CH705800A2 - Variable passenger car has drive unit provided with internal combustion engine, tank, gear box and controlling- and connecting elements, where drivable axles of rear end are driven by internal combustion engine through gear box - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] Die Erfindung betrifft einen variablen Personenkraftwagen gemäss Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a variable passenger car according to the preamble of claim 1.
[0002] Ein variabler Personenkraftwagen dieser Art ist zum Beispiel in DE 10 210 014 095 A1 beschrieben. Darin ist ein Fahrzeugmodul für ein Kraftfahrzeug mit Kopplungsmitteln zum An- und Abkoppeln des Fahrzeugmoduls an bzw. vom Kraftfahrzeug und zumindest einem elektrischen Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie gezeigt, aus welchem das Kraftfahrzeug in angekoppeltem Zustand mit elektrischer Energie versorgbar ist. A variable passenger car of this type is described for example in DE 10 210 014 095 A1. This shows a vehicle module for a motor vehicle with coupling means for coupling and uncoupling the vehicle module to or from the motor vehicle and at least one electrical energy store for storing electrical energy, from which the motor vehicle can be supplied with electrical energy in the coupled state.
[0003] Ein weiteres Beispiel für einen variablen Personenkraftwagen gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 wird in DE 19 518 037 C1 beschrieben, wobei durch Zusammenfügen eines als Stadtfahrzeug konzipierten Vorderwagens mit einem Hinterwagen ein Kombinationsfahrzeug geschaffen wird. Hierbei wird der auf den Stadtverkehr optimierte Vorderwagen als Grundfahrzeug ergänzt hinsichtlich des Raumangebots und hinsichtlich des Antriebs, so dass das Gesamtfahrzeug ein vollwertiges Personen- bzw. Kombifahrzeug mit drei Achsen darstellt. Another example of a variable passenger car according to the preamble of claim 1 is described in DE 19 518 037 C1, wherein a combination vehicle is created by joining a conceived as a city vehicle front end with a rear. Here, the optimized on city traffic front end is supplemented as a base vehicle in terms of space and in terms of the drive, so that the entire vehicle is a full-fledged passenger or station wagon with three axes.
[0004] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, variable Personenkraftwagen gegenüber dem Stand der Technik weiter zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der Verwendbarkeit eines auf den Stadtverkehr optimierten und elektrisch betriebenen Vorderwagens für den Einsatz ausserhalb des Stadtverkehrs bzw. für längere Distanzen. The present invention has set itself the task of further improving variable passenger cars over the prior art, in particular with regard to the usability of an optimized and optimized for urban transport electrically powered front end for use outside the city or for longer distances.
[0005] Diese Aufgabe wird vom variablen Personenkraftwagen gemäss Anspruch 1 gelöst, indem die Antriebseinheit des Hinterwagens einen Verbrennungsmotor, einen Tank, ein Getriebe sowie Steuerungs- und Verbindungselemente umfasst, und die antreibbare/n Achse/n des Hinterwagens durch den Verbrennungsmotor über das Getriebe antreibbar ist/sind. This object is achieved by the variable passenger car according to claim 1, in that the drive unit of the rear carriage comprises an internal combustion engine, a tank, a transmission and control and connecting elements, and the drivable axle / s of the rear carriage by the internal combustion engine via the transmission is drivable / are.
[0006] Der Vorteil gegenüber bisherigen Lösungen liegt insbesondere darin, dass der Hinterwagen für sich selbst eine vollständige Antriebseinheit mit einer vom Verbrennungsmotor antreibbaren Antriebsachse bildet. Dieser vergrössert die Leistungsfähigkeit und die Reichweite des auf den Stadtverkehr optimierten und elektrisch betriebenen Vorderwagens, der als Grundfahrzeug dient, auf ein Niveau vergleichbar mit konventionellen Personenkraftwagen mit Verbrennungsmotoren, indem bei einem angekoppelten Betriebszustand des Hinterwagens, d.h. bei eingeschaltetem Verbrennungsmotor, ein Vortrieb direkt und ausschliesslich mittels des Verbrennungsmotors erfolgen kann. Hierbei ist der Verbrennungsmotor je nach Ausführungsvariante als Benzin-, Diesel- oder Gasmotor und jeweils mit allen zum Betrieb und zur Steuerung notwendigen Systemen und Teilsystemen ausgebildet. Diese sind vom Vorderwagen her steuerbar, so dass sich bei der Bedienung des kombinierten Fahrzeugs kein wesentlicher Unterschied zur Bedienung des Vorderwagens bzw. des Grundfahrzeugs ergibt. Die Antriebseinheit ist dabei vorteilhaft in Unterflurbauweise ausgeführt, um zusätzliches Sitzplatzangebot und/oder zusätzlichen Stauraum zu schaffen. The advantage over previous solutions is, in particular, that the rear carriage forms for itself a complete drive unit with a drive shaft driven by the internal combustion engine. This increases the performance and range of the city traffic optimized and electrically operated front end, which serves as a base vehicle, to a level comparable to conventional passenger cars with internal combustion engines, by at a coupled operating condition of the rear carriage, i. when the internal combustion engine, a propulsion can take place directly and exclusively by means of the internal combustion engine. Depending on the design variant, the internal combustion engine is designed as a gasoline, diesel or gas engine and in each case with all systems and subsystems required for operation and control. These are controllable from the front of the vehicle, so that there is no significant difference in the operation of the combined vehicle to operate the front of the vehicle or the base vehicle. The drive unit is advantageously carried out in underfloor construction, to provide additional seating and / or additional storage space.
[0007] Weitere bevorzugte Ausführungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<sep>einen erfindungsgemässen variablen Personenkraftwagen mit nicht aneinander angekoppelten Vorder- und Hinterwagen, und <tb>Fig. 2<sep>einen variablen Personenkraftwagen gemäss Fig. 1 mit starr aneinander angekoppelten Vorder-und Hinterwagen.Further preferred embodiments and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figures. Showing: <Tb> FIG. 1 <sep> a variable passenger car according to the invention with not coupled to each other front and rear, and <Tb> FIG. 2 <sep> a variable passenger car according to FIG. 1 with rigidly coupled to each other front and rear.
[0008] Am variablen Personenkraftwagen 10 gemäss Fig. 1 sind zur starren und betriebssicheren Kopplung zusammenwirkende mechanische Kopplungselemente am Vorder- 11 und Hinterwagen 12 vorgesehen, welche am Vorderwagen 11 mit den Elementen 13 und 13 ́ angedeutet sind. Diese können hinter einer Heckschürze 14 angeordnet sein und sind somit im Betrieb des Vorderwagens 11 alleine nicht sichtbar. Zur Ankopplung des Hinterwagens 12 wird dann die Heckschürze 14 entfernt. Am Hinterwagen 12 sind nicht dargestellte Kopplungselemente vorgesehen, welche mit den Kopplungselementen 13 und 13 ́ des Vorderwagens 11 mechanisch zusammenwirken, um eine starre Kopplung des Hinterwagens 12 an den Vorderwagen 11 zu ermöglichen. Solche Kopplungselemente sind dem Fachmann in verschiedener Ausgestaltung bekannt und müssen hier nicht näher beschrieben werden. Sie können manuell betätigbar sein, um miteinander verriegelt zu werden oder, durch einen Antrieb, z.B. einen elektrischen Antrieb. Die Kopplungselemente sind so ausgeführt, dass sich eine starre Ankopplung des Hinterwagens 12 am Vorderwagens 11 ergibt, worunter verstanden wird, dass sich die zusammengekoppelte Einheit 20 (Fig. 2) von Vorderwagen 11 und Hinterwagen 12 bei den auftretenden Fahrzuständen des Gesamtfahrzeugs wie ein einheitlich aufgebautes Fahrzeug verhält. On the variable passenger cars 10 according to FIG. 1 cooperating for rigid and reliable coupling mechanical coupling elements on the front 11 and rear 12 are provided, which are indicated on the front carriage 11 with the elements 13 and 13. These can be arranged behind a rear apron 14 and are therefore not visible during operation of the front carriage 11 alone. For coupling the rear carriage 12, the rear skirt 14 is then removed. At the rear of the vehicle 12, coupling elements, not shown, are provided, which cooperate mechanically with the coupling elements 13 and 13 of the front carriage 11 to allow a rigid coupling of the rear carriage 12 to the front carriage 11. Such coupling elements are known to the skilled person in various embodiments and need not be described in detail here. They may be manually operable to lock together or, by a drive, e.g. an electric drive. The coupling elements are designed so that a rigid coupling of the rear carriage 12 results in the front of the vehicle 11, which is understood that the coupled unit 20 (Figure 2) of the front of the car 11 and rear 12 in the driving conditions of the entire vehicle as a uniform structure Vehicle behaves.
[0009] Der Hinterwagen 12 enthält die Antriebseinheit 15 mit dem Verbrennungsmotor und allen zu seinem Betrieb nötigen Aggregaten und den zum direkten Antrieb der Hinterachse 22 durch den Verbrennungsmotor nötigen Elementen, so insbesondere ein Getriebe und ein Differential. Das Getriebe kann ein manuell schaltbares Getriebe sein oder ein Automatikgetriebe beliebiger bekannter Bauweise. Zusätzlich zu der mechanischen starren Kopplung sind die Steuerungs- und Verbindungselemente des Hinterwagens 12 bei der Kopplung mit Fahrzeugbedienelementen des Vorderwagens 11 zu verbinden, um das betriebssichere Steuern und Regeln aller relevanten Fahrzeugkomponenten vom Fahrersitz aus zu ermöglichen und alle Anzeigefunktionen für den Fahrer sicherzustellen. Erwähnt sei hier als Beispiel eine Füllstandsanzeige für den Treibstofftank der Antriebseinheit 15. The rear carriage 12 includes the drive unit 15 with the internal combustion engine and all necessary for its operation units and the necessary for direct drive of the rear axle 22 by the internal combustion engine elements, so in particular a transmission and a differential. The transmission may be a manually shiftable transmission or an automatic transmission of any known construction. In addition to the mechanical rigid coupling, the control and connecting elements of the rear carriage 12 are to be coupled in coupling with vehicle controls of the front carriage 11 to enable the reliable control and regulation of all relevant vehicle components from the driver's seat and to ensure all display functions for the driver. Mention should be given here as an example of a level indicator for the fuel tank of the drive unit 15th
[0010] In Fig. 2 sind die Verbindungselemente, welche die entsprechenden elektrischen (oder allenfalls pneumatischen oder hydraulischen) Leitungen 16 des Hinterwagens 12 und die zugehörigen Leitungen 17 des Vorderwagens 11 über die nur angedeuteten Verbindungselemente 18 miteinander gekoppelt. Diese Verbindungselemente 18 sind vorzugsweise so ausgeführt, dass sie sich bei der mechanischen Kopplung von Vorder- 11 und Hinterwagen 12 ohne weitere Handhabung von selber koppeln. Die elektrischen Leitungen 16, 17 zwischen Vorder- 11 und Hinterwagen 12 können dabei konduktiv und/oder induktiv verbindbar sein. Bevorzugt sind nur elektrische Verbindungen vorgesehen, so dass also eine Bremsbedienung der an der Antriebsachse 22 des Hinterwagens 12 vorhandenen Bremsen elektrisch erfolgt («brake by wire»), was dem Fachmann bekannt ist und hier nicht näher ausgeführt wird. Die Antriebseinheit 15 ist auf diese Weise mit den Steuer- und Bedienelementen des Vorderwagens 11 verbunden, welche in der Fig. 2 mit 19 angedeutet sind. In Fig. 2, the connecting elements, which are the corresponding electrical (or possibly pneumatic or hydraulic) lines 16 of the rear carriage 12 and the associated lines 17 of the front carriage 11 coupled via the only indicated connecting elements 18 with each other. These connecting elements 18 are preferably designed so that they couple themselves in the mechanical coupling of the front 11 and rear 12 without further handling. The electrical lines 16, 17 between front 11 and rear 12 can be connected conductively and / or inductively. Preferably, only electrical connections are provided, so that a brake operation of the existing on the drive axle 22 of the rear carriage 12 brakes is done electrically ("brake by wire"), which is known in the art and is not detailed here. The drive unit 15 is connected in this way with the control and operating elements of the front carriage 11, which are indicated in Fig. 2 with 19.
[0011] Der Hinterwagen 12 weist zudem eine in Fig. 1und 2nicht dargestellte Stützeinrichtung auf, welche als Schiene oder in anderen, ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsformen, als Rad ausgeformt ist und dem Hinterwagen 12 in abgekoppeltem Zustand sicheren Halt gewährt und dennoch ein einfaches An- und Abkoppeln an den Vorderwagen 11 ermöglicht. Die Stützeinrichtung ist je nach Ausführung in den Hinterwagen 12 und/oder in den Vorderwagen 11 derart einfahr- und/oder versenkbar ausgebildet, dass sie das Design des Fahrzeugs nicht stört, d.h. von aussen unsichtbar ist. Zudem bildet die Stützeinrichtung vorzugsweise weder im ein- noch im ausgefahrenen Zustand ein von der Carrosserieoberfläche nach aussen vorstehendes Hindernis. The rear carriage 12 also has a supporting device, not shown in FIGS. 1 and 2, which is designed as a rail or in other embodiments, also not illustrated, as a wheel and provides the rear carriage 12 with a secure hold in the uncoupled state and yet provides a simple connection. and uncoupling to the front carriage 11 allows. Depending on the design, the support device can be retracted and / or lowered in the rear carriage 12 and / or in the front carriage 11 in such a way that it does not disturb the design of the vehicle, i. invisible from the outside. In addition, the support device preferably does not form an obstacle projecting outwardly from the body surface, either in the extended state or in the extended state.
[0012] In Fig. 2 ist zudem der variable Personenkraftwagen 10 gemäss Fig. 1 mit einem an den Vorderwagen 11 starr angekoppelten Hinterwagen 12 gezeigt, wobei Vorder- 11 und Hinterwagen 12 nun eine zusammengesetzte Fahrzeugeinheit 20 mit drei Achsen 21 bilden. In diesem gekoppelten Zustand kann der Antrieb des Gesamtfahrzeugs allein durch den Verbrennungsmotor bewirkt werden, der auf die Antriebsachse 22 des Hinterwagens 12 wirkt und vom Fahrer vom Vorderwagen 11 her bedient wird. Die elektrisch antreibbare Achse 23 (oder 28 im Falle von Vorderradantrieb) des Vorderwagens 11 ist hierbei frei mitlaufend drehbar. Dazu kann ein schaltbarer Freilauf in dem elektrischen Antriebsstrang des Vorderwagens 11 vorgesehen sein, der z.B. automatisch bei der Ankopplung des Hinterwagens 12 betätigt wird. Es ist auch möglich, den elektrischen Antrieb des Vorderwagens 11 mit dem Verbrennungsmotorantrieb des Hinterwagens 12 (elektronisch) synchronisiert mitlaufen zu lassen. Dies kann z.B. so erfolgen, dass der elektrische Antrieb des Vorderwagens 11 beim Anfahren des Gesamtfahrzeugs aktiv ist, um vom hohen Antriebsdrehmoment des elektrischen Antriebs zu profitieren und/oder das Anfahren auf steiler oder rutschiger, z.B. schneebedeckter, Fahrbahn zu verbessern. Nach dem Anfahren und bei nicht durchdrehenden Antriebsrädern ist dann wieder der Freilauf aktiviert. Zudem kann bei angekoppeltem Hinterwagen 12 auch die antreibbare Achse 22 des Hinterwagens 12 frei mitlaufend drehbar ausgeführt werden, wodurch auf Wunsch des Fahrers bei angekoppeltem Hinterwagen 12 auch ein rein elektrischer Antrieb durch den Vorderwagen 11 bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor gewährleistet ist. Dies erlaubt es z.B. in einer Innenstadtzone auch bei angekoppeltem Hinterwagen 12 rein elektrisch zu fahren. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvariante weist der Hinterwagen 12 auch eine zweite Achse auf, welche frei mitläuft oder angetrieben ist. 2, moreover, the variable passenger vehicle 10 according to FIG. 1 with a rigidly coupled to the front of the vehicle 11 rear 12 is shown, with front 11 and rear 12 now form a composite vehicle unit 20 with three axes 21. In this coupled state, the drive of the entire vehicle can be effected solely by the internal combustion engine which acts on the drive axle 22 of the rear carriage 12 and is operated by the driver from the front carriage 11. The electrically driven axle 23 (or 28 in the case of front-wheel drive) of the front carriage 11 in this case is rotatable freely rotatable. For this purpose, a switchable freewheel may be provided in the electric drive train of the front carriage 11, which may be e.g. is automatically actuated in the coupling of the rear carriage 12. It is also possible to synchronize the electric drive of the front carriage 11 with the internal combustion engine drive of the rear carriage 12 (electronically). This can e.g. such that the electric drive of the front carriage 11 is active at the start of the entire vehicle in order to benefit from the high driving torque of the electric drive and / or the approach to steeper or slippery, e.g. snowy, roadway to improve. After starting and non-spinning drive wheels then the freewheel is activated again. In addition, when coupled rear carriage 12 and the driven axle 22 of the rear carriage 12 are freely rotatable rotatable running, whereby at the request of the driver with coupled rear 12 also a purely electric drive is ensured by the front of the vehicle 11 with the internal combustion engine off. This allows e.g. to drive in an inner city zone even with docked rear 12 purely electric. In a further embodiment, not shown, the rear carriage 12 also has a second axle, which runs freely or is driven.
[0013] Des Weiteren kann bei angekoppeltem Hinterwagen 12 und angetriebener Achse 22 des Hinterwagens 12 wenigstens ein Rad oder eine Achse des Vorderwagens 11 zur Energierückgewinnung nutzbar sein. Dadurch lassen sich der Einfachheit halber nicht dargestellte Batterien im Vorderwagen 11 während des verbrennungsmotorischen Antriebs permanent und/oder während eines Bremsvorgangs temporär laden. Der Hinterwagen 12 weist zudem eine Kofferraumerweiterung 24 auf oder in anderen, vorteilhaften und nicht dargestellten Varianten auch eine über zusätzliche Türen zugängliche Sitzplatzerweiterung. Das Dach 25 mit Heckscheibe 26 ist am Hinterwagen 12 wie bei Hardtops üblich abnehmbar/aufsetzbar ausgeführt, wodurch der Kofferraum 24 bei abmontiertem Dach 25 von oben ungehindert zugänglich ist, auch ohne ein Öffnen des Kofferraumdeckels 27 am Hinterwagen 12. Furthermore, with coupled rear carriage 12 and driven axle 22 of the rear carriage 12, at least one wheel or an axle of the front carriage 11 can be used for energy recovery. As a result, for the sake of simplicity not shown batteries in the front of the vehicle 11 during the internal combustion engine drive permanently and / or temporarily load during a braking operation. The rear carriage 12 also has a trunk extension 24 or in other, advantageous and not shown variants also accessible via additional doors seating extension. The roof 25 with rear window 26 is designed to be removable / attachable to the rear carriage 12 as usual hardtops, whereby the trunk 24 is unhindered accessible from the top with the roof removed 25, without opening the trunk lid 27 on the rear 12th
[0014] Die Ausführung des variablen Personenkraftwagens 10 gemäss Fig. 1 und Fig. 2 besticht auch ästhetisch, indem eine Silhouette des Hinterwagens 12 wie die Silhouette der Heckpartie des Vorderwagens 11 ausgeformt ist. Dadurch ergibt sich ein harmonischer Gesamteindruck auch bei angekoppeltem Hinterwagen 12. The embodiment of the variable passenger car 10 according to FIG. 1 and FIG. 2 also impresses aesthetically by a silhouette of the rear carriage 12 as the silhouette of the rear end of the front end 11 is formed. This results in a harmonious overall impression even with coupled rear 12th
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |