DE4210258A1 - Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit zwei Motoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Om­ nibus, mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Kraftfahrzeug ist in einer Vielzahl von Variationen im Detail aus der US-PS 2 132 450 bekannt. Dort wurden bereits jene Probleme erkannt, die ein Fahrzeug zwangsläufig erbringt, wenn es nur mit einem einzigen, auf die not­ wendige Maximalleistung ausgelegten Verbrennungsmotor ausgestattet ist. Die­ ser einzige Motor kann bei einem Defekt zum vollständigen Ausfall des Fahr­ zeugs auch für längere Zeit führen. Außerdem wird dieser einzige Motor bei Kon­ stantfahrt in einem ungünstigen Teillastbereich beheben, der in der Regel, z. B. bei Autobahnfahrt, unter 50% der Maximalleistung liegt, was zwangsläufig ei­ nen vergleichsweise hohen Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitig ungünstigen Ab­ gaswerten hervorruft. Diese Nachteile sind gemäß dieser US-PS durch ein Fahr­ zeug ausgeschaltet, das mit zwei vorzugsweise leistungsgleichen Motoren ausge­ stattet ist, deren Gesamtleistung auf den Maximalleistungsbedarf des Fahrzeugs abgestellt ist. Diese beiden Motoren geben Leistung über je eine Schaltkupplung sowie über ein gemeinsames Summiergetriebe, von dem aus Nebenaggregate, wie Lichtmaschine, Luftpresser, Lüfter und dergleichen angetrieben sind, sowie ein Schalt- oder Automatikgetriebe an einen Antriebsstrang. Zum Anfahren, Be­ schleunigen oder für Bergfahrten werden beide Motoren gemeinsam betrieben, während bei Konstantfahrt nur ein Motor bei abgeschaltetem anderen Motor in Betrieb ist.

Eine ähnliche Lösung, die die vorstehend bekannte im Hinblick auf Abnutzung und Lebensdauer der beiden Motoren verbessert, ist aus der DE 37 41 891 ersicht­ lich. Dort sind zwei leistungsgleiche Motoren vorgesehen, die gemeinsam oder wahlweise - bei abgeschaltetem anderen - über je eine Schaltkupplung sowie ein gemeinsames Summiergetriebe und ein Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebe Lei­ stung an einen Achsantriebsstrang abgeben können. Vom Summiergetriebe aus sind Nebenaggregate wie Lichtmaschine, Luftpresser, Lüfter und dergleichen an­ getrieben.

Bei einem solchen Antriebssystem stellt sich aber das Problem, daß die rotieren­ den Massen des Summiergetriebes die Dauer und Qualität der Schaltvorgänge des Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebes beeinträchtigen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß ein reibungsloses, qualitativ besseres Schalten der Gänge des Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebes mit möglichst geringer Zug­ kraftunterbrechung möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Auf diese Weise ist mit vergleichsweise geringem Aufwand die aufgabengemäße Forderung erfüllbar. Für Schaltvorgänge ist der Kraftfluß zwischen Antriebsag­ gregat und Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebe kurzfristig unterbrechbar und, da die Massen des Summiergetriebes dann abgekoppelt sind, ist rasch eine Syn­ chronisierung des Getriebes und Durchführung eines Gangwechsels erzielbar.

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich besonders gut in Lastkraftwagen oder Omnibussen. Dieses Kraftfahrzeug besitzt ein Antriebsaggregat mit zwei Moto­ ren 1, 2 gleicher oder unterschiedlicher Bauart (z. B. Dieselmotor/Dieselmotor oder Dieselmotor/Elektromotor) und Leistung.

Beide Motoren 1, 2 sind hinsichtlich ihrer Gesamtleistung auf den Maximallei­ stungsbedarf des Kraftfahrzeugs abgestellt. Beide Motoren 1, 2 können - je nach Fahrsituation und/oder Leistungsbedarf - entweder gemeinsam oder wahlweise - bei abgeschaltetem anderen - betrieben werden und wirken über je eine eigene Schaltkupplung 3, 4 auf ein gemeinsames Summiergetriebe 5, über dessen Aus­ gangswelle 6 auf eine weitere, erfindungsgemäße Schaltkupplung 7, über diese auf die Eingangswelle 8 eines einzigen Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebes 9 und über dessen Ausgangswelle 10 auf einen Achsantriebsstrang 11, 12, 13. Vom Summiergetriebe 5, dort beispielsweise der Welle 6 ausgehend, sind über einen Triebstrang 14 Nebenaggregate 15, wie Lichtmaschine, Luftpresser, Lüfter und dergleichen angetrieben. Dabei können die Nebenaggregate 15 über Riementrie­ be vom Triebstrang 14 angetrieben sein. Alternativ kann der Triebstrang 14 auch die Triebquelle für ein hydrostatisch-mechanisches Antriebssystem der Nebenag­ gregate 15 sein.

Für den Fall, daß es sich bei den Motoren 1, 2 um Brennkraftmaschinen handelt, sind deren Einspritzpumpen- bzw. Füllungssteuerungen mit 16 bzw. 17 und deren Anlasser mit 18 bzw. 19 bezeichnet. Das Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebe 9 ist vorzugsweise automatisiert schaltbar, die Schaltung der Gänge erfolgt über pneumatische oder hydraulische Schaltorgane 20, die Initiierung der Schaltvor­ gänge erfolgt vom Fahrer durch Betätigung eines Gangwahlhebels 21.

Mit 22 ist das Fahrpedal, mit 23 das Betriebsbremspedal und mit 24 das Feststell­ bremsorgan des Kraftfahrzeugs bezeichnet. Außerdem verfügt das Kraftfahr­ zeug über einen elektronischen Bordrechner 25 für das Betriebsmanagement der Motoren 1, 2, des Getriebes 9 und der Schaltkupplungen 3, 4, 7. Der Bordrechner 25 besitzt eine Eingabeperipherie 26, eine Ausgabeperipherie 27, Datenspei­ cher 28, Programmspeicher 29 und einen Mikroprozessor 30, welche Teile über ein Datenbussystem 31 miteinander verknüpft sind.

Der Bordrechner 25 erhält über Signalleitungen von Sensoren 32, 33, 34, 35, 36 die Ist-Drehzahlen der Ausgangswellen der Motoren 1, 2, des Summiergetriebes 5, der Schaltkupplung 7 und des Getriebes 9 gemeldet. Außerdem erhält der Bordrechner 25 über Signalleitungen die Betätigung des am Armaturenbrett 38 gegebenen Zündschalters 37 und die durch Sensoren 39 bzw. 40 bzw. 41 bzw. 42 erfaßte Betätigung des Fahrpedals 23, des Betriebsbremspedals 23, des Feststell­ bremsorgans 24 und des Gangwahlhebels 21 gemeldet.

Die eingehenden lstwert-Signale bzw. Fahrerbefehle werden vom Bordrechner 25 per Programm mit abgespeicherten Daten verglichen und in entsprechende Ausgangsbefehle umgesetzt, die über elektrische Steuerleitungen den Moto­ ren 1, 2, dort deren Organen 16, 17 bzw. 18, 19, den Schaltkupplungen 3, 4, 7, dort deren Betätigungsorganen, und dem Getriebe 9, dort dessen Schaltorganen 20 zugeführt werden, und zwar im Sinne eines optimierten Fahrbetriebes. Für den Betrieb der Motoren 1, 2 bedeutet dies, daß entweder der eine oder der an­ dere allein in Betrieb genommen wird bzw. gehalten ist bei gleichzeitig abge­ schalteten bzw. abzuschaltenden anderen oder beide gleichzeitig betrieben wer­ den. Wenn beide Motoren 1, 2 gemeinsam betrieben werden, sind ihre beiden Schaltkupplungen 3, 4 und auch die Schaltkupplung 7 geschlossen. Ist dagegen nur einer der beiden Motoren 1, 2 in Betrieb, ist der andere durch seine ihm zuge­ ordnete Schaltkupplung 3 bzw. 4 vom Antriebsstrang getrennt, d. h. muß nicht mitgeschleppt werden. Wird vom Fahrer mit dem Ganghebel 21 ein Gangwechsel initiiert, so wird durch Bordcomputer-Befehl zunächst kurzzeitig ein Öffnen der Schaltkupplung 7 ausgelöst, so daß Antriebsaggregat 1, 2 und Summiergetriebe 5 aus dem Kraftfluß genommen sind, dann bei erkannter Drehzahlsychronität zwi­ schen Ein- und Ausgangswelle 8 bzw. 10 des Getriebes 9 die Schaltkupplung 7 wieder geschlossen und der Schaltvorgang ausgelöst und durchgeführt.

Auf diese Weise ist nur eine extrem kurze Zugkraftunterbrechung für Synchroni­ sierung des Getriebes bei Gangschaltungen notwendig.

Die Schaltkupplung 7 ist vorzugsweise in Reihe mit und zwischen Summiergetrie­ be 5 und Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebe 9 angeordnet und bevorzugt mit diesen Aggregaten auch beidseitig Stirn an Stirn verbunden. Alternativ hierzu kann die Schaltkupplung 7 jedoch auch in das Gehäuse des Summiergetriebes 5 oder des Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebes 9 eingebaut sein. Auf diese Weise ergibt sich auch eine hinsichtlich ihrer Länge sehr kompakte Baugruppe.

Claims (5)

1. Kraftfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen oder Omnibus, mit einem An­ triebsaggregat mit zwei Motoren gleicher oder unterschiedlicher Bauart und Leistung, die je über eine Schaltkupplung sowie ein gemeinsames Sum­ miergetriebe, von dem aus Nebenaggregate wie Lichtmaschine, Luftpresser, Lüfter und dergleichen angetrieben sind, und ein Klauen- bzw. Synchron­ schaltgetriebe Leistung an einen Achsantriebsstrang abgeben, deren Ge­ samtleistung auf den Maximalleistungsbedarf des Kraftfahrzeuges abge­ stellt ist und die entweder gemeinsam oder wahlweise einzeln - bei abge­ schaltetem anderen - betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen Summiergetriebe-Ausgang (6) und Klauen- bzw. Synchronschalt­ getriebe-Eingang (8) eine Schaltkupplung (7) gegeben ist, mit der abhän­ gig von Befehlen einer Steuereinrichtung (25) der Kraftfluß vom Antriebs­ aggregat (1, 2) zum Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebe (9) kurzzeitig für Synchronisierungs- und Gangschaltvorgänge unterbrechbar ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auch die Funk­ tion der Steuereinrichtung übernehmenden Bordrechner (25) für das Be­ triebsmanagement des Antriebsaggregates (1, 2), des Getriebes (9) und der Schaltkupplungen (3, 4, 7), wobei für vorzugsweise pneumatisch oder hy­ draulisch gesteuerte Gangschaltvorgänge nach Initiierung derselben durch den Fahrer am Gangwahlorgan (21) Befehle vom Bordrechner (25) an die Schaltkupplung (7) zum Öffnen derselben für kurzzeitige Unterbrechung des Kraftflusses ausgegeben werden.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ kupplung (7) in Reihe mit und zwischen Summiergetriebe (5) und Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebe (9) angeordnet ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ kupplung (7) in das Gehäuse des Summiergetriebes (5) mit eingebaut ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ kupplung (7) in das Gehäuse des Klauen- bzw. Synchronschaltgetriebes (9) mit eingebaut ist.