DE3224982C2 - Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit einer Antriebsmaschine und einem Schwungrad als Energiespeicher - Google Patents

Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit einer Antriebsmaschine und einem Schwungrad als Energiespeicher

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DE3224982C2
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Abstract

Ein Kraftfahrzeug ist mit einem eine Antriebsmaschine mit Fahrzeugrädern koppelnden Antriebsstrang für die Drehmomentübertragung versehen, der eine Freilaufvorrichtung und ein am Kraftfluß nachgeschaltetes stufenloses Gangwechselgetriebe enthält. Ein als Energiespeicher verwendetes Schwungrad ist durch eine Schwungrad-Kupplungsvorrichtung an den die Freilaufvorrichtung mit dem Gangwechselgetriebe verbindenden Abschnitt des Antriebsstranges anschließbar. Um die Anfahrbedingungen zu verbessern und das Schwungrad unabhängig vom Fahrzustand durch die Antriebsmaschine aufladen zu können, weist der Antriebsstrang einen von der Antriebsmaschine antreibbaren hydrodynamischen Drehmomentwandler auf. Die Freilaufvorrichtung ist in den die Antriebsmaschine mit dem Drehmomentwandler verbindenden Abschnitt des Antriebsstranges eingeschaltet. Die Schwungrad-Kupplungsvorrichtung ist mit dem mit der Freilaufvorrichtung verbundenen Pumpenrad des Drehmomentwandlers wirkungsmäßig verbunden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei einer Antriebsanordnung dieser Art ist an sich die Kombination des Betriebes der Antriebsmaschine im Bestpunkt mit dem Impulsbetrieb durch Antrieb aus dem Schwungrad dann, wenn wegen zu geringer Leistung nicht mehr mit gutem spezifischem Verbrauch gefahren werden kann, ermöglicht.
Bei einer bekannten Antriebsanordnung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 (DE-PS 8 91 503) für einen Omnibus mit Heckantrieb ist ein abtriebsseitig auf die Hinterachse arbeitendes Wechselgetriebe eingangs-
3 4
;eitig zwischen zwei koaxiale Eingangswellen einge- gattungsbildende DE-PS 8 91503 eine Schräganordichaltet, um einen Antrieb wechselweise oder gleichzei- nung der Drehachse des Schwungrades zur Drehachse tig von der Antriebsmaschine bzw. von dem Schwung- der Getriebenebenwelle unter Vermittlung einer Kegelrad her zu ermöglichen. Normalerweise wird der Omni- radstufe.
bus von der Antriebsmaschine angetrieben und das 5 Im Hinblick auf Patentanspruch 15 besteht bei einer
Schwungrad nur zum Beschleunigen angeschlossen. ohne Energiespeicherung arbeitenden gattungsfremden
Das Schwungrad soll erst dann aufgeladen werden, Antriebsanordnung (US-PS 31 52 490) mit zwei Leiwenn höhere Fahrgeschwindigkeiten erreicht sind oder stungszweigen zwischen Antriebsmotor und Geiriebegebremst wird. Zweck dieser Maßnahmen soll sein, ho- abtrieb der eine Leistungszweig aus einer mit dem Pumhe Fahrbeschleunigungen bei mäßigen Abmessungen io penrad einer vom Antriebsmotor angetriebenen hydrodes Schwungrades zu erreichen. kinetischen Pumpe verbundenen hohlen Eingangswelle,
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- einer mit dem äußeren Zentralrad eines Summiergetrie-
steht im wesentlichen darin, bei einer Antriebsanord- bes der Umlaufräderbauart verbundenen hohlen kc-
nung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 unter axialen Ausgangswelle, einer parallelen Zwischenwelle
Aufrechterhaltung der Kombination des Betriebes der 15 sowie zwei jeweils Ein- und Ausgangswelle mit der Zwi-
Antriebsmaschine im Bestpunkt und des Impulsbetrie- schenwelle verbindenden Teilgetrieben zur jeweiligen
bes durch Antrieb aus dem Schwungrad dann, wenn Übertragung einer Drehbewegung durch endlose bieg-
wegen zu geringer Leistung nicht mehr mit gutem spezi- same Zugmittel.
fischem Verbrauch gefahren werden kann, die Anfahr- Bei der Antriebsanordnung nach der Erfindung kann
bedingungen zur Verwendung eines Verbrennungsmo- 20 die Antriebsmaschine wegen des Schnellgangbereiches
tores als Antriebsmaschine zu verbessern und das des stufenlosen Wechselgetriebes mit relativ niedrigen
Schwungrad unabhängig vom Fahrzustwid unmittelbar Drehzahlen gefahren werden. Die Verwendung soge-
durch die Antriebsmaschine aufladen zu können. Letz- nannter Kettenwandler als stufenlose Wechselgetriebe
teres ist z. B. dann wünschenswert, wenn die Fahrge- hat sich als vorteilhaft erwiesen. Durch eine Hinterein-
schwindigkeit unter demjenigen Wert liegt, bei welchem 25 anderschaltung von zwei durch je einen Kettenw andler
das Schwungrad noch auf seine der konstruktiv ausge- gebildeten Teilgetrieben ist die koaxiale Anordnung
legten maximalen Speicherkapazität entsprechende Re- von Ein- v.nd Ausgangswelle beim stufenlosen Wechsel-
ferenz-Winkelgeschwindigkeit gebracht werden kann. getriebe erreicht Um die Verluste im Kupplungsbereich
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit auszuschalten, kann der hydrodynamische Drehmoden kennzeichnenden Merkmalen von Patentan- 3C mentwandler durch eine Überbrückungskupplung verspruch 1 gelöst. blockt werden. Das Schwungrad kann baiüich entweder
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestal- zwischen Drehmomentwandler und stufenlosem Wechtungen der Antriebsanordnung nach der Erfindung zum selgetriebe oder zwischen Antriebsmaschine und Dreh-Gegenstand, momentwandler untergebracht sein. Die Antriebsma-
Bei einer bekannten gattungsfremden Antriebsanord- 35 schine kann durch die Freilaufvorrichtung z. B. im
nung (DE-OS 26 41 886) eines Kraftfahrzeuges sind Schubbetrieb vom Antriebsstrang abgekoppelt werden,
durch ein Verzweigungsgetriebe miteinander verbun- Um die Antriebsmaschine vom Schwungrad her anlas-
den: eine vom Antriebsmotor über eine Rutschkupp- sen zu können, ist die Freüaufvorrichtung sperrbar. Bei
lung oder eine Freilaufkupplung antreibbare Getriebe- Fahrgeschwindigkeiten, die Antriebsleistungen verlan-
nebenwelle, eine Kegelradstufe zum Ankoppeln eines 40 gen, die bei den gegebenen Getriebe- und iMnierßchs-
Schwungrade«; und ein Getriebeeingangsglied eines stu- Übersetzungen noch mit nahezu optimalem spezifi-
fenlosen hydrostatischen Getriebes. Durch ein Sum- schem Verbrauch gefahren werden können, arbeiten die
miergetriebe der Umlaufräderbauart sind ein Getriebe- Antriebsmaschine und das Kraftfahrzeug normal. Das
ausgangsglied des hydrostatischen Getriebes, die Ge- Schwungrad kann dabei stillgesetzt oder zur Brems-
triebenebenwelle sowie ein zum Achsantrieb einer An- 45 energierückgewinnung in Betrieb gehalten werden. Im
triebsachse führender Antriebsstrang miteinander ver- Kraftfahrzeug sind üblicherweise Überschußleistungen
bunden. Mit dieser Ausgestaltung wird angestrebt, daß vorhanden, wegen derer im allgemeinen bei Fanrge-
durch das Schwungrad und den Anschluß desselben nur schwindigkeiten unter 100 km/h nicht mehr spezifisch
geringer zusätzlicher Bauraum im Fahrzeug benötigt optimal gefahren werden kann, weil die Antriebsma-
wird, insbesondere aber die Länge des aus Antriebsma- 50 schine dann an ihre Rundlaufgrenze kommt. Hier wird
schine, Kupplung und Gerriebe bestehenden Antriebs- dann das Schwungrad für den Impuls-Betrieb einge-
blocks nicht vergrößert wird, da aufgrund der Einbau- setzt. Die Getrieberegelung kann z. B. so ausgelegt sein.
Verhältnisse in bekannten Kraftfahrzeugen die zur Ver- daß bei Fahrt in der Ebene mit einer Geschwindigkeit
fügung stehende Baulänge ohnehin vollständig ausge- von etwa 100 km/h die Antriebsmaschine eine Drehzahl
nützt ist. Dabei soll es wesentlich sein, daß das Fahrzeug 55 vor» et-va 1200 min-1 aufweist und das Wechselgetriebe
weitgehend mit einem Fahrzeug ohne Schwungradspei- sich in seiner Schnellgangübersetzung befindet. Bei hö-
cher übereinstimmt Ein wesentliches Lösungsmerkmai heren Geschwindigkeiten bleibt das Getriebe in der
soll bei dieser gattungsfremden Antriebsanordnung dar- Schnellgangübersetzung und die Maschinendrehzahl
in bestehen, daß das Schwungrad an eine Stelle des wird entsprechend der zunehmenden Geschwindigkeit
Getriebes angeschlossen ist, die für zusätzlich zur An- ω erhöht Wenn mit der Schnellgangübersetzung die er-
triebsmaschinenleistung durch den hydraulischen Zweig forderliche Fahrleistung bei höheren Geschwindigkei-
rezirkulierende und in den mechanischen Zweig einflie- ten nicht mehr zustande kommt, wird die Übersetzung
ßende Leistung konzipiert ist. in Richtung »direkt« geregelt — ebenso bei alien Bc-
Diese bekannte Antriebsanordnung arbeitet bereits schleunigungsvorgängen. In der größten übersetzung
mit einem Planetenräder-Getriebe und mit einer Gang- 65 kann einer Maschinendrehzahl von etwa 1200 min-' ei-
schallbremse zum Antrieb des Schwungrades ins neFahrgeschwindiglßit von etwa 11 km/h entsprechen.
Schnelle gemäß den Patentansprüchen 5 und 7. Wenn sich die Ellipse optimalen Verbrauches bei VoI-
Unter Bezugnahme au? Patentansprüche zeigt die last etwa bis zu einer Drehzahl von 4000min-1 er-
streckt, ist es zweckmäßig, diese Drehzahl auch als obere Ladedrehzahl des Schwungrades — die ggf. durch Multiplikation mit einer konstanten Übersetzung eines für den Antrieb des Schwungrades verwendeten Übersetzungsgetriebes erhöht sein kann — vorzusehen. Wird die Fahrgeschwindigkeit unter 100 km/h durch Abbremsen verringert, kann dabei das Schwungrad aufgeladen werden. Hier braucht die Oberdrehzahl des Schwungrades nicht der ökonomischen Drehzahl von 4ööO min-' der Antriebsmaschine zu entsprechen, son- ίο dern nur Festigkeitsfragen bestimmen dann die höchste Sohwungraddrehzahl. Wird das Fahrzeug aber nicht durch Abbremsen direkt, sondern durch Auslaufenlassen verzögert, dann kann die Antriebsmaschine das Schwungrad beispielsweise bei Fahrgeschwindigkeiten unter 90 km/h kurzzeitig auf die Bezugsdrehzahl von 4000 min-1 aufladen. Dann kann die Antriebsmaschine selbst in Ruhestellung gehen. Ruhestellung ist entweder ein optimierter Leerlauf, um alle Hilfsgeräte anzutreiben, oder Stillstand. Wenn das Schwungrad so ausgelegt A'ird. daß es schneller als die Bezugsdrehzahl von 4000min-1 — z.B. 6000min-' — drehen kann, dann steht die Differenz immer zur Aufnahme von Bremsonergie zur Verfugung.
Wegen der direkten Kupplung zwischen Antriebsmaschine und Antrieb ist die unterste Geschwindigkeit, bei der das Schwungrad noch auf die Bezugsdrehzahl von 4000 min-' gebracht werden kann, durch das Gesamtübersetzungsverhältnis bestimmt. Dieses Gesamtübersetzungsverhältnis kann z. B. so gewählt sein, daß unterhalb einer Geschwindigkeit von 36 km/h das Schwungrad nicht mehr voll aufgeladen werden kann. Da das Schwungrad wirkungsmäßig zwischen Antriebsmaschine und hydrodynamischen Drehmomentwandler an den Übertragungsstrang angeschlossen ist, kann das Schwungrad bei niedrigeren Geschwindigkeiten durch die Antriebsmaschine unter öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung aufgeladen werden. Zu diesem Zweck ist es günstig, wenn der Drehmomentwandler eine hohe Festbremszahl von etwa 3000 min-' aufweist. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist es, daß für •\nfahn orgänge das Schwungrad allein als Antrieb unter Zwischenschaltung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers eingesetzt werden kann.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachrolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt
Fig. ; eine Schemadarstellung der Kraftübertragung bei einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebsanordnung in einer ersten Ausführungsform,
F i g. 2 eine Schemadarstellung der Antriebsanordnung in einer zweiten Ausführungsform,
F i g. 3 eine Schemadarstellung der Antriebsanordnung in einer dritten Ausfuhrungsform, und
F i g. 4 ein Kennlinien-Diagramm einer bei den drei Ausführungsformen verwendeten Antriebsmaschine.
Die drei Ausführungsformen stimmen in folgenden Merkmalen überein:
Ein für die Drehmomentübertragung von einer Antriebsmaschine 4 zu den Rädern einer nicht mehr dargestellten Antriebsachse des Kraftfahrzeuges verwendeter Antriebsstrang 5 enthält im Kraftfluß nacheinander in Reihe eine Freilaufvorrichtung 8 mit einer Sperrkupplung 22, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 6 mit einer Überbrückungskupplung 23 und ein stufenloses Wechselgetriebe 7. Zur Bildung eines Rückwärtsganges kann dem Wechselgetriebe 7 ein Planetenräder-Umkehrgetriebe 29 vor- oder nachgeschaltet sein. An den die Freilaufvorrichtung 8 mit dem Pumpenrad 12 des Drehmomentwandlers 6 verbindenden Abschnitt 11 des Antriebsstranges 5 ist mittels einer schaltbaren Schwungrad-Kupplungsvorrichtung 9 ein Schwungrad 10 anschließbar. Vom Drehmomentwandler 6 sind das Leitrad 30 über einen Freilauf 31 in der einen Drehrichtung an einer nichtdrehenden Statorachse 32 abstützbar und das Turbinenrad 33 mit einer Turbinenradwelle 34 drehfest verbunden. Das Umkehrgetriebe 29 weist ein mit der Turbinenradwelle 34 drehfest verbundenes Sonnenrad 35, ein mit der Eingangswelle 24 des Gangwechselgetriebes 7 drehfest verbundenes Hohlrad 36 und auf einem Planetenträger 38 drehbar gelagerte Planetenräder 37 auf. Zur Bildung des Rückwärtsganges ist der Planetenträger 38 durch eine Gangbremse 39 festbremsbar. Für den Vorwärtsgangbereich ist der Planetenträger 38 durch eine GangkupplunK 40 mit dem Sonnenrad 35 verbindbar, wodurch die Turbinenradwelle 34 mit der Eingangswelle 24 gekuppelt wird.
Die Kurbelwelle 41 der Antriebsmaschine 4, die Turbinenradwelle 34, die Eingangswelle 24 sowie die Ausgangswelle 25 des Wechselgetriebes 7 fallen mit ihren Drehachsen mit einer Hauptachse 13-13 der Kraftübertragung zusammen.
Das Wechselgetriebe 7 enthält eine parallel zur Hauptach.«·; 13-13 gelagerte Zwischenwelle 26, die durch je ein stufenloses Teilgetriebe 27 bzw. 28 zur Übertragung einer Drehbewegung durch Ketten mit Ein- und Ausgangswelle 24 und 25 verbunden ist. Die Teilgetriebe 27 und 28 haben jeweils eine Teilübersetzung von 3,1 :1, so daß sich eine Gesamtübersetzung von 10:1 ergibt. Die Gesamtübersetzung ist zwischen einer Schnellgang-Übersetzung von 0,5 :1 bis zu einer Übersetzung von 5 :1 stufenlos regelbar.
Durch das Einrücken der Überbrückungskupplung 23 wird der Abschnitt 11 des Übertragungsstranges 5 mit der Turbinenradwelle 34 gekoppelt, so daß der Drehmomentwandler 6 überbrückt wird.
Bei den Ausführungsformen der F i g. 1 und 3 liegt die Drehachse 20 des Schwungrades 10 quer zur Hauptachse 13-13, wobei in die Kraftübertragung zwischen den Abschnitt 11 und das Schwungrad 10 ein Kegelrad-Getriebe 21 eingeschaltet ist, das eine Übersetzung von 3 :1 aufweist, so daß — wenn die Schwungrad-Kupplungsvorrichtung 9 eingerückt wird — das Schwungrad 10 dreimal schneller dreht als der Abschnitt 11.
Bei der Ausführungsform der F i g. 1 liegt das Schwungrad 10 mit seiner Drehachse 20 baulich zwischen Antriebsmaschine 4 und Drehmomentwandler 6. Die Schwungrad-Kupplungsvorrichnung 9 kann hierbei zwischen Kegelrad-Getriebe 21 und Schwungrad 10 eingeschaltet sein.
Bei der Ausführungsform der Fig.3 liegt das Schwungrad 10 mit seiner Drehachse 20 baulich zwischen Drehmomentwandler 6 und Wechselgetriebe 7. Zu diesem Zweck kann das Kegelrad-Getriebe 21 mit einer Hohlwelle 14 verbunden sein, die ihrerseits mit dem mit dem Abschnitt 11 ständig verbundenen Pumpenrad 12 verbunden ist Die Schwiungrad-Kupplungsvorrichtung 9 kann zwischen Hohlwelle 14 und Kegelrad-Getriebe 21 eingeschaltet sein.
Bei der Ausführungsform der Fig.2 liegt das Schwungrad 10 mit seiner Drehachse zentrisch zur Hauptachse 13-13. Das Hohlrad 10 ist über einen Antriebssteg 42 mit einem Sonnenrad 18 eines Planetenräder-Getriebes 15 verbunden. Das Sonnenrad 18 wird von einer Hohlwelle 14 durchsetzt durch weiche das
Pumpenrad 12 mit dem Planetenträger 17 des Getriebes 15 verbunden ist. Als Schwungrad-Kupplungsvorrichtung 9' ist eine Gangbremse 16 verwendet, die auf das Hohlrad 19 des Planetenräder-Getriebes 15 arbeitet. Bei ausgerückter Gängbremse 16 ist der Antrieb zwischen dem Schwungrad 10 und dem Abschnitt 11 des Antriebsstranges 5 unterbrochen. Durch das Einrücken der Gangbremse 16 wird das Planetenräder-Getriebe 15 in ein.,» öangstellung mit einer Übersetzung von 1 :3 gebracht, so daß das Schwungrad 10 dreimal schneller dreht als der Abschnitt 11 bzw. das Pumpenrad 12.
Allen drei Ausführungsformen sind folgenrV: Vorteile gemeinsam:
Bei Anfahrvorgängen mit Antrieb einzeln oder gemeinsam durch Antriebsmaschine 4 bzw. Schwungrad 10 ist der Drehmomentwandler 6 in die Drehmomentübertragung eingeschaltet.
Im Brems- oder Schubbetrieb kann das Schwungrad 10 oberhalb einer Mindestgeschwindigkeit bei eingerückter Überbrückungskupplung 23 vom Fahrzeug — und unterhalb der Mindestgeschwindigkeit von der Antriebsmaschine 4 bei ausgerückter Überbrückungskupplung 23 aufgeladen werden.
Im Zugbetrieb kann das Schwungrad 10 impulsweise als Antriebsunterstützung für die Antriebsmaschine 4 eingesetzt werden, um verbraiichsgünstig zu fahren.
Im Zugbetrieb kann bei gelöster Sperrkupplung 22 und Antrieb allein durch das Schwungrad 10 die Antriebsmaschine 4 stillgesetzt oder in den Leerlauf gebracht werden.
Die Antriebsmaschine 4 kann durch das Schwungrad 10 bei eingerückter Sperrkupplung 22 unmittelbar angelassen werden. Hierbei ist die Überbrückungskupplung 23 ausgerückt. Die Festbremsdrehzahl des Drehmomentwandlers 6 liegt hoch, beispielsweise bei 3000 min-1.
Bei der Antriebsanordnung kann das Schwungrad 10 in einem evakuierbaren Gehäuse arbeiten.
Bei der Antriebsanordnung kann die benötigte Masse des Schwungrades 10 klein gehalten werden, da es nur im Bereich kleiner Leistungen eingesetzt wird.
Bei der Antriebsanordnung arbeitet die Antriebsmaschine 4 ausschließlich im Bereich optimalen Kraftstoffverbrauches.
Schließlich kann die Antriebsanordnung im »stop and go«-Betrieb gefahren werden, weil die Antriebsmaschine 4 über das Schwungrad 10 angelassen werden kann.
Im Diagramm der F i g. 4 ist über der Maschinendrehzahl η und der durch die Getriebekennung zugehörigen Fahrgeschwindigkeit ν das Drehmoment Md der Antriebsmaschine 4 aufgetragen, so daß sich die Linien 43 bis 52 konstanter Maschinenleistung ergeben.
Die niedrige Fahrgeschwindigkeit ν entspricht einer unteren Grenzdrehzahl, bei der die Antriebsmaschine 4 noch rund läuft Die Fahrgeschwindigkeit Kj ist die Höchstgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges. Mit 53 ist die Fahrwiderstandslinie des Kraftfahrzeuges wiedergegeben, welche die Leistung anzeigt, welche erforderlich ist um das Kraftfahrzeug mit einer jeweiligen konstanten Fahrgeschwindigkeit auf einer horizontalen Ebene geradeaus anzutreiben.
Die Linien 54 bis 63 geben jeweils einen konstanten spezifischen Kraftstoffverbrauch an, und die Linie 64 — die sogenannte Betriebslinie — stellt den optimalen spezifischen Kraftstoffverbrauch über dem Geschwindigkeiisbereich zwischen v\ und Ks dar.
Die Antriebsmaschine 4 arbeitet durch Aussetzerreeelune auf der Betriebslinie 64.
Die Betriebslinie 64 weist einen für den Einsatz des Schwungrades 10 als Fahrantriebsquelle elitären Betriebspunkt 66 auf und wird durch die Rundlauf-Grcnzdrehzahl (v\) im kritischen Betriebspunkt 67 geschnuten.
Es ist vorgesehen, das Schwungrad 10 nur dann linden Fahrantrieb einzusetzen, ausreichender momentaner Ladezustand vorausgesetzt, wenn sich der Betriebspunkt der Antriebsmaschine 4 auf der Betriebslinie 64 dem kritischen Betriebspunkt 67 mit dem relativ hohen spezifischen Kraftstoffverbrauch 60 nähert — dagegen grundsätzlich an der Fahrantriebsleistung unbeteiligt zu lassen, wenn sich der Betriebspunkt im oder näher dem Bestpunkt — Linie 54 des geringsten spezifischen Kraft-Stoffverbrauches — befindet.
Somit ist das Schwungrad 10 ausschließlich in dem durch die Betriebspunkte 66 und 67 bestimmten Bereich der Betriebslinie 64 als Antriebsquelle einsetzbar
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Betriebspunkt 66 auf eine Maschinenleistung 46 von etwa 15% der Höchstleistung festzulegen, bezogen auf den Fährbetrieb nach der Fahrwiderstandslinie 53. Entsprechend dem geometrischen Ort 65 für die Maschinenleistung 46 ergeben sich beim Fahrbetrieb nach der Fahrwider-Standslinie 53 ein unterer Bereich 68 der Fahrgeschwindigkeit ν mit Einsatz des Schwungrades 10 für den Fahrantrieb und ein oberer Bereich 69 der Fahrgeschwindigkeit V, in welchem ausschließlich die Antriebsmaschine 4 für den Fahrantrieb zur Verfügung steht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit einem eine Antriebsmaschine mit Fahrzeugrädern koppelnden Antriebsstrang für die Drehmomentübertragung, der einen von der Antriebsmaschine antreibbaren hydrokinetischen Drehmomentwandler und ein im Kraftfiuß nachgeschaltetes Wechselgetriebe sowie eine zwischen Antriebsmaschine und Wechselgetriebe eingeschaltete Freikufvorrichtung enthält, und mit einem als Energiespeicher verwendeten Schwungrad, das durch eine Schwungrad-Kupplungsvorrichtung mit dem Wechselgetriebe verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein stufenloses Wechselgetriebe (7) verwendet ist und die Freilaufvorrichtung (8) in dem die Antriebsmaschine (4) mit dem Drehmomentwandler (6) verbindenden Abschnitt (11) des Antriebsstranges (5) angeordnet sowie die Schwungrad-Kupplungsvorrichtung (9, S'') mit dem mit der Fireiiauivorrichtung (8) verbundenen Pumpenrad (12) des Drehmomentwandlers (6) trieblich verbunden sind.
    2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufvorrichtung (8) durch eine Sperrkupplung (22) sperrbar ist
    3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (12) mit einer sowohl koaxial zur Wandlerdrehachse (13-13) als auch auf der zur Freilaufvorrichtung (8) entgegengesetzten Seite ci_s Drehmomentwandlers (6) angeordneten Hohlwelle (14) i«id die Schwungrad-Kupplungsvorrichtung (9, 9') roit der Hohlwelle (14) verbunden sind (F i g. 2,3).
    4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungraddrehachse (13-13) koaxial zur Wandlerdrehachse (13-13) liegt (F ig. 2).
    5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (10) über ein in eine Übersetzung ins Schnelle schaltbares Planetenräder-Getriebe (15) vom Pumpenrad (12) antreibbar und als Schwungrad-Kupplungsvorrichtung (9') eine Gangbremse (16) für die Übersetzung ins Schnelle verwendet ist (F i g. 2).
    6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    5, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenräder-Getriebe (15) auf der zur Freilaufvorrichtung (8) entgegengesetzten Seite des Drehmomentwandlers (6) angeordnet und der Planetenträger (17) mit der Hohlwelle (14) verbunden ist (F i g. 2).
    7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (10) mit einem inneren Zentralrad (18) und die Gangbremse (16) mit einem äußeren Zentralrad (19) des Planetenräder-Getriebes (15) verbunden sind (Fig. 2).
    8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungraddrehachse (20) unter Verwendung eines Kegelradfetriebes (21) quer zur Wandlerdrehachse (13-13) angeordnet ist (Fig. 1.3).
    9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelradgetriebe (21) auf der zur Freilaufvorrichtung (8) entgegengesetzten Seite des Drehmomentwandlers (6) angeordnet und von der Hohlwelle (14) antreibbar ist (F ig. 3).
    10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungrad-Kupplungsvorrichtung (9) zwischen Hohlwelle (14) und Kegelradgetriebe (21) angeordnet ist (F ig. 3).
    11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    10, dadurch gekennzeichnet, daß als stufenloses Getriebe (7} ein Getriebe zur Übertragung einer Drehbewegung durch er. dlose biegsame Zugmittel, ,nsbesondere Ketten, verwendet ist
    IZ Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    11, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (6) auf eine hohe Festbremsdrehzahl von etwa3000 min-' ausgelegt ist
    13. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    12, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungsbereich des stufenlosen Getriebes (7) einen Schnellgang-Bereich aufweist
    14. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (6) durch eine überbrückungskupplung (23) überbrückbar ist
    15. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    14, dadurch gekennzeichnet, daß das stufenlose Getriebe (7) eine Eingangswelle (24), eine Ausgangswelle (25), eine Zwischenwelle (26) sowie zwei Teilgetriebe (27 und 28) zur jeweiligen Übertragung einer Drehbewegung durch endlose biegsame Zugmittel, insbesondere Ketten, aufweist, sowie Eingangswelle (24) und Ausgangswelle (25) sowohl koaxial zueinander angeordnet als auch durch jeweils eines der Teilgetriebe (27 bzw. 28) mit der parallel liegenden Zwischenwelle (26) verbunden sind.
    16. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
    15, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmaschine eine bekannte, durch Aussetzerregelung auf einer Motorbetriebslinie (64) optimalen spezifischen Kraftstoffverbrauches arbeitende Antriebsmaschine (4) verwendet und das Schwungrad (10) nur dann an der Antriebsleistung beteiligbar ist, wenn der Betriebspunkt (66) der Antriebsmaschine (4) in der Nähe der Rundlaufgrenzdrehzahl (Fahrgeschwindigkeit Vi) liegt.
    17. Kraftfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (10) zwangsläufig an der Antriebsleistung unbeteiligt ist, wenn sich der Betriebspunkt der Antriebsmaschine in einem Bereich (66-54) der Motorbetriebslinie (64) befindet, bei dem die Leistung der Antriebsmaschine (4) beim Betrieb des Kraftfahrzeuges auf der Fahrwiderstandslinie (53) größer als ca. 15% ihrer Maximalleistung ist
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