![]() Drive system for supercharged internal combustion engines
专利摘要:
公开号:WO1987004490A1 申请号:PCT/DE1987/000021 申请日:1987-01-15 公开日:1987-07-30 发明作者:Günter Mehnert 申请人:Mehnert Guenter; IPC主号:F02B39-00
专利说明:
[0001] Antriebssystem [0002] Beschreibung [0003] Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für mit einem Verbrennungsmotor betriebene Systeme, beispielsweise Kraftfahrzeuge, mit Steuer- und Regelorganen zur Einstellung und Erhaltung vorbestimmbarer Betriebs-zustände, mit mechanischem Verdichter der Verdränger-Bauart, mit einem Getriebe, mit dem die Antriebskraft des Motors in zwei Komponenten verteilbar ist, wobei eine der Komponenten auf die Abtriebswelle des Systems übertragbar und mit der anderen Komponente der Verdichter antreibbar ist und der Verdichter einerseits Luft zum Aufladen des Motors ansaugt und verdichtet und andererseits Kraft auf das Getriebe zurück überträgt und die Abtriebsdrehzahl stufenlos mit Hilfe von Drosselventilen stellbar ist. [0004] Derartige Antriebssysteme, insbesondere mit den aufgeführten Komponenten, sind bekannt und in vielen Variationen praktisch erprobt. Dies gilt für stufenlose Getriebe-Arten ebenso wie für die verschiedenen Verfahren zur Motor-Aufla- düng. Jede der bekannten Ausführungen hat jedoch auch spezifische Nachteile. [0005] Stufenlose Getriebe, mit dem Vorteil, beispielsweise den Bereich des maximalen Antriebs-Drehmomentes oder des minimalen Kraftstoff-Verbrauches dauerhaft nutzbar zu halten, stehen dem grundsätzlichen Problem gegenüber, daß eine Änderung des Drehzahlverhältnisses zweier Wellen prinzipiell nur mit einer zeitweisen oder permanent-teilweise Aufhebung der Kraftübertragung zwischen ihnen möglich ist. Form und zeitlicher Verlauf des system-bedingten Schlupfes bei Übersetzungs-Änderungen ergeben letztlich auch die spezifischen Nachteile der mechanichen und hydraulischen Arten und Ausführungen stufenloser Getriebe nach dem Stand der Technik, seien es definierte oder Undefinierte Schlupf-Intervalle mechanischer oder hydraulischer Art. Auch pneumatische Getriebe ließen sich in diese Gliederung leicht einfügen. [0006] Mit Verdränger-Wirkung sind spezielle Druckluft-Getriebe, z.B. für Werkzeuge oder für Hebezeuge, bekannt geworden, die mit Druckluft angetrieben werden. Sie spielen für Antriebssysteme mit Verbrennungsmotoren keine Rolle. Andererseits wird ein pneumatisches Getriebe mit mehreren Propellern, einer Turbine und zirkulierender Luftströmung zur Kraftübertragung mit DE-OS 1 945 905 vorgeschlagen. Mit Undefiniertem, permanentem Schlupf sind dessen Wirkungsgrad und maximal übertragbares Drehmoment jedoch gering. Ferner wird beispielsweise in der DE-PS 920 220 ein Aggregat vorgeschlagen, das Druckluft zur Aufladung des Motors erzeugt, mit dem Zweck, den Luft-Durchsatz in den Verbrennungsräumen zu erhöhen und damit die Leistung zu steigern bzw. den Kraftstoff-Verbrauch zu senken. Der Einsatz solcher Aggregate allerdings auch mit spezifischen Nachteilen verbunden, so zweigen mechanische Lader mit Verdichtern der Verdränger-Bauart, direkt angetrieben durch die Kurbelwelle, einen relativ hohen Teil der Nutzleistung unmittelbar ab und Abgas-Lader, beispielsweise Druckwellen- und [0007] Turbo-Lader, die mit der Energie des Abgases betrieben werden, arbeiten unter erheblicher thermischer Belastung und erzielen ihre Wirkung in starker Abhängigkeit von der Motor-drehzahl. Alle bekannten Lader-Systeme haben gemeinsam, daß sie Energie verbrauchen und unabhängig von der Kraftübertragung betrieben werden. Das Problem der Antriebssysteme mit Verbrennungsmotoren, den begrenzten Bereich der günstigsten Motor-Drehzahl auf einen größeren Drehzahlbereich der Antriebswelle umzusetzen, wird davon nicht tan¬giert. [0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getriebe und Lader so zu integrieren, daß sie sich in ihrer Wirkung ergänzen, wobei die aufgeführten Nachteile der bekannten stufenlosen Getriebe-Arten vermieden werden sollen und das konzipierte Antriebssystem gegenüber den bekannten Systemen bei vergleichbarem Wirkungsgrad einfacher aufgebaut und stellbar sein sollen. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß dem Verdichter motor-seitig eine Überdruckkammer und ansaugseitig eine Unterdruckkammer vorgelagert sind und die Unterdruckkammer ein Drosselventil aufweist, daß die Überdruckkammer und die Unterdruckkammer parallel zu ihrer Förderstrecke über mindestens einen Rückstromkanal mit einem Drosselventil miteinander verbunden sind, daß mit Hilfe eines weiteren Drosselventils ein Teil des Verdichter-Antriebsmomentes der Erzeugung von Unterdruck in der Unterdruckkammer dient und eine pneumatische Einrichtung ein rückwirkendes Moment auf die Abtriebswelle überträgt, wobei dieses rückwirkende Moment proportional der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Überdruckkammer und in der Unterdruckkammer ist. [0009] Durch diese Maßnahmen wird ein Antriebssystem aus Kraftübertragung, Drehzahl-Änderung und Luft-Verdichtung zur-Aufladung des Motors geschaffen, daß auch mit system-spezifischer Kühlung versehbar ist, in einer mechanisch und pneumatisch wirkenden Funktionseinheit erfolgt und mit Hilfe einfacher Drosselventile stufenlos steuerbar ist. [0010] Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt: [0011] Fig. 1 das Wirkungsgefüge des Antriebssystems; Fig. 2 eine bevorzugte Ausführung des system-spezifischen Verteilergetriebes als Systemkomponente in einfachster Form; [0012] Fig. 3 die Struktur der pneumatischen Einrichtung und deren Wechselwirkung mit der in Fig. 2 dargestellten Systemkomponente, wobei der mechanische Kraftfluß durch Doppel-Linien, der Luftstrom durch einfache Linien und der Kraftstoff- und Abgasstrom durch Strich-Punkt-Linien dargestellt sind; [0013] Fig. 4 die schematischer Darstellung eines dreistufigen Ausführungsbeispiel für eine zuschaltbare Drehmoment-Verstärkung mit Überlagerung der Stufen und selbsttätigem Phasenwechsel, als Erweiterung der in der Fig. 2 dargestellten Systemkomponente, in Wechselwirkung mit der in der Fig. 3 dargestellten Systemkomponente, mit Antrieb an einem Sonnenrad und Abtrieb zum nicht dargestellten Wendegetriebe vom zugehörigen Planetensteg. [0014] Die in der Fig. 1 dargestellte Systemkomponente ist ein herkömmlicher Verbrennungsmotor als Antriebsquelle, mit Kraftstoff- und Luft-Zufuhr. Im Sinne der Erfindung kann die benötigte Luft je nach baulicher Ausführung und Einsatz des Fahrzeuges auf verschiedene Weise in die Verbrennungsräume gefördert werden, nämlich über den system-spezifischen Verdichter der pneumatischen Einrichtung 3 und nur darüber oder zusätzlich, im Bypass-Betrieb, über ein Saugventil 5 von außen oder zusätzlich bzw. ausschließlich über einen weiteren Lader 4, der vorteilhaft durch die Systemkomponente 2 angetrieben wird. [0015] Andere Ausführungen, in denen die Aufladung des Motors über eine separate Einrichtung erfolgt oder ganz entfällt, liegen ebenfalls im Rahmen der Erfindung, sofern sie ein Teilsystem der Art 2 - 3 enthalten. [0016] Die Rotationsenergie der Kurbelwelle wird zunächst formschlüssig auf die Systemkomponente 2 übertragen. Die Systemkomponente 2, bestehend aus mindestens einem Verteilergetriebe, kann ebenfalls in verschiedener Ausführung eingesetzt werden. In Fig. 2 ist ein einfaches Umlaufräder-Zahnradgetriebe mit Stirnrädern und einem innen-verzahnten Rad schematisch dargestellt. [0017] Der Antrieb erfolgt in diesem Fall über den Planetensteg 21. Die Planetenräder verteilen somit die Antriebskraft in eine Komponente, die über das innenverzahnte Rad 23, zum Beispiel für den Abtrieb, zur Verfügung steht, und in eine Komponente, die über das Sonnenrad 22 auf die Einrichtung 3 einwirkt. [0018] Im Prinzip ist auch die umgekehrte Verteilung möglich. Soweit konstruktiv möglich, ist es jedoch vorteilhaft, die höhere Drehzahl über das innere Zentralrad zu führen. Die Kinematik des Umlaufräder-Getriebes ist bekannt: Sei q das (variable) Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten w(22) zu w(21). Dann gibt es für jedes Größenverhältnis der im Eingriff befindlichen Zahnräder jeweils genau ein Verhältnis q* mit q* > 1 derart, daß das Abtriebsrad 23 stillsteht (Leerlauf-Konstellation). Bei q = 1, d.h., im Fall w(22) = w(21), sind Antriebs- und Abtriebsdrehzahl gleich (direkte Übersetzung). [0019] Mit Hilfe der Systemkomponente 3 kann dieses Verhältnis q im laufenden Betrieb stufenlos verändert und auf den optimalen Wert gestellt werden. Eine Kupplung als Anfahr- oder Schalthilfe ist damit nicht erforderlich. [0020] Die in der Fig. 3 dargestellte Systemkomponente 3 besteht aus mindestens einem mechanischen Verdichter 32 mit Verdränger-Wirkung, vorzugsweise einem Roots-Lader oder einem Halbwalzen-Verdichter, und zwar mit besonderer Abdichtung gegen eindringendes Öl, einer vorgelagerten Unterdruck- Kammer 31 auf der Ansaugseite, einer nachgelagerten Überdruck-Kammer 33 auf der Motorseite sowie Rückstrom-Kanälen 34 und den zugehörigen Drosselventilen D1, D2, D3. [0021] Mit diesem einfachen Aufbau, ergänzt um Steuer-Einrichtungen, auf die Ventile D1 , D2, D3 wirkend, ist das System technisch funktionsfähig. Die Komponenten 2 und 3 wirken im Prinzip als pneumatisch regelbares Überlagerungsgetriebe mit besonders geringen Reibungsverlusten und mit teilweiser Rückgewinnung der für die Drehzahl-Änderung aufgewendeten Energie. Anderseits kann die Kombination auch als Einrichtung zur mechanischen Aufladung des Motors mit dem Nebeneffekt einer stufenlosen Änderung des Drehzahlverhältnisses bei der Kraftübertragung betrachtet werden. [0022] Welcher Aspekt dominiert, hängt vor allem vom Verwendungszweck bzw. von der Situation des angetriebenen Fahrzeugs ab. Soll zum Beispiel das Fahrzeug bei konstanter Antriebs- Drehzahl, insbesondere bei maximalem Drehmoment des Motors, beschleunigt werden, so muß die Winkelgeschwindigkeit w(23) um einen Betrag Δ w(23)> 0 erhöht werden. Erfindungsgemäß wird das Ergebnis bei w(21) = const.> 0 mittels einfacher Reduzierung des Massenstroms [0023] an den Drosselventilen D1 oder D2 erzielt. Die Rückstrom-Ventile D3 werden vor allem für den Leerlauf und den Teillast-Betrieb benötigt; sie seien während des Beschleunigungsvorganges geschlossen. Für die Luftmasse, die pro Zeiteinheit, beispielsweise durch das Ventil D1 einströmen kann, gibt es nach der Strömungslehre (bei monoton sich verjüngender Düse) einen Maximalwert mit der Beziehung wobei der Austrittsquerschnitt der Düse an D1 und p der maximal mögliche Wert der Stromdichte ist, mit der Luftdichte und der [0024] Strömungsgeschwindigkeit u. ist für den vorliegenden Strömungsvorgang als eine für Luft spezifische Konstante zu betrachten; denn es gilt Y [0025] mit ' ~-er maximalen Einström-Geschwindig- keit, sowie = Dichte der Außenluft, = Außentemperatur, , mit = spez. Wärme (Luft), / (Vgl. Becker, Technische Strömungslehre, Teubner-Verlag [0026] 1977, Seite 134-145). Daraus folgt, daß die maximale Stromdichte , unabhängig vom Unterdruck , mit , d.h. mit dem Drosselventil D1, zwingend variiert werden kan [0027] Die Beziehungen gelten analog auch für die Überdruck-Kammer 33, hier allerdings auch in Abhängigkeit von der variablen Dichte und Temperatur. Bei Reduzierung der Drosselventile D1 oder D2 wird die Fördermenge des Verdichters (32) stetig verringert. Es entsteht ein Unterdruck in der ansaug- seitigen Unterdruckkammer 31 und ein Überdruck in der motorseitigen Überdruckkammer 33, und zwar wirkt auf die Drehkolben des Verdichters 32 insgesamt der Druck [0028] Dabei wird die Druckkraft Fp = Δ P . A (32) gegen die Querschnittsfläche A des Verdichters 32 aufgebaut, und die Winkelgeschwindigkeit w(32) wird um den Betrag Δ w(32) verringert. [0029] Die mechanische Koppelung der Drehkolben-Achsen mit dem Umlaufräder-Getriebe 2 ergibt mithin zwangsweise eine Reduzierung bzw. Begrenzung der Sonnenrad-Drehzahl w(22); und über die Planetenräder wird schließlich der Antrieb auf das innen-verzahnte Rad (23) übertragen, und zwar je nach Ventilstellung D1, D2, D3 mit der Abtriebs-Drehzahl 0 bis zur Übersetzung 1 : 1 oder darüber. [0030] Der Leerlauf bei laufendem Motor ergibt sich in dieser einfachen Ausführung, wie mit der Systemkomfjonente 2 beschrieben, aus der Kinematik des Umlaufräder-Getriebes, und zwar als Grenzfall der Relation q = w(22) / w(21), mit w(22) > w(21) > 0; und für die Richtungsumkehr des Antriebes ist ein Wendegetriebe vorgesehen, vorzugsweise ein nachgeschaltetes Planetenrad-Wendegetriebe mit umschaltbaren Arretier-Vorrichtungen. Der qualitative Zusammenhang ist dabei: w(21) > 0 → w(22) hw(32) →- m(3); [0031] Δ a(3) → Δm(3) → Δp(3) → FP(3) → Δw(32); [0032] Δ w(32) → Δ w(22) → Δw(23) > 0. Die Maschine arbeitet mit permanentem, aber definiertem [0033] Schlupf und mit geringer Reibung. Darin besteht ihr spezifischer Vorteil. In jeder Phase kann das volle Antriebs- Drehmoment übertragen werden. [0034] Die Thermik des Systems bleibt dabei stets regulierbar; denn die Unterdruck-Kammer 31 dient u.a. als Kühl-Einrichtung gegenüber der Temperatur-Erhöhung in der Überdruck- Kammer 33 bei Aufladung des Motors. Vorteilhaft ist diese autonome Kühlung außerdem bei geringer externer Kühlmöglichkeit, z.B. bei niedriger Fahrzeug-Geschwindigkeit. Darüber hinaus läßt sich sowohl dieser Unterdruck als auch der Überdruck der Luftkammer 33 für Servo-Aggregate außerhalb des Antriebssystems nutzen. [0035] Der Ladedruck p3 ≤ P2 entsteht je nach Drehzahl desVerdichters 32 und je nach Ventileinstellung D1, D2, D3. Die optimale Öffnung der einzelnen Ventile je nach Fahrsituation zu ermitteln und zu steuern, ist technisch problemlos, insbesondere mit Hilfe eines Mikroprozessors und durch Erweiterung einer ohnehin vorhandenen Motor-Elektroni [0036] Der Wirkungsgrad des Antriebssystems wird lediglich durch den Wärmestrom zwischen den Luftkammern 33 und 31 negativ beeinflußt - genauer: durch den Teil der in 33 freigesetzten Wärme, der sich nicht auf die Kammer 31 ableiten läßt. Durch eine geeignete Form und Anordnung der in Fig. 3 schematisch nebeneinander dargestellten Druckkammern 31 und 33, insbesondere durch eine räumliche Durchdringung, z.B. mit einer Anzahl druckfester, in den Luftstrom integrierter Röhren, kann dieser Teil mit konstruktiven Mitteln zusätzlich eingeschränkt werden. [0037] Der bauliche Aufwand bleibt insgesamt gering. Da die Fördermenge des system-spezifischen Verdichters nicht unbedingt maximiert werden muß, bleiben dessen Drehzahl, Baugröße und Spaltverluste unkritisch. Hochleistungs-Fahrzeuge können unabhängig davon mit einer zusätzlichen, separaten Motor-Aufladung betrieben werden. [0038] Zur Verstärkung des Antriebs-Drehmomentes können mechanische Untersetzungsstufen, insbesondere Planetenradsätze, zugeschaltet werden, die in dieser Funktion, beispielsweise mit Bremsen und Kupplungen, bekannt sind. [0039] Für das Antriebssystem nach der Erfindung kann jedoch auch eine Anordnung von Planetenradsätzen verwendet werden, die sich - als Erweiterung der Systemkomponente 2 - mit der pneumatischen Einrichtung 3 vorteilhaft kombinieren läßt, und die zum Wechsel der einzelnen Drehmoment-Phasen keine Schaltelemente wie Bremsen, Kupplungen und dgl. und keine separate Schalt-Steuerung benötigt. Eine solche Anordnung wird im wesentlichen mit einem oder mehreren koaxial zugeschalteten Sammelgetrieben realisiert, deren Hohlrad sich über je einen Freilauf am Gehäuse abstützt, und zwar vorzugsweise nach dem in Fig. 4 dargestelltem Schema. [0040] Darin sind die einzelnen Planetenradsätze über das Sonnenrad 442 des system-spezifischen Verteilergetriebes 44 und über eine Hohlwelle mit der pneumatischen Einrichtung 3 verbunden. Der Antrieb durch die Kurbelwelle des Motors wird über das Sonnenrad 421 in das Sammelgetriebe 42 geführt, das mit dem vorgelagerten Sammelgetriebe 41 gekoppelt ist. [0041] Das Hohlrad 413 ist durch den Freilauf 461 gegen den Rückwärtslauf gesperrt, so daß der Antrieb zunächst nur über den Planetensteg 422 weitergeleitet wird, und zwar untersetzt. [0042] Die Art der Koppelung und die konstruktiv wählbare Auslegung der Planetenradsätze 41 und 42 beeinflussen den Untersetzungsgrad und den Stellbereich der einzelnen Untersetzungs-Phasen. Das Rad 422 leitet die entsprechend verstärkte Kraft über das Sonnenrad 431 in ein weiteres Sammelgetriebe 43, dessen Hohlrad 433 dem Antriebsmoment ebenfalls nicht ausweichen kann, bedingt durch den Freilauf 463. Die resultierende, wiederum verstärkte Kraft wird somit auf den Planetensteg 441 des Verteilergetriebes 44 und auf das Sonnenrad 451 des inneren Sammelgetriebes 45 übertragen. Die Kraftübertragung geschieht im Leerlauf, solange das Hohl 453 und das damit fest verbundene Hohlrad 443 rückwärts ausweichen können. [0043] Bei einem Betriebszustand, bei dem die Motor-Drehzahl konstant ist, wird mit der Abbremsung des Sonnenrades 442 durch die pneumatische Einrichtung 3 auch der Rückwärtslauf der Hohlräder 443, 453 gedrosselt, mit der Folge, daß das verstärkte Antriebsmoment über 441 schließlich auf das Abtriebsrad 452 und das nicht dargestellte Wendegetriebe übertragen wird. Sobald die Winkelgeschwindigkeit w(443) = 0 ist, schaltet der Freilauf 464 ein, und das Hohlrad 433 wird mitgeführt. Dabei wird die Abtriebsdrehzahl weiter erhöht. [0044] Bei weiterer Abbremsung des Sonnenrades 442 - synchron zur Beschleunigung des Fahrzeuges -,und zwar von dem Punkt an, in dem w(433) = w(423) > 0 ist, wird über den dann eingeschal¬teten Freilauf 462 und über den Planetenradsatz 42 das Hohlrad 413 aus der Sperre des Freilaufes 461 gelöst und ebenfalls angetrieben. [0045] Im Fall w(441) = w(442) ist auch w(441) = w(443), und wegen der nunmehr eingeschalteten, wirksamen Verbindung aller äußeren Zentralräder ist somit auch w(421) = w(423) usw., analog für alle Räder; d.h. alle Planetenradsätze rotieren wie eine geschlossene Welle (Übersetzung 1:1). [0046] Im Prinzip können beliebig viele, insbesondere auch weniger Untersetzungsstufen kombiniert werden. Ein 2-stufiges Ausführungsbeispiel ergibt sich z.B. aus dem Schema der Fig. 4 ohne die Planetenradsätze 41 und 42. Dabei werden zwar jeweils mehr Planetenradsätze benötigt als bei Verwendung von Bremsen und Kupplungen, d.h. bei alternativer Schaltung einzelner Stufen, aber dafür ist - mit Ausnahme des Sonnenrades 442, das den Verdichter 32 antreibt - die Drehzahl aller Zentralräder, vor allem der äußeren, masse-reichsten Zentralräder, und der Planetenträger bis zur Übersetzung 1 : 1 stets kleiner als die Motor-Drehzahl; die Relativgeschwindigkeit der einzelnen Räder verschwindet im Zuge der Fahrzeug-Beschleunigung, und die Aktivierung bzw. Deaktivierung der einzelnen Untersetzungsstufen erfolgt autonom, d.h. ohne äußere Hilfsmittel, allein abhängig vom Drehzahl-Verhältnis zwischen Kurbelwelle und Verdichter je nach Stellung der Drosseslventile D1, D2, D3. [0047] Die phasenweise Überlagerung der einzelnen Untersetzungsstufen ergibt gegenüber der Schaltung alternativer Stufen darüber hinaus den Vorteil, daß ein Phasenwechsel zusätzliche Aktivierung oder Deaktivierung einer Stufe bei stetigem, insbesondere bei konstantem Verlauf der Motor-Drehzahl möglich ist. [0048] Unabhängig von der Drehmoment-Verstärkung ist ein anderer wesentlicher Punkt für den Einsatz in der Praxis zu berücksichtigen. Der Antrieb des Verdichters 32 über ein Verteilergetriebe, z.B. 2 oder 44, setzt grundsätzlich die Bremswirkung des Abtriebs voraus; und die ist dann, wenn das Fahrzeug angetrieben werden soll, auch immer vorhanden. Soll jedoch das Fahrzeug abgebremst werden, insbesondere bergab, wechseln Antrieb und Abtrieb insofern die Seiten. Um die Bremskraft des Motors im laufenden Betrieb und im Stillstand trotzdem nutzen zu können, muß die Ausweichbewegung des Getriebes für diesen Fall mit konstruktiven Mitteln begrenzt werden. Am einfachsten geschieht dies mit einem speziellen Freilauf, z.B. 47, der den Vorlauf der äußeren Zentralräder und somit der Abtriebswelle verhindert. [0049] Damit das Fahrzeug anderseits auch mit einer Übersetzung größer als 1 : 1 bzw. bei stehendem Motor bewegt werden kann, z.B. zum Abschleppen oder Starten durch Anschieben, wird dieser Freilauf mit einem von außen lösbaren Sperrelement, z.B. 48, versehen. Eine separate Parksperre ist damit nicht erforderlich.
权利要求:
Claims Ansprüche 1. Antriebssystem für mit einem Verbrennungsmotor betriebene Systeme, beispielsweise Kraftfahrzeuge, mit Steuer- und Regelorganen zur Einstellung und Erhaltung vorbestimmbarer Betriebszustände, mit mechanischem Verdichter der Verdränger-Bauart, mit einem Getriebe, mit dem die Antriebskraft des Motors in zwei Komponenten verteilbar ist, wobei eine der Komponenten auf die Abtriebswelle des Systems übertragbar und mit der anderen Komponente der Verdichter antreibbar ist und der Verdichter einerseits Luft zum Aufladen des Motors ansaugt und verdichtet und andererseits Kraft auf das Getriebe zurück überträgt und die Abtriebsdrehzahl stufenlos mit Hilfe von Drosselventilen stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdichter (32) motor-seitig eine Überdruckkammer (33) und ansaugseitig eine Unterdruckkammer (31) vorgelagert sind und die Unterdruckkammer (31) ein Drosselventil (D 1) aufweist, daß die Überdruckkammer (33) und die Unterdruckkammer (31) parallel zu ihrer Förderstrecke über mindestens einen Rückstromkanal (34) mit einem Drosselventil (D 3) miteinander verbunden sind, daß mit Hilfe eines weiteren Drosselventils (D 1) ein Teil des Verdichter-Antriebsmomentes der Erzeugung von Unterdruck in der Unterdruckkammer (31) dient und eine pneumatische Einrichtung (3) ein rückwirkendes Moment auf die Abtriebswelle (23) überträgt, wobei dieses rückwirkende Moment proportional der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Überdruckkammer (33) und in der Unterdruckkammer (31) ist. 2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Temperatur zwischen der Überdruckkammer (33) und der Unterdruckkammer (31) annähernd konstant ist. 3. Antriebssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Temperatur zwischen der Überdruckkammer (33) und der Unterdruckkammer (31) mit Hilfe von Drosselventilen (D 1, D 2, D 3) annähernd konstant gehalten ist. 4. Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturausgleich überwiegend innerhalb des Systems durch einen Förderluftstrom von der Unterdruckkammer (31) zur Überdruckkammer (33) und einen Rückström von der Überdruckkammer (33) zur Unterdruckkammer (31) über einen Rückstromkanal (34) erfolgt. 5. Antriebssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer (31) mit Anschlußstellen für mit Unterdruck betriebene Servo-Aggregate versehen ist. 6. Antriebssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventile (D 1, D 2) mit Düsen versehen sind, die sich in Richtung des Luftstroms monoton verjüngen, so daß am jeweiligen Düsenende eine maximale Stromdichte auftritt. 7. Antriebssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Rückstromkanal (34) vorgesehen ist, der in beiden Richtungen der Luftströmung im Verdichter (32) bei Vorwärtslauf und bei Rückwärtslauf benutzbar ist. 8. Antriebssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Untersetzungsstufen motorleistungsabhängig mittels koaxial gelagerter Planetenradsätze zuschaltbar sind. 9. Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersetzungsstufen sich in ihrer Wirkung phasenweise überlagernd, nacheinander aktivierbar bzw. deaktivierbar sind. 10. Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechsel der einzelnen Untersetzungsphasen vom Drehzahlverhältnis zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und dem Verdichter (32) abhängig ohne äußere Schaltelemente erfolgt. 11. Antriebssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Freilauf vorgesehen ist, der den Vorlauf der Abtriebswelle gegenüber der Antriebswelle sperrt und dieser Freilauf einem der verwendeten Planetenradsätze zugeordnet ist. 12. Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf über ein Sperrelement (48) einschaltbar ist und diese Sperre durch äußeren Eingriff bei stehendem Motor lösbar ist.
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同族专利:
公开号 | 公开日 DE3611171C2|1988-05-05| EP0253856A1|1988-01-27| US4825839A|1989-05-02| DE3611171A1|1987-07-30|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1987-07-30| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US | 1987-07-30| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE | 1987-09-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1987900796 Country of ref document: EP | 1988-01-27| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1987900796 Country of ref document: EP | 1993-04-22| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1987900796 Country of ref document: EP |
优先权:
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申请号 | 申请日 | 专利标题 DEP3601836.8||1986-01-20|| DE3601836||1986-01-20|| DE19863611171|DE3611171C2|1986-01-20|1986-04-01|| DEP3611171.6||1986-04-01||JP50076187A| JPH01501883A|1987-01-15|1987-01-15|| 相关专利
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