DE3935228A1 - Antriebsvorrichtung - Google Patents

Antriebsvorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antrieb und einem elektrischen oder hydraulischen Antrieb, dem ein Energiespeicher zugeordnet ist. Beide Antriebe sind an ein Leistungsverzweigungsgetriebe angeschlossen.
Eine derartige, als Hybrid-Antrieb ausgebildete Vorrichtung ist aus der DE-OS 21 53 961 bekannt. Mit dem bekannten Antrieb soll insbesondere die Installation einer zweifachen Leistung und das dadurch bedingte hohe Gewicht des Antriebs sowie die schlechte Fahrleistung eines damit ausgestatteten Fahrzeuges vermieden werden. Dies wird dadurch erreicht, daß beide Antriebsmaschinen über ein Leistungsverzweigungsgetriebe, dabei ihre Leistungen addierend, an eine Abtriebswelle angeschlossen sind. Vorzugsweise soll dabei der Energiespeicher in Kraftflußrichtung vor dem Leistungsverzweigungsgetriebe liegen. Es sollen also die Leistungen der beiden Antriebsmaschinen in einem Leistungsverzweigungsgetriebe addiert werden, indem bei Momentenausgleich die Drehzahlen überlagert werden.
Mit dem bekannten Antrieb läßt sich jedoch insbesondere nicht die Wirkungsweise eines stufenlosen Getriebes erzielen, so daß sich auf der Basis eines Stufengetriebes Leistungslücken zwischen den untersten Kennlinien von Verbrennungsmotoren und der idealen Zugkrafthyperbel nicht ausfüllen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sich damit annähernd die Wirkungsweise eines stufenlosen Getriebes erzielen läßt und daß gleichzeitig durch die Antriebsvorrichtung das Anfahren aus dem Stand bei stehendem oder mit niedriger Drehzahl laufendem Verbrennungsmotor ohne Vorhandensein einer Anfahrkupplung ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.
Vorzugsweise ist die Verbindungswelle zwischen dem Leistungsverzweigungsgetriebe und dem Stufengetriebe an den Steg, die Verbindungswelle zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Leistungsverzweigungsgetriebe an das Hohlrad und die Verbindungswelle zwischen der Regelmaschine und dem Leistungsverzweigungsgetriebe an das Sonnenrad des Planetengetriebes angeschlossen.
Aus Kosten- und Gewichtsgründen sind nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Regelmaschine und der zugehörige Speicher so ausgelegt, daß die Leistung der Regelmaschine etwa 1/10 der Leistung des Verbrennungsmotors beträgt.
Mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist es möglich, ein Fahrzeug aus dem Stand bei stehendem oder mit niedriger Drehzahl (Leerlauf) laufendem Verbrennungsmotor ohne Vorhandensein einer Anfahrkupplung anzufahren. Auf der Basis eines Stufengetriebes wird gleichwohl eine stufenlose Wirkung realisiert, wodurch sich Leistungslücken zwischen den untersten Kennlinien des Verbrennungsmotors und der idealen Zugkrafthyperbel ausfüllen lassen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung lassen sich kurze Distanzen, zum Beispiel in Fußgängerzonen von Innenstädten, durch langsames Fahren bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor zurücklegen und dabei Emissionen gänzlich vermeiden. Durch die Regelmaschine können Drehschwingungen im Antriebsstrang schnell aktiv ausgeregelt werden. Die Antriebsvorrichtung erlaubt eine Rückwärtsfahrt, insbesondere bei stehendem Verbrennungsmotor, mittels der Regelmaschine eventuell ohne Nutzung eines Reversiergetriebes. Weiterhin ist die Aufnahme einer Differenzleistung bzw. Arbeit zwischen Verbrennungsmotor einerseits (Angebotsleistung) und Bedarf des Fahrzeuges (Bedarfsleistung) andererseits möglich, um damit unter Zwischenschaltung des der Regelmaschine zugeordneten Energiespeichers durch diese den Leistungsbedarf der Nebenaggregate des Fahrzeuges zu decken, ohne auf die Nutzung einer Lichtmaschine oder Hydraulikpumpen und dergleichen angewiesen zu sein. Schließlich läßt sich mit Hilfe der Antriebsvorrichtung ein Verbrennungsmotor auch ohne separaten Anlasser anlassen.
Die Regelung des Aktivgetriebes und des Verbrennungsmotors erfolgt über einen beiden Aggregaten zugeordneten Regler in der Weise, daß schnelle Leistungsänderungen primär von der Regelmaschine übernommen werden, während die Leistungsänderungen des Verbrennungsmotors zur Verringerung von Verbrauch und Emissionen nur sekundär, d. h. verzögert und langsamer sozusagen phlegmatisiert, erfolgen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung schematisch dargestellt:
Die Antriebsvorrichtung umfaßt im wesentlichen einen Verbrennungsmotor 1, einen elektrischen oder hydraulischen Antrieb 2 mit einem Energiespeicher 3, ein Leistungsverzweigungsgetriebe 4 und ein elektronisch gesteuertes Stufengetriebe 6.
Zwischen dem Leistungsverzweigungsgetriebe 4 und dem Stufengetriebe 6 ist eine Verbindungswelle 8 vorgesehen und an den Steg des als Plantengetrieb ausgebildeten Leistungsverzweigungsgetriebes 4 angeschlossen. Eine Verbindungswelle 5 ist zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Leistungsverzweigungsgetriebe 4 an das Hohlrad des Planetengetriebes angeschlossen. Schließlich ist eine Verbindungswelle 7 zwischen der Regelmaschine 2 und dem Leistungsverzweigungsgetriebe 4 an das Sonnenrad des Plantengetriebes angeschlossen.
Gegenüber dem Verbrennungsmotor 1 sind die Regelmaschine 2 und der daran angeschlossene Speicher 3 so ausgelegt, daß die Regelmaschine 2 eine Größenordnung kleiner dimensioniert ist als der Verbrennungsmotor 1. Andererseits sind die Leistungen des Verbrennungsmotors 1 und der Regelmaschine 2 bzw. der Energieinhalt des Speichers 3 ausreichend dimensioniert, um die bereits oben beschriebenen Funktionen zu erfüllen.

Claims (3)

1. Antriebsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antrieb (1) und einem elektrischen oder hydraulischen Antrieb (2), dem ein Energiespeicher (3) zugeordnet ist, wobei beide Antriebe (1, 2) an ein Leistungsverzweigungsgetriebe (4) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische oder hydraulische Antrieb (2) als Regelmaschine ausgeführt ist und daß das als einstufiges Planetengetriebe ausgebildete Leistungsverzweigungsgetriebe (4) über eine Verbindungswelle (5) mit dem Verbrennungsmotor, über eine Verbindungswelle (7) mit der Regelmaschine und über eine Verbindungswelle (8) mit einem elektronisch gesteuerten Stufengetriebe (6) verbunden ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswelle (8) zwischen dem Leistungsverzweigungsgetriebe (4) und dem Stufengetriebe (6) an den Steg, die Verbindungswelle (5) zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem Leistungsverzweigungsgetriebe (4) an das Hohlrad und die Verbindungswelle (7) zwischen der Regelmaschine (2) und dem Leistungsverzweigungsgetriebe (4) an das Sonnenrad des Plantengetriebes angeschlossen ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmaschine (2) und der zugehörige Speicher (3) so ausgelegt sind, daß die Leistung der Regelmaschine (2) etwa 1/10 der Leistung des Verbrennungsmotors (1) beträgt.
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