlasses des Wärmemotors zu benutzen, kann sie natürlich auch bloß zum Regeln einer die Veränderung der thermischen Leistung bewirkenden besonderen Vorrichtung dienen, indem z. B. die Drosselklappe des Gaseinlasses durch einen eigenen Elektromagneten verstellt wird, dessen Feld durch einen von der bewegliehen Spannungsspule geregelten Widerstand entsprechend verändert wird. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß der Regelappärat für die thermische Leistung sehr kräftig und sicher wirkend ausgebildet werden kann, gleichzeitig aber auch die von der Ladung bzw. Entladung unmittelbar beeinflußte Regelvorrichtung sich sehr empfindlich gestalten läßt.

An Stelle des ganzen Lade- bzw. Entlade- und Spannungsstromes können selbstverständlich auch nur Teilströme durch die Spulen geleitet werden. Ebenso ist es möglich, verschiedene Vorschaltwiderstände für die Spulen zu verwenden, um die von der Strom- oder Spannungsspule ausgeübte Kraft verändern und so den Apparat verschiedenen Linienprofilen anpassen zu können, was natürlich auch durch Veränderung der mechanischen Gegenkraft, z. B. der Feder, erreichbar ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Regeln der Leistung der Verbrennungskraftmaschine eines gemischten Fahrzeugantriebes mittels zweier vom Strom bzw. von der Spannung der Batterie abhängiger Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß nur die eine der beiden Wicklungen fest, die andere aber entgegen einer Gegenkraft beweglich angeordnet ist, und beide einander derart beeinflussen, daß die bewegliche Wicklung bei Ladung der Batterie eine mit zunehmender Ladung wachsende Bewegung entgegen der Wirkung der Gegenkraft erfährt, bei Entladung jedoch nur eine einzige Stellung einnimmt und beibehält, wobei die bewegliehe Wicklung in dieser Entladestellung die thermische Leistung auf einen Höchstwert und mit zunehmender Entfernung davon auf entsprechend verringerte Werte mittel- oder unmittelbar einstellt. »

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Batteriespannung abhängige Spule (3) zwischen zwei vom Batteriestrom beeinflußten Spulen (1, i') längs eines Eisenkernes (4) entgegen einer Federkraft (5) verschieblich ist und die drei Spulen von einem zylindrischen Eisenmantel (2) umgeben sind, in welchem die Spannungsspule (3) als Luftdämpfer für ihre eigene Bewegung arbeitet (Fig. 1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Batteriespannung abhängige Spule (3) innerhalb einer vom Batteriestrom beeinflußten Spule (1) nach Art eines elektrodynamischen Meßgerätes drehbar angeordnet ist (Fig. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.