WO2020156702A1 - Kraftfahrzeug sowie verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Kraftfahrzeug sowie verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2020156702A1
WO2020156702A1 PCT/EP2019/082553 EP2019082553W WO2020156702A1 WO 2020156702 A1 WO2020156702 A1 WO 2020156702A1 EP 2019082553 W EP2019082553 W EP 2019082553W WO 2020156702 A1 WO2020156702 A1 WO 2020156702A1
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wheel
motor vehicle
wheel axle
wheel hub
clutch
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Jörg HORNISCHER
Tobias Hofmeier
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Audi Ag
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    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with a first wheel axle and a second wheel axle, wherein the first wheel axle can be driven by means of a drive unit.
  • the invention further relates to a method for operating a motor vehicle.
  • the publication DE 2015 207 616 A1 is known from the prior art. This describes a method for operating a vehicle, comprising an internal combustion engine and one or more first machines for driving a first wheel and one or more second machines for driving a second wheel of the vehicle.
  • the first wheel is located in a front area and the second wheel is located in a rear area of the vehicle, or vice versa.
  • the method includes determining an operating parameter of the vehicle.
  • the method comprises operating the vehicle in a first operating mode or in a second operating mode, depending on the operating parameter.
  • first operating mode a basis for the operation of the vehicle by the one or more first machines and a dynamic power for the operation of the vehicle by the one or more second machines are provided.
  • second operating mode the basic power is provided by the internal combustion engine and the dynamic power by the one or more second machines.
  • the motor vehicle has the first wheel axle and the second wheel axle, the first wheel axle being designed, for example, as a front wheel axle and the second wheel axle as a rear wheel axle or vice versa.
  • the first wheel axle and with it the wheels of the first wheel axle can be driven by means of the drive unit.
  • the drive unit is, for example, in the form of an internal combustion engine or an electrical machine.
  • the second wheel axle or the wheels of the second wheel axle are decoupled from the drive unit.
  • the wheels of the second wheel axle are not connected to the drive unit in terms of drive technology and cannot be driven via the motor vehicle itself with the aid of the drive unit.
  • the wheels of the second wheel axle can be driven by the drive unit over a surface on which the motor vehicle is located or moves. In any case, however, there is no direct driving of the wheels of the second wheel axle by means of the drive unit, but at most an indirect one via the sub-surface of the motor vehicle
  • the motor vehicle thus has only one wheel axle that can be driven by means of the drive unit, namely the first wheel axle.
  • the wheels of the second wheel axle each have a pneumatic wheel hub motor.
  • the pneumatic wheel hub motors NEN driving the wheels of the second wheel axle.
  • They act directly on the wheels of the second wheel axle.
  • the pneumatic wheel hub motors are decoupled from the first wheel axle, so they are operatively connected to them at most indirectly via the surface of the motor vehicle.
  • this means that the wheels of the first wheel axle can be driven solely by means of the drive unit and the wheels of the second wheel axle can be driven solely by means of the pneumatic wheel hub motors.
  • the wheels of the second wheel axle are always driven by means of the pneumatic wheel hub motor if the wheels of the first wheel axle are also driven by means of the drive unit.
  • the wheel hub motors particularly preferably only serve to temporarily increase the traction. This means that the wheels of the second wheel axle are only driven using the wheel hub motors if the desired torque cannot be transmitted via the wheels of the first wheel axle.
  • the wheels of the second wheel axle are therefore preferably driven with the aid of the wheel hub motors if the wheels of the first wheel axle spin on the ground or at least threaten such a spin, that is to say the wheel slip occurring on the wheels of the first wheel axle is greater than a limit value.
  • the wheel hub motors are designed as pneumatic wheel hub motors, so they are operated pneumatically or with compressed air.
  • the wheel hub motors are connected to the flow technology, for example to a compressed air source.
  • a compressed air reservoir and / or a compressed air pump can be present as such a compressed air source.
  • the compressed air pump is, for example, driven by the drive unit, preferably only temporarily, namely when the wheel hubs are to be operated by motors.
  • the described configuration of the motor vehicle has the advantage over known motor vehicles that a multi-axle motor vehicle is realized in a simple manner.
  • the use of pneumatic see wheel hub motors enables a particularly compact and inexpensive design
  • the wheel hub motors are fluidically connected to a compressed air reservoir via a valve arrangement.
  • the compressed air reservoir is used for the interim storage of compressed air, which is used to operate the wheel hub motors.
  • the compressed air reservoir is filled using the compressed air pump.
  • the wheel hub motors are temporarily operated as pumps and used to fill the compressed air reservoir.
  • the wheel hub motors are connected to the compressed air reservoir via the valve arrangement.
  • the valve arrangement enables a targeted actuation of the wheel hub motors, in this respect a targeted supply of the compressed air temporarily stored in the compressed air reservoir to the wheel hub motors.
  • each of the wheel hub motors can be actuated individually, ie independently of the other of the wheel hub motors, using the valve arrangement.
  • a direction of rotation of the wheel hub motors can be set by means of the valve arrangement, in particular separately for each of the wheel hub motors. It can therefore be provided that the wheel hub motors are operated by means of the valve arrangement with different speeds and / or different directions of rotation, which enables a particularly flexible mode of operation of the motor vehicle.
  • valve arrangement has a plurality of valves for this purpose, with one of these valves each being arranged in terms of flow between the compressed air reservoir and each of the wheel hub motors.
  • the valve arrangement is designed, for example, in such a way that the wheel hub motors can be operated at different speeds and / or under different directions of rotation. In this way, a particularly high degree of flexibility is achieved.
  • the first wheel axle and / or the second wheel axle have an active, pneumatic wheel suspension which is connected to the compressed air reservoir in terms of flow technology.
  • the active wheel suspension is, for example, part of an air suspension. It preferably enables the setting of a specific spring characteristic, preferably separately for the wheels of the respective wheel axle. With the help of the active wheel suspension, different spring characteristics can be set for the wheels of the first wheel axle and / or the wheels of the second wheel axle.
  • the wheel suspension has, for example, at least one suspension and a shock absorber.
  • the shock absorber of the wheel suspension for adjusting the desired spring characteristic or for setting a desired damping is fluidically connected to the compressed air reservoir.
  • first wheel axle but not the second wheel axle
  • second wheel axle but not the first wheel axle
  • both the first wheel axle and the second wheel axle have such an active wheel suspension, namely for each wheel of the respective axle.
  • the use of the compressed air reservoir both for the wheel suspension and for the wheel hub motors has the advantage that an additional compressed air reservoir can be dispensed with, so that overall an extremely compact design is achieved.
  • a further development of the invention provides that the wheel hub motor is connected directly or indirectly to a wheel hub of the respective wheel via a coupling.
  • the wheel hub motor is part of the unsprung mass of the motor vehicle.
  • the wheel hub motor is about that Wheel suspension, in particular exclusively via the wheel suspension, mechanically connected to a body of the motor vehicle.
  • Each wheel of the motor vehicle has a wheel hub which is connected via a wheel bearing to a wheel carrier which is finally connected to the body via the wheel suspension.
  • the wheel hub is rotatably mounted with respect to the wheel carrier.
  • the wheel hub motor is used to drive the wheel hub and therefore the wheel.
  • the wheel hub motor can in this case be connected directly to the wheel hub, preferably rigidly and / or permanently.
  • the wheel hub motor is connected to the wheel hub via the clutch, the clutch preferably being in the form of a clutch. In a first switching position of the clutch, the wheel hub motor is coupled to the wheel hub, in particular non-rotatably, whereas in a second switching position it is decoupled from the wheel hub. A high degree of flexibility is achieved in this way.
  • the clutch is a one-way clutch or a clutch.
  • the freewheel clutch is to be understood as a clutch which couples the wheel hub motor to the wheel hub in a first rotational direction when the wheel hub motor and the wheel hub are rotated relative to one another and decouples the wheel hub motor and the wheel hub from one another in a direction of rotation opposite to the first rotational direction.
  • the clutch can be in the form of the switching clutch, which is switchable and can be present, for example, in the first switching position or the second switching position already described above. The flexibility described above is hereby realized.
  • Another preferred embodiment of the invention provides that the clutch is fluidly connected to the compressed air reservoir. closed pneumatic clutch is.
  • the clutch is also actuated pneumatically to the extent that the motor vehicle as a whole is inexpensive and redundancies are avoided.
  • the wheel hub motors have a pulse unit for providing a torque in intervals or are designed as displacement machines.
  • the impulse unit enables the wheel hub motors to be operated like an impact wrench.
  • the pulse unit enables a comparatively large torque to be made available at short notice, so that the pulse unit is used particularly preferably when starting the motor vehicle. With such a pulse unit, the greatest torque is achieved at a speed of zero.
  • the pulse unit has a maximum power of at most 5 kW, at most 2.5 kW or at most 1 kW.
  • the compressed air reservoir is preferably designed such that the wheel hub motors can each be operated for at least 5 seconds, at least 7.5 seconds or at least 10 seconds.
  • the wheel hub motors can be designed as displacement machines, that is to say as fluid energy machines in which the compressed air is passed through in individual volumes of the same size.
  • the displacement machines can be in the form of piston machines or screw machines, for example. With the aid of the pulse unit, a very large torque, in particular for starting the motor vehicle, can be achieved.
  • the displacement machines are designed for particularly even torque provision, so that a high level of comfort is achieved.
  • the displacement machine is in the form of a screw machine or a scroll machine.
  • the screw machine is in the form of a screw motor or a screw pump.
  • the scroll machine is designed in the manner of a scroll compressor. Both designs enable a high torque to be provided with a compact design at the same time.
  • the invention further relates to a method for operating a motor vehicle, in particular a motor vehicle as described in the context of this description, the motor vehicle having a first wheel axle and a second wheel axle and the first wheel axle being drivable by means of a drive unit. It is provided that wheels of the second wheel axle are decoupled from the drive unit, each have a pneumatic wheel hub motor and are driven at least temporarily by means of this.
  • the wheel hub motors are used only for starting the motor vehicle.
  • the wheel hub motors preferably each have a pulse unit.
  • Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle, as well
  • Figure 2 is a schematic representation of a drive device of the
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a motor vehicle 1 which has a first wheel axle 2 and a second wheel axle 3.
  • Each of the wheel axles 2 and 3 has a plurality of wheels 4 and 5, respectively.
  • the motor vehicle 1 has a drive unit 6, which is present as an internal combustion engine in the exemplary embodiment shown here.
  • the drive unit 6 is exclusively with the wheels 4 of the first th wheel axle 2 coupled and decoupled from the wheels 5 of the second wheel axle 3.
  • the wheel hub motors 7 are in turn exclusively coupled to the respective wheel 5 and decoupled from the respective other of the wheels 5 and the wheels 4 of the first wheel axle 2 each of the wheel hub motors 7 can therefore be driven by exactly one of the wheels 5 of the second wheel axle 3.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a drive device 8.
  • One of the wheel hub motors 7 is shown.
  • the wheel hub motor 7 has an output shaft 9 which is connected to an output shaft 11 via a clutch 10, in the exemplary embodiment shown here via a clutch, with an output shaft 11 a wheel hub of the respective wheel 5 is coupled, preferably rigid and / or permanent.
  • the wheel hub motor 7 is fluidically connected to a compressed air reservoir 13 via a valve arrangement 12.
  • the clutch 10 is designed as a pneumatically actuated clutch and is therefore also connected fluidically to the compressed air reservoir 13, namely via a switching valve 14.
  • the valve arrangement 12 is designed such that the wheel hub motor 7 can be operated in different directions of rotation. This means that the wheel hub motor 7 can be used both for a forward drive and for a reverse drive of the motor vehicle 1. In addition, it can be decoupled from the wheel hub with the aid of the clutch 10, so that the wheel hub motor 7 is only temporarily connected to the respective wheel 5 for driving it.
  • motor vehicle 1 enables a particularly simple and inexpensive implementation of a multi-axis drive, by means of which a significant improvement in traction can be achieved.
  • the wheel hub motors 7 are used for starting the motor vehicle or when the desired torque cannot be released via the wheels 4 of the first wheel axle 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einer ersten Radachse (2) und einer zweiten Radachse (3), wobei die erste Radachse (2) mittels eines Antriebsaggregats (6) antreibbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass Räder (5) der zweiten Radachse (3) von dem Antriebsaggregat (6) entkoppelt sind, jeweils einen pneumatischen Radnabenmotor (7) aufweisen und mittels diesem antreibbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1).

Description

Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer ersten Radachse und einer zweiten Radachse, wobei die erste Radachse mittels eines Antriebsaggre gats antreibbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrei ben eines Kraftfahrzeugs. Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift DE 2015 207 616 A1 be kannt. Diese beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, umfas send einen Verbrennungsmotor und ein oder mehrere erste Maschinen zum Antrieb eines ersten Rades und ein oder mehrere zweite Maschinen zum Antrieb eines zweiten Rades des Fahrzeugs. Das erste Rad ist in einem Frontbereich und das zweite Rad ist in einem Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet, oder umgekehrt. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Betriebsparameters des Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Verfahren das Betreiben des Fahrzeugs in einem ersten Betriebsmodus oder in einem zwei ten Betriebsmodus, in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter. Dabei wird in dem ersten Betriebsmodus eine Grundlage für den Betrieb des Fahrzeugs durch die ein oder mehreren ersten Maschinen und eine dynamische Leis tung für den Betrieb des Fahrzeugs durch die ein oder mehreren zweiten Maschinen erbracht. In dem zweiten Betriebsmodus wird die Grundleistung durch den Verbrennungsmotor und die dynamische Leistung durch die ein oder mehreren zweiten Maschinen erbracht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches ge genüber bekannten Kraftfahrzeugen Vorteile aufweist, insbesondere zumin dest vorübergehend eine Erhöhung der Traktion bewerkstelligt. Dies wird erfindungsgemäß mit einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass Räder der zweiten Rad achse von dem Antriebsaggregat entkoppelt sind, jeweils einen pneumati schen Radnabenmotor aufweisen und mittels diesem antreibbar sind.
Das Kraftfahrzeug verfügt über die erste Radachse und die zweite Radach se, wobei die erste Radachse beispielsweise als Vorderradachse und die zweite Radachse als Hinterradachse oder umgekehrt ausgebildet ist. An je der der Radachsen, also sowohl an der ersten Radachse als auch an der zweiten Radachse, liegen mehrere Räder vor. Die erste Radachse und mit hin die Räder der ersten Radachse sind mithilfe des Antriebsaggregats an treibbar Das Antriebsaggregat liegt beispielsweise in Form einer Brenn kraftmaschine oder einer elektrischen Maschine vor. Die zweite Radachse beziehungsweise die Räder der zweiten Radachse sind hingegen von dem Antriebsaggregat entkoppelt.
Das bedeutet, dass die Räder der zweiten Radachse nicht antriebstechnisch an das Antriebsaggregat angeschlossen sind und nicht über das Kraftfahr zeug selbst mithilfe des Antriebsaggregats antreibbar sind. Selbstverständ lich können die Räder der zweiten Radachse jedoch über einen Untergrund, auf welchem sich das Kraftfahrzeug befindet beziehungsweise bewegt, von dem Antriebsaggregat angetrieben werden. In jedem Fall ist jedoch kein un mittelbares Antreiben der Räder der zweiten Radachse mittels des Antriebs aggregats vorgesehen, sondern allenfalls ein mittelbares über den Unter grund des Kraftfahrzeugs
Das Kraftfahrzeug verfügt also über lediglich eine mittels des Antriebsaggre gats antreibbare Radachse, nämlich die erste Radachse. Das bedeutet, dass das von dem Antriebsaggregat bereitgestellte Antriebsdrehmoment allein über die Räder der ersten Radachse an den Untergrund des Kraftfahrzeugs absetzbar ist. Dies begrenzt die mögliche Traktion des Kraftfahrzeugs Aus diesem Grund verfügen die Räder der zweiten Radachse jeweils über einen pneumatischen Radnabenmotor Die pneumatischen Radnabenmotoren die- nen dem Antreiben der Räder der zweiten Radachse. Hierzu wirken sie un mittelbar auf die Räder der zweiten Radachse. Von der ersten Radachse sind die pneumatischen Radnabenmotoren hingegen entkoppelt, stehen mit diesen also allenfalls mittelbar über den Untergrund des Kraftfahrzeugs in Wirkverbindung. Zusammenfassend bedeutet dies, dass die Räder der ers ten Radachse allein mittels des Antriebsaggregats und die Räder der zweiten Radachse allein mittels der pneumatischen Radnabenmotoren antreibbar sind.
Es kann vorgesehen sein, die Räder der zweiten Radachse stets dann mithil fe des pneumatischen Radnabenmotors anzutreiben, wenn auch die Räder der ersten Radachse mithilfe des Antriebsaggregats angetrieben werden. Besonders bevorzugt dienen die Radnabenmotoren jedoch lediglich einer vorübergehenden Erhöhung der Traktion. Das bedeutet, dass die Räder der zweiten Radachse lediglich dann mithilfe der Radnabenmotoren angetrieben werden, sofern über die Räder der ersten Radachse nicht das gewünschte Drehmoment abgesetzt werden kann. Vorzugsweise werden die Räder der zweiten Radachse also dann mithilfe der Radnabenmotoren angetrieben, sofern die Räder der ersten Radachse auf dem Untergrund durchdrehen o- der ein solches Durchdrehen zumindest droht, also der an den Rädern der ersten Radachse auftretende Radschlupf größer ist als ein Grenzwert.
Die Radnabenmotoren sind als pneumatische Radnabenmotoren ausgestal tet, werden also pneumatisch beziehungsweise mit Druckluft betrieben. Hier zu sind die Radnabenmotoren beispielsweise an eine Druckluftquelle strö mungstechnisch angeschlossen. Als eine solche Druckluftquelle können bei spielsweise ein Druckluftspeicher und/oder eine Druckluftpumpe vorliegen. Die Druckluftpumpe wird beispielsweise von dem Antriebsaggregat angetrie ben, vorzugsweise lediglich zeitweise, nämlich dann, wenn die Radnaben motoren betrieben werden sollen.
Die beschriebene Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs hat gegenüber bekann ten Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise ein mehr- achsgetriebenes Kraftfahrzeug realisiert ist. Die Verwendung der pneumati- sehen Radnabenmotoren ermöglicht eine besonders kompakte und kosten günstige Ausgestaltung
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Radnaben motoren über eine Ventilanordnung strömungstechnisch an einen Druckluft speicher angeschlossen sind. Der Druckluftspeicher dient der Zwischenspei cherung von Druckluft, welche zum Betreiben der Radnabenmotoren ver wendet wird. Beispielsweise wird der Druckluftspeicher mittels der Druckluft pumpe befüllt. Zusätzlich oder alternativ kann es auch vorgesehen sein, die Radnabenmotoren zeitweise als Pumpen zu betreiben und zum Befüllen des Druckluftspeichers zu verwenden.
Die Radnabenmotoren sind über die Ventilanordnung an den Druckluftspei cher angeschlossen. Die Ventilanordnung ermöglicht ein gezieltes Ansteuern der Radnabenmotoren, insoweit also ein gezieltes Zuführen der in dem Druckluftspeicher zwischengespeicherten Druckluft zu den Radnabenmoto ren Beispielsweise kann mithilfe der Ventilanordnung jeder der Radnaben motoren einzeln, also unabhängig von den jeweils anderen der Radnaben motoren, angesteuert werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass mittels der Ventilanordnung eine Dreh richtung der Radnabenmotoren einstellbar ist, insbesondere für jeden der Radnabenmotoren separat. Es kann also vorgesehen sein, dass die Rad nabenmotoren mittels der Ventilanordnung mit unterschiedlichen Drehge schwindigkeiten und/oder unterschiedlichen Drehrichtungen betrieben wer den Dies ermöglicht eine besonders flexible Betriebsweise des Kraftfahr zeugs.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mittels der Ventilanordnung die Radnabenmotoren separat angesteuert sind. Hierauf wurde vorstehend bereits eingegangen. Beispielsweise verfügt die Ventilanordnung hierzu über mehrere Ventile, wobei zwischen dem Druckluftspeicher und jedem der Rad nabenmotoren jeweils eines dieser Ventile strömungstechnisch angeordnet ist. Die Ventilanordnung ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass die Rad- nabenmotoren mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten und/oder unter schiedlichen Drehrichtungen betreibbar sind. Hierdurch wird eine besonders hohe Flexibilität erzielt.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Radachse und/oder die zweite Radachse eine aktive, pneumatische Radaufhängung aufweisen, die strömungstechnisch an den Druckluftspei cher angeschlossen ist. Die aktive Radaufhängung ist beispielsweise Be standteil eines Luftfahrwerks. Sie ermöglicht vorzugsweise das Einstellen einer bestimmten Federkennlinie, vorzugsweise separat für die Räder der jeweiligen Radachse. Mithilfe der aktiven Radaufhängung können insoweit für die Räder ersten Radachse und/oder die Räder der zweiten Radachse unterschiedliche Federkennlinien eingestellt werden. Die Radaufhängung weist beispielsweise wenigstens eine Federung sowie einen Stoßdämpfer auf. Vorzugsweise ist der Stoßdämpfer der Radaufhängung zum Einstellen der gewünschten Federkennlinie beziehungsweise zum Einstellen einer ge wünschten Dämpfung strömungstechnisch an den Druckluftspeicher ange schlossen.
Es kann vorgesehen sein, dass lediglich die erste Radachse, nicht jedoch die zweite Radachse, über eine solche aktive Radaufhängung verfügt. Umge kehrt kann selbstverständlich lediglich die zweite Radachse, nicht jedoch die erste Radachse mit der aktiven Radaufhängung ausgestattet sein. Beson ders bevorzugt weisen jedoch sowohl die erste Radachse als auch die zwei te Radachse eine solche aktive Radaufhängung auf, nämlich für jedes Rad der jeweiligen Achse. Das Verwenden des Druckluftspeichers sowohl für die Radaufhängung als auch für die Radnabenmotoren hat den Vorteil, dass auf einen zusätzlichen Druckluftspeicher verzichtet werden kann, sodass insge samt eine äußerst kompakte Ausgestaltung erzielt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Radnabenmotor unmit telbar oder mittelbar über eine Kupplung an eine Radnabe des jeweiligen Rads angeschlossen ist. Der Radnabenmotor ist Bestandteil der ungefeder ten Masse des Kraftfahrzeugs. Der Radnabenmotor ist insoweit über die Radaufhängung, insbesondere ausschließlich über die Radaufhängung, me chanisch an eine Karosserie des Kraftfahrzeugs angebunden. Jedes Rad des Kraftfahrzeugs verfügt über eine Radnabe, welche über ein Radlager mit einem Radträger verbunden ist, welcher schlussendlich über die Radaufhän gung mit der Karosserie verbunden ist. Die Radnabe ist insoweit drehbar bezüglich des Radträgers gelagert.
Der Radnabenmotor dient dem Antreiben der Radnabe und mithin des Rads. Der Radnabenmotor kann hierbei unmittelbar mit der Radnabe verbunden sein, vorzugsweise starr und/oder permanent. Es kann jedoch auch vorge sehen sein, dass der Radnabenmotor über die Kupplung an die Radnabe angeschlossen ist, wobei die Kupplung vorzugsweise als Schaltkupplung vorliegt. In einer ersten Schaltstellung der Kupplung ist insoweit der Rad nabenmotor mit der Radnabe gekoppelt, insbesondere drehfest, wohingegen er in einer zweiten Schaltstellung von der Radnabe entkoppelt ist. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität erzielt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kupplung eine Freilaufkupplung oder eine Schaltkupplung ist. Unter der Freilaufkupp lung ist eine Kupplung zu verstehen, welche bei einer Relativdrehbewegung von Radnabenmotor und Radnabe zueinander in einer ersten Drehrichtung den Radnabenmotor mit der Radnabe koppelt und bei einer der ersten Dreh richtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung den Radnabenmotor und die Radnabe voneinander entkoppelt. Hierdurch kann eine besonders deutli che Reduzierung eines Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs erzielt wer den, weil ein Mitschleppen der Radnabenmotoren durch das Antriebsaggre gat vermieden wird. Alternativ kann die Kupplung in Form der Schaltkupp lung vorliegen, welche schaltbar ist und insoweit beispielsweise in der vor stehend bereits beschriebenen ersten Schaltstellung oder der zweiten Schaltstellung vorliegen kann. Hierdurch wird die bereits beschriebene Flexi bilität realisiert.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schaltkupplung eine strömungstechnisch an den Druckluftspeicher ange- schlossene pneumatische Schaltkupplung ist. Auch die Schaltkupplung wird insoweit pneumatisch betätigt, sodass insgesamt das Kraftfahrzeug kosten günstig realisiert ist und Redundanzen vermieden werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Radnaben motoren eine Impulseinheit zur Bereitstellung eines Drehmoments in Interval len aufweisen oder als Verdrängermaschinen ausgebildet sind. Die Impuls einheit ermöglicht ein Betreiben der Radnabenmotoren nach Art eines Schlagschraubers. Die Impulseinheit ermöglicht das kurzfristige Bereitstellen eines vergleichsweise großen Drehmoments, sodass die Impulseinheit be sonders bevorzugt bei einem Anfahren des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommt. Bei einer solchen Impulseinheit wird das größte Drehmoment bei einer Drehzahl von Null erzielt. Beispielsweise verfügt die Impulseinheit über eine Maximalleistung von höchstens 5 kW, höchstens 2,5 kW oder höchs tens 1 kW. Bevorzugt ist der Druckluftspeicher derart ausgelegt, dass sich die Radnabenmotoren jeweils für mindestens 5 Sekunden, mindestens 7,5 Sekunden oder mindestens 10 Sekunden betreiben lassen.
Alternativ können die Radnabenmotoren als Verdrängermaschinen ausge staltet sein, also als Fluidenergiemaschinen, bei denen die Druckluft in ein zelnen Volumina gleicher Größe durchlaufen wird. Die Verdrängermaschinen können beispielsweise in Form von Kolbenmaschinen oder Schraubenma schinen vorliegen. Mithilfe der Impulseinheit ist ein sehr großes Drehmo ment, insbesondere zum Anfahren des Kraftfahrzeugs, erzielbar. Die Ver drängermaschinen sind hingegen für eine besonders gleichmäßige Dreh momentbereitstellung ausgebildet, sodass ein hoher Komfort erzielt wird.
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verdrängermaschine als Schraubenmaschine o- der Scrollmaschine vorliegt. Die Schraubenmaschine liegt nach Art eines Schraubenmotors beziehungsweise einer Schraubenpumpe vor. Die Scroll maschine ist hingegen nach Art eines Scrollverdichters ausgebildet. Beide Bauformen ermöglichen die Bereitstellung eines hohen Drehmoments bei gleichzeitig kompakter Ausgestaltung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahr zeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei das Kraftfahrzeug eine erste Radachse und eine zweite Radachse aufweist und die erste Radachse mittels eines Antriebsaggregats antreibbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass Räder der zwei ten Radachse von dem Antriebsaggregat entkoppelt sind, jeweils einen pneumatischen Radnabenmotor aufweisen und mittels diesem zumindest zeitweise angetrieben werden.
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs bezie hungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Kraftfahrzeug als auch das Verfahren zu seinem Betreiben kön nen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Rad nabenmotoren lediglich für ein Anfahren des Kraftfahrzeugs verwendet wer den. Hierzu weisen die Radnabenmotoren bevorzugt jeweils eine Impulsein heit auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Er findung erfolgt. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, sowie
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung des
Kraftfahrzeugs, mit einem pneumatischen Radnabenmotor.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 , wel che eine erste Radachse 2 sowie eine zweite Radachse 3 aufweist. Jede der Radachsen 2 und 3 verfügt über mehrere Räder 4 beziehungsweise 5. Zu seinem Antrieb weist das Kraftfahrzeug 1 ein Antriebsaggregat 6 auf, wel ches in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Brennkraftmaschine vorliegt. Das Antriebsaggregat 6 ist ausschließlich mit den Rädern 4 der ers- ten Radachse 2 gekoppelt und von den Rädern 5 der zweiten Radachse 3 entkoppelt. Die Räder 5 der zweiten Radachse 3 hingegen verfügen zu ihrem Antrieb jeweils über einen pneumatischen Radnabenmotor 7 Die Rad nabenmotoren 7 sind wiederum ausschließlich mit dem jeweiligen Rad 5 ge koppelt und von den jeweils anderen der Räder 5 sowie den Rädern 4 der ersten Radachse 2 entkoppelt Mithilfe jedes der Radnabenmotoren 7 ist also genau eines der Räder 5 der zweiten Radachse 3 antreibbar.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 8 Dargestellt ist einer der Radnabenmotoren 7 Der Radnabenmotor 7 weist eine Ausgangswelle 9 auf, die über eine Kupplung 10, in dem hier dargestell ten Ausführungsbeispiel über eine Schaltkupplung, mit einer Abtriebswelle 11 verbunden ist, welche mit einer Radnabe des jeweiligen Rads 5 gekoppelt ist, vorzugsweise starr und/oder permanent. Der Radnabenmotor 7 ist über eine Ventilanordnung 12 an einen Druckluftspeicher 13 strömungstechnisch angeschlossen.
Die Kupplung 10 ist als pneumatisch betätigbare Schaltkupplung ausgestal tet und ist daher ebenfalls strömungstechnisch an dem Druckluftspeicher 13 angeschlossen, nämlich über ein Schaltventil 14 Die Ventilanordnung 12 ist derart ausgestaltet, dass der Radnabenmotor 7 in unterschiedliche Drehrich tungen betreibbar ist. Das bedeutet, dass der Radnabenmotor 7 sowohl für eine Vorwärtsfahrt als auch für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 1 einsetzbar ist. Zudem ist er mithilfe der Kupplung 10 gezielt von der Radnabe entkoppelbar, sodass der Radnabenmotor 7 lediglich zeitweise zum Antrei ben des jeweiligen Rads 5 mit diesem verbunden wird.
Die beschriebene Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs 1 ermöglicht eine be sonders einfache und kostengünstige Realisierung eines Mehrachsantriebs, mittels welchem eine deutliche Traktionsverbesserung erzielt werden kann. Beispielsweise werden die Radnabenmotoren 7 für ein Anfahren des Kraft fahrzeugs eingesetzt beziehungsweise dann, wenn über die Räder 4 der ers ten Radachse 2 nicht das gewünschte Drehmoment abgesetzt werden kann. BEZUGSZEICHENLISTE:
1 Kraftfahrzeug
2 1. Radachse
3 2. Radachse
4 Rad
5 Rad
6 Antriebsaggregat
7 Radnabenmotor
8 Antriebseinrichtung
9 Ausgangswelle
10 Kupplung
11 Abtriebswelle
12 Ventilanordnung
13 Druckluftspeicher
14 Schaltventil

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Kraftfahrzeug (1 ) mit einer ersten Radachse (2) und einer zweiten Rad achse (3), wobei die erste Radachse (2) mittels eines Antriebsaggre- gats (6) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Räder (5) der zweiten Radachse (3) von dem Antriebsaggregat (6) entkoppelt sind, jeweils einen pneumatischen Radnabenmotor (7) aufweisen und mittels diesem antreibbar sind.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Radnabenmotoren (7) über eine Ventilanordnung (12) strömungstech nisch an einen Druckluftspeicher (13) angeschlossen sind.
3. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ventilanordnung (12) die Rad nabenmotoren (7) separat ansteuerbar sind.
4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radachse (2) und/oder die zweite Radachse (3) eine aktive, pneumatische Radaufhängung aufweisen, die strömungstechnisch an den Druckluftspeicher (13) angeschlossen ist.
5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radnabenmotor (7) unmittelbar oder mittel bar über eine Kupplung (10) an eine Radnabe des jeweiligen Rads (5) angeschlossen ist.
6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) eine Freilaufkupplung oder eine Schaltkupplung ist.
7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung eine strömungstechnisch an den Druckluftspeicher (13) angeschlossene pneumatische Schaltkupp lung ist
8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabenmotoren (7) eine Impulseinheit zur
Bereitstellung eines Drehmoments in Intervallen aufweisen oder als Verdrängermaschinen ausgebildet sind.
9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängermaschine als Schraubenmaschi ne oder Scrollmaschine vorliegt.
10. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden An- Sprüche, wobei das Kraftfahrzeug (1 ) eine erste Radachse (2) und eine zweite Radachse (3) aufweist und die erst Radachse (2) mittels eines Antriebsaggregats (6) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Räder (5) der zweiten Radachse (3) von dem Antriebsaggregat (6) ent koppelt sind, jeweils einen pneumatischen Radnabenmotor (7) aufwei- sen und mittels diesem zumindest zeitweise angetrieben werden.
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