KR101409269B1 - 내연 기관 그리고 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 포함하는 레일 차량용 구동 장치 - Google Patents

내연 기관 그리고 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 포함하는 레일 차량용 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101409269B1
KR101409269B1 KR1020097002189A KR20097002189A KR101409269B1 KR 101409269 B1 KR101409269 B1 KR 101409269B1 KR 1020097002189 A KR1020097002189 A KR 1020097002189A KR 20097002189 A KR20097002189 A KR 20097002189A KR 101409269 B1 KR101409269 B1 KR 101409269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmission
hydrostatic
unit
clutch
traction
Prior art date
Application number
KR1020097002189A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090052853A (ko
Inventor
슈테판 바토쉬
위르겐 베르거
옌스 그리저
Original Assignee
보이트 터보 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 보이트 터보 게엠베하 운트 콤파니 카게 filed Critical 보이트 터보 게엠베하 운트 콤파니 카게
Publication of KR20090052853A publication Critical patent/KR20090052853A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101409269B1 publication Critical patent/KR101409269B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/04—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrostatic brake
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C7/00—Other locomotives or motor railcars characterised by the type of motive power plant used; Locomotives or motor railcars with two or more different kinds or types of motive power
    • B61C7/04—Locomotives or motor railcars with two or more different kinds or types of engines, e.g. steam and IC engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 내연 기관(1), 트랙션 트랜스미션(2), 및 레일 차량의 한 세트의 휠을 구동시키기 위한 역회전 트랜스미션(14)을 포함하는 레일 차량용 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명은 트랙션 트랜스미션의 출력 측(6.1, 6.2)이 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛(7)에 적어도 직접 연결되고, 상기 제동 및 구동 유닛이 적어도 하나의 클러치(8), 적어도 하나의 2단 트랜스미션(9), 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11), 밸브 유닛(12), 그리고 저압 저장기(14) 및 고압 저장기(15)를 갖춘 작동 매체용 저장 유닛(13)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 이 경우 상기 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛은 레일 차량을 제동시키기 위하여 그리고 견인 동작을 위해서 클러치를 통해 트랙션 트랜스미션의 출력 측에 연결될 수 있다.

Description

내연 기관 그리고 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 포함하는 레일 차량용 구동 장치{RAIL VEHICLE DRIVE COMPRISING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND A HYDROSTATIC BRAKE AND DRIVE UNIT}
본 발명은 레일 차량용 구동 장치, 특히 청구항 1의 전제부에 따른 레일 차량용 구동 장치에 관한 것이다.
내연 기관, 통상적으로 디젤 기관을 포함하는 레일 차량의 구동 장치는 특히 레일 카 및 화물 기관차에서 사용된다. 레일 카의 경우에는 내연 기관 및 해당 트랙션 트랜스미션 그리고 역회전 트랜스미션이 바람직하게는 콤팩트한 구동 유닛으로서 형성되었으며, 상기 구동 유닛은 객실 아래에서 공간 절약 방식의 구동 장치를 구현하기 위하여 지지 프레임 내에서 휠 세트와 조합될 수 있다.
레일 차량의 트랙션 트랜스미션을 위해서는 기계적인 설계 디자인뿐만 아니라 적어도 하나의 유체 동역학적 순환계를 갖춘 트랜스미션도 공지되어 있다. - 기계적/유체 동역학적인 조합들도 생각할 수 있다. 이 경우에는 대부분 유체 동역학적인 클러치와 유체 동역학적인 변환기의 결합 형태가 사용되며, 상기 결합 형태는 기계적인 변속인 일치된 상태로부터 출발하여 두 가지 상호 인접하는 속도 범위에서 우수한 효율로 구동될 수 있도록 설계되었다. 파워 흐름 방향으로 트랙션 트랜 스미션의 2차 측에 후속하는 역회전 트랜스미션은 주행 방향을 바꾸기 위해서 이용되고, 차량 정지 상태에서 전환될 수 있다.
트랙션 트랜스미션 및 역회전 트랜스미션과 조합된 내연 기관을 갖춘 지금까지 공지된 레일 차량용 구동 장치에서의 단점은 한편으로는 레일 차량이 정지할 때에 제동 에너지가 회복되지 않는 상황이다. 이와 같은 상황으로부터 결과적으로 나타나는 자원 낭비 외에 불필요한 유해 물질 방출이 추가로 발생한다. 다른 한편으로는 섀시 프레임 영역에 배치된 연소 엔진이 레일 차량의 외부 영역에 배치되어 있다는 단점이 존재한다.
상기와 같은 단점들로부터 높은 소음 방출이 야기되고, 이와 같은 높은 소음 방출은 특히 역 내부로 진입할 때에 그리고 역으로부터 출발할 때에 단점으로 작용한다. 또한, 내연 기관을 갖춘 레일 차량의 종래 방식의 구동을 위해서 구동 장치는 치수 설계와 관련하여, 시동을 위해서 그리고 전(全) 부하 상태를 위해서 최대 속도에서 충분히 높은 구동 모멘트가 제공되도록 설계되었다. 이와 같은 설계에 의해서는 고출력 내연 기관이 구현되고, 후속하는 트랜스미션 부품들, 특히 트랙션 트랜스미션 내에 있는 유체 동역학적 순환계가 상응하게 설계된다.
본 발명의 과제는, 내연 기관 그리고 후속하는 트랙션 트랜스미션 및 역회전 트랜스미션을 구비한 종래 방식의 레일 차량 구동 장치를 제동 에너지의 회복, 배기 가스 방출 및 소음 방출의 감소 측면에서, 그리고 한편으로는 설치 공간 및 중량 비율과 관련해서 그리고 다른 한편으로는 최대로 제공될 수 있는 모멘트 비율과 관련해서 개선하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 발명자들은, 내연 기관을 갖춘 공지된 레일 차량 구동 장치가 추가의 유체 정역학적 보조 구동 장치에 의해 하이브리드 구동 장치로 개선될 수 있다는 사실을 인식했으며, 이 경우 유체 정역학적 보조 구동 장치는 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛으로서 작용하고, 상기 제동 및 구동 유닛은 발생되는 모든 주행 속도로 두 가지 방향으로 추가의 구동 모멘트 또는 제동력을 제공할 수 있고, 제동의 경우에는 제동 에너지를 저장할 수 있다. 이 경우 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 위해서는 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터가 사용되며, 상기 모터는 제동의 경우에 그리고 그와 관련하여 파워 흐름 방향이 반전되는 경우에는 펌프로서 구동된다. 상기 유닛은 이하에서 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛으로서 표기된다.
유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛은 작동 매체, 통상적으로는 유압유에 의해서 구동되며, 상기 유압유는 작동 매체용 저장기 유닛으로부터 공급된다. 상기 저장기 유닛은 저압 저장기 및 고압 저장기를 포함하며, 이 경우 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛이 펌프로서 작용하는 제동 중에는 해당 밸브 유닛에 의해서 상기 고압 저장기가 채워진다. 그에 상응하게 레일 차량 구동 장치의 견인 동작 중에 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛이 접속되는 경우에는 작동 매체를 위한 저장기 유닛이 비워진다.
유체 정역학적 제동 및 구동 유닛이 모든 속도 범위에 대하여 레일 차량 구동 장치의 견인을 위해서 그리고 추가로는 모든 주행 상황에서 제동을 위해서 사용될 수 있어야 한다는 요구 조건을 실현하기 위해 본 발명에서 중요한 점은, 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛이 적어도 2단 트랜스미션에 의해서 내연 기관에 할당된 트랜스미션에 연결되는 것이다. 이 경우에는 바람직하게 클러치에 의해서 상호 작용 결합이 만들어지며, 이와 같은 상호 작용 결합은 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛의 적어도 2단의 트랜스미션을 트랙션 트랜스미션의 출력 측에 연결한다. 트랙션 트랜스미션이 유체 동역학적인 순환계를 가지면, 바람직하게 상기 유체 동역학적인 순환계의 2차 측에 대하여 연결이 만들어진다.
유체 정역학적인 보조 구동 장치에 할당된 트랜스미션의 2단 구성에 의해서는 저속을 위해서 적어도 한 가지 트랜스미션 단이 사용될 수 있음으로써 특히 레일 차량의 시동이 지원을 받을 수 있게 된다. 그 경우에는 제2 트랜스미션 단이 고속 범위에 할당될 수 있음으로써, 결과적으로 내연 기관의 전 부하 상태에서도 최고 속도에서 유체 정역학적인 보조 구동 장치의 접속이 가능해지고, 특별한 부하 요구 조건에서 작동 매체용 저장기로부터의 공급이 가능해진다.
본 발명의 한 가지 특히 바람직한 실시예에서는, 레일 차량의 적어도 하나의 2단 구동이 전체 속도 범위에서 시동부터 최대 속도까지 두 가지 주행 방향으로 단지 유체 정역학적인 보조 구동 장치에 의해서만 가능하다. 이와 같은 사실은 특히 역으로 진입할 때에 그리고 역으로부터 출발할 때에 소음 없는 조용한 구동을 가능케 하고, 강력하게 소음이 줄어든 구동 상태로 거주 구역을 순환할 수 있게 한다. 또한, 파워 요구 조건의 수준이 특히 높은 경우에도 내연 기관은 유체 정역학적 보조 구동 장치와 동시에, 말하자면 가속을 목적으로 또는 경사도가 심한 트랙 경로에서 사용될 수 있다.
본 발명의 특징들 및 기타 이점들은 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세하게 기술함으로써 더욱 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 레일 차량 구동 장치의 트랙션 트랜스미션 내에 있는 유체 동역학적 순환계의 2차 측에 본 발명에 따른 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 연결하는 과정을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛의 작동 매체를 위한 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛 그리고 밸브 유닛 및 저장기 유닛을 도시한 개략도이다.
도 3은 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛의 밸브 유닛의 한 실시예를 도시한 개략도이다.
도 4는 선행 기술에 따라 내연 기관, 트랙션 트랜스미션 및 역회전 트랜스미션을 구비한 레일 차량 구동 장치를 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 레일 차량용 구동 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예들에 설명되는 모든 조합들(combinations)이 본 발명에 있어서 필수 불가결한 것은 아니다.
축 방향으로 절단하여 도시한 도 4의 단면도에는 내연 기관(1) 그리고 트랙 션 트랜스미션(2) 및 역회전 트랜스미션(4)을 포함하는 종래 방식의 레일 차량 구동 장치의 개략적인 구조가 도시되어 있다. 본 실시예의 경우에 파워는 트랙션 트랜스미션 내부에서 내연 기관(1)으로부터 회전 탄성적인 클러치(21)를 거쳐 입력 샤프트(22)로 트랙션 트랜스미션(2)까지 흘러가며, 상기 트랙션 트랜스미션은 도시된 실시예에서 두 개의 유체 동역학적 순환계를 포함한다. - 한편으로는 유체 동역학적 클러치(3.1) 그리고 다른 한편으로는 유체 동역학적 변환기(3.2). 이와 다르게, 하나 또는 다수의 변속 단이 기계적인 트랜스미션 단으로서 형성될 수 있다.
도시된 바람직한 실시예를 위하여, 클러치 및 변환기는 이와 같은 부재들이 기계적으로 일치하는 변속 상태로부터 출발하여 후속하는 속도 범위를 위하여 우수한 효율을 갖도록 설계되었다. 유체 동역학적 클러치(3.1)로부터 유체 동역학적 변환기(3.2)로의 전환은 연료 공급 제어 장치를 통해서 이루어진다. 유체 동역학적 순환계(3.1, 3.2)의 각각의 1차 측(5.1, 5.2)은 고속 단 피니언 트랜스미션(24)을 통해서 구동되며, 상기 고속 단 피니언 트랜스미션은 입력 샤프트(22) 상에 올려지는 고속 휠(23)에 의해서 구동된다.
트랙션 트랜스미션(2) 내에 있는 기계적/유체 동역학적 변속 단 다음에는 견인 구동을 위한 파워 흐름 방향으로 역회전 트랜스미션(4)이 연결되며, 상기 역회전 트랜스미션은 레일 차량의 주행 방향을 선택하기 위해서 이용된다. 이러한 목적을 위해 주행 방향 교체를 개시하기 위하여 정지 상태에서 방향 전환 스위칭 실린더(41)를 통해 접속이 이루어지며, 상기 방향 전환 스위칭 실린더는 제1 위치에서 후속하는 견인 구동을 위한 파워 흐름을 출력 휠(43)로 그리고 그와 더불어 출력 플랜지(44)로 직접 유도하고, 상기 출력 플랜지에는 휠 세트가 적어도 간접적으로 고정되어 있다. 반대 주행 방향을 위한 제2 위치에서는 파워 흐름이 처음에는 방향 전환 휠(42)을 통해서 이루어지고, 나중에는 출력 휠(43)로 이루어진다.
도 4에 도시되어 있고 트랙션 트랜스미션 및 역회전 트랜스미션으로 구성된 전체 구성 유닛의 경우는 전문가적인 지식의 틀 안에서 변형될 수 있다. 특히 역회전 트랜스미션이 예를 들어 축 트랜스미션으로서 배치될 수 있는 뒤에 접속된 별도의 구성 유닛으로서 제공된 실시예를 생각할 수 있다.
도 1은 레일 차량을 구동시키기 위한 내연 기관에 후속하는 종래 방식의 트랜스미션에 본 발명에 따른 유체 정역학적 보조 구동 장치를 연결하는 과정을 개략적으로 보여주고 있다. 도시된 실시예에 따르면, 추가의 견인 구동을 위해서는 모터에 의해서 구동되고, 제동의 경우에는 작동 매체, 통상적으로 유압유를 위한 펌프로서 구동되는 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)이 사용된다. 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)으로서는 조정이 가능할 뿐만 아니라 높은 작동 중간 압력에서의 작동을 위해서도 적합한 모든 유압 펌프/유압 모터-조합이 사용될 수 있다. 특히 상기와 같은 작동을 위해서는 피스톤 기계 그리고 특히 바람직하게는 스러스팅(thrusting) 피스톤 기계가 사용된다.
유체 정역학적 보조 분기에 대한 파워 결합 동작 및 파워 해체 동작은 트랙션 트랜스미션(2)의 출력 측(6.1, 6.2)에서 클러치(8)를 통해서 이루어진다. 클러치(8)의 한 가지 실시예가 박막 클러치로서 도시되어 있다. 레일 차량의 시동부터 최대 속도에 이르기까지 모든 가능한 속도 범위에 사용될 수 있는 추가의 보조 구 동 장치 또는 에너지를 회복함으로써 모든 속도 범위에서 사용할 수 있는 제동 장치를 구현하기 위하여, 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)은 적어도 2단 트랜스미션(9)을 통해서 클러치(8)에 연결된다. 이러한 목적을 위하여 도 1의 개략도에는 유성 휠 트랜스미션 그리고 추가의 박막 클러치(10)가 브레이크로서 도시되어 있다. 상기 2단 트랜스미션 또는 결합을 목적으로 제공된 클러치에 의해서는, 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)이 시동을 위해서 사용될 수 있을 뿐만 아니라 고속 상황에서는 추가의 지원 구동 또는 단독 구동을 위해서도 사용될 수 있다. 그럼으로써, 제동 중에 유압 저장기 내에 일시 저장된 에너지는 모든 주행 상태에서 견인 장치로 흘러갈 수 있게 된다. 그에 상응하게 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛(7)은 모든 속도에서 브레이크로서 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위한 상응하는 스위칭을 위해서는 도 2에 도시된 밸브 부재(12)가 이용되며, 상기 밸브 부재는 도시된 실시예에서는 4/3-분배 밸브의 형태로 형성되었다. 상기 밸브 부재는 작동 매체의 흐름을 제어하며, 이때 견인의 경우에는 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)이 저압 저장기(14)로부터 제공되는 작동 수단 흐름에 의해서 모터식으로 구동되고, 상기 저압 저장기는 재차 에너지 저장기로서 이용되는 고압 저장기(15)에 밸브 유닛(12)을 통해 연결되어 있다.
추가로 도 2에는 유압 밸브(51, 52)의 형태로 된 밸브 유닛(12)을 위한 제어 부품들이 개략적으로 도시되어 있다. 또한, 고압 저장기(15) 및 저압 저장기(14)에는 각각 안전 블록(53 및 54)이 할당되어 있다.
저압 저장기(14) 및 고압 저장기(15)의 가능한 실시예들로서는 유체 정역학 적 기포 저장기가 선택될 수 있다. 이와 다르게, 작동 매체의 저압 저장 또는 고압 저장을 위한 피스톤 저장기가 이용될 수 있다.
도 3에는 밸브 유닛(12)의 한 가지 가능한 실시예가 도시되어 있다. 각각 탄성력 복원 기능을 하는 두 개 종방향 슬라이드 밸브(61, 62)의 이중 배열 상태가 도시되어 있다. 상기 종방향 슬라이드 밸브들에는 예비 제어 밸브(63, 64) 그리고 연료 공급 라인(65) 및 누출 라인(66)이 각각 할당되어 있다. P1 및 P2로 표기된 공급 라인들은 유체 동역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)으로 가이드 된다. 저압 저장기로 가이드 되는 라인은 PLP로 표기되고, 고압 저장기로 가이드 되는 라인은 PHP로 표기된다.
본 발명에 따른 레일 차량 구동 장치는 유체 동역학적 보조 구동 장치를 구비하고, 상기 보조 구동 장치는 종래 방식의 트랜스미션에서는 레일 차량용 내연 기관 다음에 연결된다. 이 경우 종래 방식 트랜스미션으로의 파워 도입 및 파워 출력은 트랙션 트랜스미션(2)의 2차 측(6.1, 6.2)을 통해 역회전 트랜스미션(4) 앞에서 견인 방향으로 이루어진다. 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)에 직접 할당된, 적어도 하나의 클러치(8)를 구비한 적어도 2단 트랜스미션(9)을 사용하기 때문에, 유체 정역학적 보조 분기를 제동시에 뿐만 아니라 모든 속도 범위에서의 견인 동작에서도 접속할 수 있다.
제동의 경우에 파워는 트랙션 트랜스미션(2)으로부터 2단 트랜스미션(9)을 거쳐 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)으로 흘러가며, 상기 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛은 펌핑 작동의 경우에 압력 매체를 작동 매체용 저장기 유닛(13) 내부로 프레스하고, 그와 더불어 유압 작동 매체용 고압 저장기(15) 내에 저장된 제동 에너지의 회복을 위해서 이용된다.
정지 상태로부터 시동하는 경우에 또는 레일 차량의 다른 모든 속도 범위를 위하여, 유체 정역학적 보조 구동 장치는 단독 구동 장치로서 사용되거나 또는 내연 기관과 함께 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위하여 밸브 유닛(12)이 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)으로의 작동 매체 흐름을 만들어줌으로써, 상기 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛은 모터에 의해서 작동된다. 주어진 속도 범위에 상응하게 적어도 2단 트랜스미션(9) 내에서 특정 기어 단이 만들어지고 그리고 트랙션 트랜스미션(2)에 대한 작용 결합이 만들어진다. 그 다음에 구동 모멘트가 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)으로부터 역회전 기어로 그리고 그로 인해 레일 차량의 휠 세트로 전달된다. 이 경우 견인을 위해서 반드시 필요한 속도는 유체 정역학적으로 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)의 조정 장치를 통한 연료 소비 용적 흐름 및 이송 용적 흐름의 적응에 의해서 조절된다.
본 발명에 따른 레일 차량 구동 장치는 또한 상세하게 도시되지 않은, 내연 기관에 연결된 트랜스미션 부품용 제어 장치 그리고 유체 정역학적 보조 분기에 할당된 트랜스미션 부품들을 포함한다. 상기 제어 장치는 또한 밸브 유닛(12)의 접속을 위해서 그리고 작동 매체용 저장기 유닛(13)을 위한 에너지 관리를 위해서 이용된다. 추가로, 유체 동역학적 보조 분기를 위해서는 전문가적인 지식의 틀 안에서 정지 상태를 위한 차단 밸브 그리고 압력 제한 밸브가 고압 저장기(15)의 전 부하에서 제공된다. 또한, 유체 정역학적 보조 분기를 통해 달성되는 한 바람직한 실시예에 따른 제동 작용은 마찰 브레이크 및 유체 정역학적 리타더(retarder)의 형태로 된 추가 제동 장치에 의해서 보완되며, 상기 추가 제동 장치는 고압 저장기(15)가 자신의 최대 충전 레벨에 도달한 경우에 사용된다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 레일 차량용 구동 장치로서,
    내연 기관(1);
    상기 내연 기관(1)에 연결되어 레일 차량 휠 세트를 구동하기 위한 트랙션 트랜스미션(2) 및 역회전 트랜스미션(4)을 구비하는 트랜스미션;
    클러치(8) 및 적어도 하나의 2단 트랜스미션(9)을 구비하고, 상기 2단 트랜스미션(9)은 상기 클러치(8) 및 유체 정역학적 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11) 사이에 동작 연결을 생성하고, 상기 유체 정역학적 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)은 밸브 유닛(12)을 통해 작동 매체를 위한 저압 및 고압 저장기를 갖는 저장기 유닛(13)에 유압 연결된 것을 특징으로 하는 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛(7)을 포함하는, 레일 차량용 구동 장치에 있어서,
    상기 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛(7)은 견인 방향에서 보았을 때 상기 역회전 트랜스미션 앞에서 상기 트랙션 트랜스미션(20)의 2차 측(6.1, 6.2) 상에서 상기 클러치(8)를 통해 상기 내연 기관(1)에 연결된 상기 트랜스미션에 조정 가능하도록 연결되고,
    제동의 경우에 상기 밸브 유닛(12)은 상기 유체 정역학적 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)을 통해 상기 고압 저장기(15)가 충전되도록 제어되며;
    유체 정역학적 제동 및 구동 유닛(7)에 의한 견인 동작의 경우에 상기 밸브 유닛(12)은 작동 매체를 위한 상기 저장기 유닛으로부터 상기 유체 정역학적 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)에 구동을 위한 작동 매체가 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙션 트랜스미션은 적어도 하나의 유체 동역학적 순환계(3.1, 3.2)를 포함하며, 상기 클러치(8)는 상기 유체 동역학적 순환계(3.1, 3.2)의 상기 2차 측(6.1, 6.2)과 조정 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    회전수 조정을 위하여 상기 유체 정역학적 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)의 연료 소비 용적 또는 이송 용적이 연속으로 변동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 정역학적 조정 가능한 모터/펌프 유닛(11)으로서 스러스팅 피스톤 기계가 사용되는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2단 트랜스미션(9)으로서는 박막 클러치(10)를 브레이크로서 구비한 유성 휠 기어가 사용되는 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 동역학적 순환계(3.1, 3.2)는 유체 동역학적 클러치(3.1) 또는 유체 동역학적 변환기(3.1)인 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 저장기(14) 및 고압 저장기(15)는 기포 저장기 또는 피스톤 저장로서 형성된 것을 특징으로 하는, 레일 차량용 구동 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 레일 차량용 구동 장치를 이용하여 레일 차량용 휠 세트를 구동시키는 단계를 포함하는, 레일 차량용 구동 장치의 구동 방법.
  9. 삭제
KR1020097002189A 2006-09-11 2007-09-10 내연 기관 그리고 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 포함하는 레일 차량용 구동 장치 KR101409269B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006043227A DE102006043227A1 (de) 2006-09-11 2006-09-11 Schienenfahrzeugantrieb
DE102006043227.4 2006-09-11
PCT/EP2007/007857 WO2008031541A1 (de) 2006-09-11 2007-09-10 Schienenfahrzeugantrieb umfassend eine verbrennungsmaschine und eine hydrostatische brems- und antriebseinheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090052853A KR20090052853A (ko) 2009-05-26
KR101409269B1 true KR101409269B1 (ko) 2014-06-18

Family

ID=38752450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097002189A KR101409269B1 (ko) 2006-09-11 2007-09-10 내연 기관 그리고 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 포함하는 레일 차량용 구동 장치

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1998998B1 (ko)
KR (1) KR101409269B1 (ko)
AT (1) ATE469012T1 (ko)
DE (2) DE102006043227A1 (ko)
WO (1) WO2008031541A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047992A1 (de) * 2008-09-18 2009-12-03 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang für ein Schienenfahrzeug
DE102008047988A1 (de) * 2008-09-18 2010-04-08 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang mit einem Speicherelement zum Speichern von Druckenergie
DE102008047993B3 (de) 2008-09-18 2010-04-08 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102008047991A1 (de) * 2008-09-18 2010-04-15 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang in einem Fahrzeug
DE102009045848A1 (de) 2009-10-20 2011-04-21 Zf Friedrichshafen Ag Schienenfahrzeughybridantrieb
DE102014201237A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Antreiben wenigstens einer Abtriebswelle eines Schienenfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
AT15564U1 (de) * 2016-06-21 2018-01-15 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Schienenfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Schienenfahrzeuges

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2467095A1 (fr) 1979-10-12 1981-04-17 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Appareil d'entrainement pour engin a fonctionnement non stationnaire, notamment pour vehicule automobile
EP0248178A1 (de) * 1986-06-06 1987-12-09 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung für eine Hinterachse
US20060068970A1 (en) 2004-09-30 2006-03-30 Rose Kenric B Hybrid hydraulic drive system with engine integrated hydraulic machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1002776B (de) * 1952-12-15 1957-02-21 Deutsche Bundesbahn Nutzbremseinrichtung fuer Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2467095A1 (fr) 1979-10-12 1981-04-17 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Appareil d'entrainement pour engin a fonctionnement non stationnaire, notamment pour vehicule automobile
EP0248178A1 (de) * 1986-06-06 1987-12-09 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung für eine Hinterachse
US20060068970A1 (en) 2004-09-30 2006-03-30 Rose Kenric B Hybrid hydraulic drive system with engine integrated hydraulic machine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090052853A (ko) 2009-05-26
ATE469012T1 (de) 2010-06-15
EP1998998B1 (de) 2010-05-26
WO2008031541A1 (de) 2008-03-20
DE102006043227A1 (de) 2008-03-27
EP1998998A1 (de) 2008-12-10
DE502007003936D1 (de) 2010-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101409269B1 (ko) 내연 기관 그리고 유체 정역학적 제동 및 구동 유닛을 포함하는 레일 차량용 구동 장치
KR100812478B1 (ko) 자동차 파워트레인
US8839694B2 (en) Hydraulic regenerating and low-speed operating power shift transmission
CN100544989C (zh) 混合液压驱动系统
US7669414B2 (en) Hydraulic energy recovery system with dual-powered auxiliary hydraulics
US4098144A (en) Drive assembly with energy accumulator
US6527074B1 (en) Lubricating structure for a hybrid vehicle
US8079436B2 (en) Vehicle with a drive engine for driving a traction drive and a working hydraulic system
US8277352B2 (en) Power split transmission with energy recovery
US9156463B2 (en) Vehicle and method for operating a vehicle
CN103101427B (zh) 静液压混合动力系统
US4364229A (en) Automotive energy managing transmission
JP2003519595A5 (ko)
US8893489B2 (en) Accessory drive for hybrid vehicles
JP2010500216A (ja) 液圧パワー補助を備える車両駆動トレーン
CN104718401A (zh) 尤其用于致动传动系统的液压系统
JP7382843B2 (ja) 発進時エンジン出力低減装置
US9915299B1 (en) Hydrostatic clutch system and method for making power under acceleration
JP4151647B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動装置
JP2017154694A (ja) 車両用駆動装置
JPS5854262Y2 (ja) 油圧式無段変速装置付移動作業車
JP2842104B2 (ja) 制動エネルギ回生装置
JPH11182675A (ja) 駆動力伝達装置
CN101085613A (zh) 汽车滑坡缓速装置
JPH062563A (ja) 制動エネルギ回生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee