DE3218664A1

DE3218664A1 - Servosystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3218664A1
Application number: DE19823218664
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.-ing. 7148 Remseck Härer; Siegfried E. Dr.-Ing. 7997 Immenstaad Schustek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1983-11-24

Description

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η.1780 8

5.5.1982 Wt/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Servosystem für Fahrzeuge
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Servosystem nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist bekannt, bei Antrieben von Kraftfahrzeugen Servosysteme einzusetzen, bei denen eine von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges angetriebene Pumpe Aggregate, beispielsweise eine Servobremse, eine Servorlenkung oder dgl. antreibt.

Es ist veiter bekannt, bei Kraftfahrzeugen eine sogenannte Schubabschaltung vorzusehen, wobei der Antrieb im Schubbetrieb des Kraftfahrzeuges vorzugsweise durch Unterbrechung der Brennstoffzufuhr abgeschaltet wird.

Es ist ferner aus dem DE-GM 79 32 218 bekannt, bei einem Bordnetzsystem für Kraftfahrzeuge den Drehstromgenerator abtriebsseitig anzuordnen, se daß bei einer Schubabschaltung des Antriebsmotors der Drehstromgenerator vom rollenden Fahrzeug angetrieben wird.

Ss ist weiter noch bekannt, Fahrzeuge mit einem sogenannten .,

Hybridantrieb auszustatten, bei dem das Fahrzeug gemeinsam <;_;

oder alternativ von einer Brennkraftmaschine und einer C

weiteren Antriebsmaschine, beispielsweise einem Elektro- |'

motor antreibbar ist. If

Es ist schließlich noch bekannt, bei Fahrzeugen dem Antrieb

einen Energiespeicher, etwa ein Schwungrad zuzuordnen, das j?

über eine Kupplung vom Antriebsmotor aufladbar ist und des- ^

sen Energie in bestimmten Fahrzuständen dem Abtrieb zu- jt

geführt werden kann. Eine derartige, üblicherweise als '>·

Gyroantrieb bezeichnete Anordnung ist etwa aus der j

DE-OS 26 kl 886 bekannt. <f

Es ist endlich noch bekannt, bei Kraftfahrzeugen söge- |

nannte Start-Stop-Anlagen vorzusehen, mit denen die 1

Antriebsmaschine bei Stillstand des Kraftfahrzeuges %

abgeschaltet werden kann, wenn dieser Stillstand, etwa
vor Ampeln, im Stau oder dgl., langer andauert.

Die bekannten Systeme haben jedoch den gemeinsamen
Nachteil, daß bei Vorsehen einer Schubabschaltung der
Antrieb von Servosystemen nicht kontinuierlich sowohl
bei rollendem Fahrzeug mit abgeschalteter Antriebsmaschine als auch bei stehendem Fahrzeug mit laufender
oder kurzfristig stillgesetzter Antriebsmaschine möglich
ist.

Vorteile dsr Erfindung *

Das erfindungsgemäße Servosystem mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil,
daß eine universelle Verwendung bei Fahrzeugen mit unterschiedlichen Antriebskonfigurationen dann möglich ist, wenn

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eine Schubabschaltung vorgesehen ist und aas Fahrzeug mit stehendem Antriebsmotor rollt oder mit laufenden Antriebsmotor steht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Servosystems möglich.

So wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ein Hybridantrieb mit einer Brennkraftmaschine und vorzugsweise einem Elektromotor verwendet, wodurch nicht nur eine Energieeinsparung durch Schubabschaltung

sondern weiterhin ein verbrauchsoptimaler Betrieb bei gleichzeitig extrem niedriger Schadstoffemission möglich ist.

Durch Vorsehen eines Energiespeichers, z.B. eines Druckspeichers oder eines vom Antrieb aufladbaren und auf den Abtrieb schaltbaren Schwungradspeichers ist eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Systems möglich, insbesondere können kurze Stillstandphasen des Antriebsmotors auch bei stehendem Fahrzeug überbrückt werden.

Das erfindungsgemäße Servosystem ermöglicht auch die Verwendung von dem Antrieb nachgeschalteten Freiläufen,, da in der Freilaufphase der Servoabtrieb vom Abtrieb des Fahrzeuges oder einem Energiespeicher betätigt wird.

Da die Freilauffunktion beim erfindungsgemäßen Servosystem unmittelbar hinter dem Antrieb angeordnet ist, kann in vorteilhafter Weise eine ohnehin vorhandene Trennkupplung oder ein in einem Drehmomentwandler vorgesehener Rollenfreilauf verwendet werden.

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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird ein stufenloses Riemengetriebe für den Servoabtrieb verwendet, um die Servoaggregate bei einer konstanten Drehzahl betreiben zu können, auch wenn die Primärdrehzahl des Servoabtriebs stark variiert. Dies ermöglicht die Verwendung einfacherer Nebenaggregate ohne eigene Drehzahlregelung bzw. Leistungsbegrenzung.

Schließlich kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung auch ein Planetengetriebe Verwendung finden, bei dem der Kraftschluß über schaltbare Kupplungen oder Bremsbänder unterbrechbar ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Zeichnung

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt- und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Ss zeigen Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Servosystem^ ; Figur 2 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einem zuschaltbaren Schwungradspeicher.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 bezeichnet 1 eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, der eine Trennkupplung 3 nachgeschaltet ist. Die Trennkupplung 3 führt 3U einem Servoabtrieb, in Ausführungsbeispiel einem stufenlosen Riemengetriebe 5, das beispielsweise eine hydraulische Pumpe 6 antreibt.

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Der K:. -iftsehluß des Antriebes führt weiterhin über ein Getriebe U zu einem Abtrieb 7 und von dort zu den Rädern. Das Getriebe h ist dabei derart ausgebildet,·daß der Kraftschluß im Getriebe U uaterbrechbar ist. Bei Verwendung eines Planetengetriebes als Getriebe k kann die Kraftschlußunterbrechung beispielsweise durch im Getriebe vorgesehene Kupplungen und/oder Bremsbänder bewirkt werden. Schließlich kann noch ein elektronisches Steuergerät 3 vorgesehen werden, das die Trennkupplung 3 sowie das Getriebe h in Abhängigkeit von Eingangsparametern steuert, die in Figur 1 beispielhaft als Motordrehzahl n_M, Abtriebsdrehzahl n_ oder Lastinformation cC charakterisiert sind.

Die Trennkupplung 3 kann dabei über das Steuergerät 8 noch als Freilauffunktion genutzt werden, bei der in vorgegebenen Betriebs zuständen des Kraftfahrzeuges die Brennkraftmaschine 1 abgetrennt wird. Die Freilauffunktion kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung statt über die Trennkupplung 3 auch durch einen in Figur 1 nicht dargestellten, der Brennkraftmaschine 1 nachgeschalteten Drehmomentwandler realisiert werden, der seinerseits über einen Rollenfreilauf verfügt.

In Figur 1 ist an der Brennkraftmaschine 1 schließlich noch mit 2 eine weitere Antriebsmaschine bezeichnet, vorzugsweise ein Elektromotor, wobei die Einheiten 1, 2 einen sogenannten, an sich bekannten Hybridantrieb bilden. Bei einem derartigen Hybridantrieb werden Brennkraftmaschine und Elektromotor 2 alternativ oder gemeinsam betrieben,

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so daß ein verbrauchsoptimaler Betrieb bzw. eine minimale Schadstoffemission bewirkt wird, etwa dadurch, daß der Elektromotor 2 vorzugsweise im Stadtbetrieb mit hoher Verkehrsdichte und die Brennkraftmaschine bei Uberlandfahrten mit geringer Verkehrsdichte betrieben wird.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels werden folgende drei Betriebsfälle unterschieden:

Bei rollendem Fahrzeug im Zugbetrieb sind die Trennkupplung 3 und der Kraftschluß im Getriebe U geschlossen. In diesem Betriebszustand wird das Riemengetriebe 5 ebenfalls direkt von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben. "' Der Betriebszustand entspricht damit dem üblicherweise bei Kraftfahrzeugen vorliegenden Betrieb.

Bei rollendem Fahrzeug im Schiebebetrieb wird dagegen |

in an sich bekannter Weise eine Schubabschaltung wirksam, ?| die die Zufuhr der Antriebsenergie zum Antrieb unter- |

bricht. Dabei kann weiterhin die Freilauffunktion durch 1

Offnen der Trennkupplung 1 oder durch Wirksamwerden des ¹A

Rollenfreilaufes aktiviert werden. Bei geschlossenem Kraftschluß im Getriebe k wird nun das Riemengetriebe 5 unmittelbar vom Abtrieb T angetrieben, so daß keine Unterbrechung in der Leistung der Pumpe 6 eintritt.

Bei stehendem Fahrzeug schließlich wird der Kraftschluß im Getriebe h aufgetrennt und gleichzeitig die Trennkupplung 3 geschlossen, so daß das Riemengetriebe 5 nunmehr wiederum aus dem Antrieb angetrieben werden kann. Wird dabei, etwa im Rahmen einer Start-Stop-Anlage, der Antrieb ebenfalls kurzzeitig stillgesetzt, kann Servodruck über die Pumpe 6 dadurch zur Verfügung gestellt

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werden, daß der Pumpe 6 ein Energiespeicher 6a zugeordnet wird.

Die gleichen Überlegungen gelten sinngemäß für das in Figur 2 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel. Bei diesem ist jedoch zusätzlich noch ein Schwungrad 9 vorgesehen, das über eine Trennkupplung 10 und ein Getriebe, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein stufenloses Riemengetriebe 11, in den Kraftschluß zwischen Antrieb und Abtrieb einschaltbar ist. Bei laufendem Antrieb und geschlossener Kupplung 3 kann das Schwungrad 9 in an sich bekannter Weise über das stufenlose Riemengetriebe 11 und die geschlossene Kupplung 10 auf hohe Drehzahlen aufgeladen werden, so daß eine hohe kinetische Energie gespeichert wird. Diese hohe kinetische Energie kann dem Abtrieb beispielsweise durch Öffnen der Trennkiipplung bei geschlossener Kupplung 11 wieder zur Verfugung gestellt werden. Bei dem zu Figur 1 erläuterten dritten Betriebsfall mit stehendem Fahrzeug gilt dies in besonderer Weise, da dann die im Schwungrad 9 gespeicherte Energie zum Antrieb der Pumpe 6 zur Verfügung gestellt werden kann, insbesondere auch dann, wenn der Antrieb kurzzeitig stillgesetzt wurde.

Zusammenfassend ist es damit mit dem erfindungsgemäßen Servosystem möglich, Aggregate, wie Servobremse, Servolenkung oder dgl. auch bei Antrieben mit Schubabschaltung oder/und Freilauf und bei Hybridantrieben, bei Antrieben mit Energiespeicher und dgl. bei rollendem und stehendem Fahrzeug auch bei kurzfristig stillgesetzten Antrieb za versorgen.

Claims

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5·5· 1982 Wt/Hm

'·,! R03ERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

'',: Ansprüche

.-. ^ 1 ./Servosystem für Fahrzeuge "bei dem ein im Schubbetrieb /; abschaltbarer Antrieb vorgesehen ist, der über ein Getriebe

(U) auf einen Antrieb (7) schaltbar ist, dadurch gekenn_s; zeichnet, daß zwischen Antrieb mit nachgeschalteter Trenn-

v,^: kupplung (3) und dem Getriebe (U) ein Servoabtrieb vor-

^f gesehen und der Kraftschluß im Getriebe (U) unterbrech-

=; bar ist.

ν 2. Servosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Antrieb ein Hybridantrieb mit einer Brennkraftmaschine (1) und vorzugsweise einem Elektromotor (2) ist.

3. Servosystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Trennkupplung (3) und Getriebe (U) ein Schwungradspeicher (9) zuschaltbar ist, über den vorzugsweise bei Stillstand von Fahrzeug und Antrieb der Servoabtrieb antreibbar ist.

U. Servosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Antrieb ein Freilauf angeordnet ist.

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5. Servosystem nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkupplung (3) die Freilauffunktion darstellt.

6. Servosystem nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Antrieb nachgeordneter Drehmomentwandler
über einen Rollenfreilauf verfügt.

7. Servosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Servoantrieb ein stufenloses Riemengetriebe (5) aufweist.

8. Servosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß der Servoabtrieb eine Pumpe

(6) zum Versorgen einer Servobremse, einer Servolenkung

*
oder dgl. antreibt.

9. Servosystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe (6) ein Energiespeicher (a) zugeordnet

10. Servosystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (U) ein Planetengetriebe mit Kupplungen und/oder 3remsbändern ist.