DE19745810A1

DE19745810A1 - Freikolbenbrennkraftmaschine für kompaktes Stadtauto

Info

Publication number: DE19745810A1
Application number: DE19745810A
Authority: DE
Inventors: Gerold Ing Grad Bieber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 1998-05-14

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung und den Betrieb einer Freikolbenbrennkraftmaschine zum Erzeugen hydraulischer Energie für ein kompaktes ca. 2.5 m langes Stadtautos nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Der Verkehrs- und Parkraum in Städten und Ballungsräumen ist sehr begrenzt und ein wichtiges zu lösendes Problem der automobilen Gesellschaft. Deshalb sollten Autos, die in den Städten verkehren, möglichst wenig Verkehrsfläche benötigen. Eine Fahrzeuglänge von 2.5 m wäre eine gutes Ziel, da dies ausreichen würde vorhandenen Parkplätze quer zu nutzen und statt einem drei Pkw zu parken. Ein weiterer Vorteil eines nur 2,5 m langen Fahrzeuges wäre die ein fache Möglichkeit der Verladung in der Bahn, wie sie z. B. im Jahre 1990 im Buch mit dem Titel "Ausfahrt Zukunft" von Frederic Vesters vorgeschlagen wurde (Wilhelm Heyne Verlag).

Ein erstes 2.5 m langes Fahrzeug für 2 Personen wurde auf der IAA 1997 in Frankfurt mit dem "Smart" der Firma Micro Compact Car GmbH vorgestellt und soll ab 1998 in Serie gebaut werden.

Bekannte kompakte Stadtautos haben eine Reihe von Nachteilen wie:

- Sie sind nur für 2 Personen geeignet.
Obwohl in vielen Fahrzeugen statistisch gesehen nur 1 bis 2 Personen sitzen, ist die Möglich keit bei Bedarf weitere Personen mitnehmen zu können für viele Käufer wichtig. Um weitere Sitzplätze in der geforderten Länge von 2.5 m zu ermöglichen, müßte der Boden im Fahrgast raum eben sein und über die ganze Fahrzeuglänge gehen. Damit bleibt sowohl für den Fahr zeugantrieb als auch für die anderen notigen Aggregate nur der Platz unter dem Fahrgastraum. Eine Anhebung des Fußbodens, wie beim "Smart" teilweise realisiert, bringt wegen der nötigen Bauhöhe des Antriebsmotors keine Lösung. Nur sehr flache Antriebsaggregate können die nötige Verbesserung bringen. Die heute verwendeten Verbrennungsmotoren mit ihren Schalt getrieben sind hierzu nicht geeignet.
- Sicherheitsanforderungen
Um die Sicherheitsforderungen erfüllen zu können, ist eine extrem steife Fahrgastzelle nötig. Es darf kein Aggregat (Motor, Getriebe, Lenkung etc.) bei einer Kollision in den Fahrgast raum eindringen. Diese Forderung zwingt dazu, für zukünftige Stadtautos alle Aggregate unter die Fahrgastzelle zu bringen.
- Kofferraum
Es sollte ein ausreichend bemessener und flexibel nutzbarer Kofferraum vorhanden sein. Auch dies erfordert einen ebenen Boden über den gesamten Fahrgastraum. Bei Pkws der Van-Klasse und bei den A-Klasse-Fahrzeugen der Mercedes Benz AG ist dies für wesentlich größere Fahrzeuge teilweise verwirklicht.
- Kosten
Um eine breite Anwendung kurzer Stadtautos zu erreichen, muß der Kaufpreis für breite Teile der Bevölkerung attraktiv sein und Treibstoffverbrauch, Abgasemissionen sowie Geräusch müssen gering sein.
- Komfort
Der heute üblichen Komfort bzgl. Platz- und Sitzkomfort, Klimaanlage, Servounterstützung bei den Lenk- und Bremskräfte muß möglich sein.

Bei bekannten Fahrzeugkonzepten ist die Masse und der Bauraum des Motor-Getriebeblockes eine schwierig unterzubringende Einheit. Es gibt Fahrzeuge mit Vorder- oder Hinterradantrieb. Der Motor-Getriebeblock ist fast immer in der Nähe der Vorderräder untergebracht und ragt wegen seiner Bauhöhe deutlich über den Boden des Fahrgastraum-s. Deshalb verringert die Baulänge des Motor-Getriebeblockes die Länge der Fahrgastzelle und es besteht die Gefahr, daß bei einem Unfall Teile des Motor-Getriebeblockes in die Fahrgastzelle eindringen. Für kleinere Pkw hat sich der Einbau des Motors quer über den Vorderrädern weitgehend durchgesetzt. Der "Smart" hat einen zwischen den Hinterrädern und unter dem Kofferraum angeordneten Motor- Getriebeblock. Er ist deshalb bei 2.5 m Länge nur ein Zweisitzer mit angehobenem kleinen Kofferraum.

Wegen Luftwiderstand und Design sind höhere Fahrzeuge nur sehr begrenzt möglich, obwohl die vorher angesprochenen Fahrzeuge (Smart, A-Klasse) mit einem sogenannten Sandwichboden schon in diese Richtung gehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Antriebsaggregat und die übrigen im Fahr zeug nötigen Aggregate nach Anspruch 1 auszuwählen und so anzuordnen, daß ein Fahrgastraum mit ebenem Fußboden über die gesamte Fahrzeuglänge von ca. 2.5 m Länge möglich ist. Es soll ein ca. 200 mm hohes Aggregatemodul entstehen in dem alle für den Antrieb, die Bedienung und für den Komfort nötigen Aggregate eines Stadtautos angeordnet sind.

Die Aufgabe wird mit den Aggregaten und ihrer Anordnung für ein kompaktes ca. 2.5 m langes Stadtauto mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Als Antriebsmotor wird eine im Patent DE 372 73 355 beschriebene Vorrichtung zum Erzeugen hydraulischer Energie durch eine Freikolbenbrennkraftmaschine vorgeschlagen, die in der weiteren Beschreibung "Energiewandler" genannt wird. Dieser Energiewandler wandelt die chemisch gebundene Energie des Brennstoffes (z. B. Dieselöl) mittels eines verbrennungs motorischen Prozesses direkt in Hydraulikdruck um und speichert die Hydraulikenergie in einem hydropneumatischen Speichersystem mit Nieder- und Hochdruckspeicher. Der Energiewandler wird nur nahe seines Bestpunktes betrieben und arbeitet zwischen vorgegebenem mimalem und maximalem Druck im Hochdruckspeicher. Beim minimalen Druck startet die integrierte Startein richtung den Energiewandler. Wird der maximale Druck erreicht, stellt der Energiewandler ab. Um Schwingungen und den Aufwand zu reduzieren werden zwei sich gegeneinander bewegende Stufenkolben parallel angeordnet. Um eine Bauhöhe von ca. 200 mm bei einer Leistung von ca. 100 KW zu erreichen ist es vorteilhaft den Hochdruck- und Niederdruckspeicher parallel seitlich anzuordnen.

Der Fahrantrieb erfolgt beispielsweise über einen verstellbaren Hydromotor. Hierbei wird über ein Differential das Motormoment auf die Räder verteilt. Es können sowohl die Vorderräder als auch die Hinterräder angetrieben werden. In der weiteren Beschreibung wird nur noch der Hinterradantrieb beschrieben. Um den Hydromotor in Abmessung und Gewicht klein zu halten ist es vorteilhaft ein Untersetzungsgetriebe zwischen Hydromotor und Differential zu verwenden.

Der Energiewandler erzeugt einen Hydraulikkreis mit einem Druckbereich zwischen ca. 250 und 350 bar, unabhängig vom Verbrauch des Fahrzeuges.

Besonders vorteilhaft ist es für jedes Rad einen verstellbaren Hydromotor mit Unter setzungsgetriebe zu verwenden. Kompakt und modular wird der Fahrzeugantrieb, wenn zwei Hydromotoren mit dem Rücken zueinander direkt am Energiewandler angebaut werden und die Räder mittels Gelenkwellen angetrieben werden. In diesem Falle entfällt das Differential und es sind keine Hydraulikschläuche zu verlegen. Bei dieser Anordnung können die Untersetzungsge triebe sowohl an den Hydromotoren als auch in den Rädern angeordnet sein. Beim ersten Vor schlag könnten die üblichen Räder und Gelenkwellen mit ihrem Fahrwerk weiter genutzt werden, während beim zweiten Vorschlag sehr viel kleinere und leichtere Gelenkwellen einsetzbar wären, dafür aber die Untersetzungsstufe als Planetengetriebe in die Räder eingebaut werden muß.

Die Steuerung der Hydromotoren erfolgt z. B. über deren Schwenkwinkel, mit dem das Abtriebsmoment und die Antriebsrichtung einstellbar sind. Die Drehzahl der Hydromotoren stellt sich dann automatisch aus dem vorhandenen Fahrwiderstand und dem eingestellten Abtriebs moment des Hydromotors ein. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist neben dem Bauraum der integrierte Rückwärtsfahrbereich und die Bremsenergierückgewinnung. Diese Steuerung ermög licht eine sehr viel einfachere Fahrzeugbedienung als mit den bekannten und verwendeten Verbrennungsmotoren.

Zur Fahrzeugbedienung ist nur ein Beschleunigungs- und Verzögerungspedal nötig. Kupp lungspedal und Schalteinrichtung können entfallen. Auch der Geschwindigkeitsregler ist integrier bar. Die Stellung des Beschleunigungspedals entspricht im einfachsten Fall dem positiven Schwenkwinkel der Hydromotoren und damit dem Abtriebsmoment in Fahrtrichtung.

Die Stellung des Verzögerungspedal entspricht im einfachsten Fall dem negativen Schwenkwinkel der Hydromotoren und damit dem Bremsmoment bzw. dem Abtriebsmoment entgegen der Fahrtrichtung. Dadurch wird während der Vorwärtsfahrt der Hydromotor zur Pumpe und fördert Hydraulikmedium vom Niederdruck- in den Hochdruckspeicher. Die kinetische Energie des Fahrzeuges wird im Hochdruckspeicher zurückgewonnen ohne die Bremsbeläge zu verschleißen. Ist der Maximaldruck des Hochdruckspeichers erreicht, kann weiter mit den Hydromotoren gebremst werden, wenn das Hydraulikmedium über ein Druckbe grenzungsventil direkt in den Niederdruckspeicher entspannt wird. Um eine Überhitzung des Hydraulikmediums zu vermeiden, kann eine Kühlung vorgesehen werden, oder es wird auf die übliche Reibungsbremse umgeschaltet. Das Reibbremssystem sollte weiter für Notbremsungen und als Reserve erhalten bleiben, könnte aber deutlich einfacher und kleiner werden.

Aus oder in den Hydraulikspeicher können für kurze Zeit (z. B. Beschleunigen oder Brem sen) Leistung entnommen oder eingespeist werden die deutlich über der maximalen Leistung des Energiewandlers liegt.

Der elektrische Generator für die Stromversorgung wird bisher vom Verbrennungsmotor angetrieben und arbeitet bei sehr schwierige Bedingungen (ausreichende Stromerzeugung bei Motorleerlauf und keine Stromerzeugung bei geringen Verlusten trotz maxaler Motordrehzahl). Dies führt zu einer Reihe von Kompromissen (Wirkungsgrad nur ca. 50%; Baugröße; Anordnung von der Kurbelwelle des Motors abhängig mit aufwendigem und störanfälligem Antrieb über Keilriemen; ständiges Mitdrehen auch ohne Stromerzeugung; etc.). Wird der elektrische Generator mittels eines Hydromotors aus dem Hydraulikspeicher angetrieben, kann er optimal auf eine Betriebsdrehzahl ausgelegt werden. Er arbeitet nur zwischen dem unteren und oberen Ladungszustand der Batterie. Bei geladener Batterie wird keine Energie verbraucht.

Vor allem wegen des elektrischen Anlassers ist für den heute üblichen Verbrennungsmotor ist eine leistungsstarke und damit auch schwere Batterie notwendig. Da der Energiewandler keinen Anlasser braucht, kann eine nur auf die Stromversorgung der Lampen, des Radios, der Steuergeräte und sonstiger elektrischer Verbraucher des Fahrzeuges ausgelegte Batterie wesent lich kleiner sein, vor allem weil sie unabhängig vom Betrieb des Energiewandlers wieder geladen werden kann.

Für bekannte heute in einem Pkw fast zum Standard gehörende Klimaanlagen gilt fast das Gleiche wie für den elektrischen Generator. Auch sie sollten bei Motorleerlauf schon eine große Kühlleistung bringen, ohne bei hohen Motordrehzählen und wenn sie nicht gebraucht werden zuviel Verluste zu erzeugen. Wird die Klimaanlage aus dem Hydraulikspeicher betrieben, kann sie, ohne daß der Energiewandler arbeitet, Kühlleistung anbieten. Das Kühlaggregat läßt sich zudem sehr viel einfacher, kleiner und kostengünstiger darstellen. Es ist denkbar statt des Kom pressors mit Kurbeltrieb einen Verdichterzylinder zu verwenden.

Ein elektronisches Steuergerät steuert den Energiewandler und das gesamte Energie management und kann die Bedingungen der Ein- und Ausschaltpunkte des Energiewandlers nach einem intelligenten Fahr- und Betriebsmanagement ändern. Beispielhaft seinen genannt:

- Begrenzung der Leistungsabgabe aus dem Hochdruckspeicher auf die Leistungserzeugung des Energiewandlers, wenn über das Beschleunigungspedal bei fast leerem Hochdruckspeicher mehr Leistung gefordert wird als der Energiewandler erzeugen kann. Damit wird ein völliges Leeren des Hochdruckspeichers verhindert.
- Frühzeitigeres Abschaften des Energiewandlers bei hoher Geschwindigkeit und geringem Leistungsbedarf des Fahrzeuges, damit in einer folgenden Abbremsphase mehr Speicher volumen für die Bremsenergierückgewinnung verfügbar ist.
- Frühzeitiges Einschaften des Energiewandlers bei hohem Leistungsbedarf des Fahrzeuges und niederem Druck im Hochdruckspeicher.
- Aufladen der Batterie, während der Funktion Bremsen über die Hydromotoren.
- Einfacher Geschwindigkeitsregler durch das Beschleunigung- und Verzögerungspedal. Gibt die Stellung des Beschleunigungspedals die gewünschte Beschleunigung und die Stellung des Ver zögerungspedals die gewünschte Verzögerung des Fahrzeuges vor, ergibt dies die einfachste und logischste Art ein Fahrzeug bequem und sicher zu steuern. Es wird nur eines der beiden Pedale betätigt, wenn der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeuges erhöhen oder verzögern will. Bei Nichtbetätigung wird die gerade gefahrene Geschwindigkeit gehalten, solange die verfügbare Aggregateleistung ausreicht.

Rückwärtsfahren kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Die zwei wichtigsten sind:

a) Es wird ein Fahrbereichsschafter mit Vorwärts-, Rückwärts- und Parkstellung vorgeschlagen, der über das elektronische Steuergerät die nötigen Signale für die Schwenkwinkel der Hydro motoren ausgibt. Als Beispiele seien genannt: Umdrehen des Schwenkbereiches der Hydro motoren und Begrenzung der Geschwindigkeit bei Rückwärtsfahrbetrieb und schließen des Hochdruckspeichers in der Position "Parken".
b) Ohne Schalter: Beim Betätigen des Verzögerungspedals bei Fahrzeugstillstand beschleunigt das Fahrzeug rückwärts und beim Betätigen des Beschleunigungspedal verzögert es. Einem gleich zeitigen kurzen Betätigen beider Fahrpedale kann die Funktion Stillstand und Parken zugeordnet werden. Diese Variante ist die logische Fortsetzung des Fahrbetriebes mit Geschwindigkeitsregler.

Das in der Erfindung vorgeschlagene kompakte Stadtfahrzeug mit Freikolbenbrenn kraftmaschine bietet gegenüber bekannten Lösungen wesentliche Vorteile wie:

- Geringer Treibstoffverbrauch, Emissionen und Geräusch durch den Energiewandler der direkt Energie des Brennstoffes in Hydraulikenergie umwandelt und speichert. Der Energiewandler arbeitet nur nahe seines Bestpunktes und hat eine integrierte Start- und Stopeinrichtung. Aus dem hydropneumatischen Druckspeicher werden alle Verbraucher (Fahrzeugantrieb, Lenk- und Bremsservo, elektrischer Generator, Klimaanlage etc. versorgt. Alle bekannten Treibstoffspar potentiale, die den Verbrennungsmotor für den intermittierenden Betrieb geeigneter machen, wie Bremsenergierückgewinnung, Schub- und Leerlaufabschaltung, Freilaufeffekte, Hybridan triebe etc., sind in der Erfindung enthalten. Auch emissionsfreies Fahren ist begrenzt möglich.
- Trotz einer Fahrzeuglänge von ca. 2.5 m 4 bis 5 bequeme Sitzplätze mit dem üblichen Komfort durch die Unterbringung aller für das Fahren und den Komfort eines Stadtautos nötigen Kom ponenten in einem 200 mm hohen Antriebsblock unter dem Fahrgastraum.
- Sehr gute aktive Sicherheit durch weit über dem üblichen liegende Fahrdynamik. Dadurch daß alle Aggregate unterhalb der Fahrgastzelle in dem steifen Fahrschemel untergebracht sind und die Passagiere erhöht sitzen, sind die Voraussetzungen für die passive Sicherheit trotz der sehr geringen Verformungsmöglichkeiten der Fahrgastzelle sehr gut.
- Modularer Aufbau mit klarer Trennung zwischen Fahrschemel; Fahrgastzelle ermöglicht eine einfache Anpassung für alle die in diesem Marktsegment denkbaren Anwendungen.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es wird beispielhaft die Anordnung der Antriebsaggregate an einem kompakten ca. 2.5 m langen Stadtauto dargestellt. Weitere ähnliche Anordnungen sind zum Teil in der Beschreibung erwähnt und in den Ansprüchen enthalten. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein kompaktes ca. 2.5 m langes Stadtauto aus dem vor allem der modularen Aufbau aus Fahrgastzelle mit 2 Sitzreihen, Fahrschemel mit dem Antriebsag gregat und Kofferraum ersichtlich ist.

Fig. 2 einen Blick von oben auf das Stadtfahrzeug ohne die Fahrgastzelle und zeigt die flächen hafte Anordnung der wesentlichen Aggregate.

Fig. 3 einen vereinfachten Hydraulikplan des Fahrzeugantriebes mit Energiewandler, Hoch druck- und Niederdruckspeicher, zwei verstellbaren Hydromotoren mit angebauten Planetengetrieben, Gelenkwellen und Hinterräder, sowie die Anschlüsse für weitere hydraulisch angetriebene Aggregate deren Hydraulikpläne nicht dargestellt sind.

Ein kompaktes ca. 2.5 m langes Stadtauto 1 besteht aus dem Modul Fahrgastzelle 2 mit 4 bis 5 Sitzplätzen und der nicht dargestellten Lenkanlage, dem Armaturenbrett usw., einem Modul Fahrschemel 3, der die Vorderräder mit ihrer Aufhängung und dem Lenkgestänge 4, das Antriebsaggregat 5 und die Hinterräder mit ihrer Aufhängung 6 enthält sowie einem abnehmbaren Kofferraum 7.

Das Antriebsaggregat 5 bestimmt im wesentlichen die Höhe der Bodenfläche des Fahrzeuges. Diese Bodenfläche ist durchgängig eben, so daß auf ihr die Fahrgastzelle 2 als leicht auswechsel bares sehr steifes Modul angebracht werden kann. Gleiches gilt für die Anordnung der Sitze. So kann das Fahrzeug, wie dargestellt, für 4 bis 5 Personen bestuhlt werden. In diesem Fall ist prak tisch kein Kofferraum mehr vorhanden. Mit einem abnehmbaren Kofferraum 7 wäre dieses Manko auf Kosten der Fahrzeuglänge behebbar. Werden weniger Sitze eingebaut steht ent sprechend mehr Kofferraum zur Verfügung. Ist nur der Fahrersitz eingebaut können auch lange Teile (z. B. Ski) einfach transportiert werden.

Aus der Fig. 2 ist die flächige Anordnung der Aggregate zu ersehen. Zwischen den Vor derrädern 4 mit sehr großem Lenkwinkel für einen kleinen Wendekreis ist das Reserverad 8 untergebracht. Der Energiewandler 9 als Freikolbenbrennkraftmaschine mit dem seitlich ange ordneten Niederdruckspeicher 10 und Hochdruckspeicher 11 nimmt den zentralen Platz im Modul Fahrschemel 3 ein. Mit dem angeflanschten Hydraulikblock 12 garantiert der flache kompakte und mit seinem Schwerpunkt an günstigster Stelle im Fahrzeug aufgehängte Antriebs block 20 günstigstes Fahrverhalten.

Wird der Antriebsblock 20 mit den Rädern 4 und 6, der Batterie 13, dem elek tronischen Steuergerät 14, der Klimaanlage 15, dem elektrischen Generator 16, dem Kühler für das Hydraulikmedium 17 und dem Treibstofftank 18 in einem steifen Rahmen aufgehängt, entsteht ein sehr steifer Fahrschemel 3 der ein sicheres Unfallverhalten verspricht.

Eine steife Fahrgastzelle 2 mit den bekannten Rückhaltesystemen, wie Sicherheitsgurte und Airbags, verbessert das Sicherheitsverhalten weiter. Durch die angehobenen Sitzposition erhält der Fahrzeuglenker einen guten Überblick. Zusätzlich wird der Ein- und Ausstieg erleichtert.

Der Antriebsblock 20 besteht im wesentlichen aus den in Fig. 3 prinzipiell dargestellten Energiewandler 9, dem Hochdruckspeicher 11, dem Niederdruckspeicher 10, den Hydro motoren 19, für die beispielsweise verstellbare Axialkolben-Schrägscheibenmotore mit einem Verstellbereich nach "+" und "-" vorgeschlagen werden. Die Hydromotoren 19 sind mit dem Rücken zueinander (back to back) und direkt an den Energiewandler 9 montiert. Dadurch werden Hydraulikleitungen minimiert. Die Verstelleinrichtung der Hydromotoren wird von der nicht dargestellten elektronischen Steuerung angesteuert.

Um die Baugröße der Hydromotoren zu mimieren, wird je ein Planetengetriebe 21 an die Hydromotoren 19 angebaut. Die Untersetzung paßt die maximale Drehzahl der Hydro motoren an die maximale Drehzahl der Räder 6 bei Maximalgeschwindigkeit an und beträgt ca. 5 : 1. Der Abtrieb des Planetengetriebes 21 ist mit den Hinterräder 6 durch Gelenkwellen 22 verbunden.

Für den Antrieb der weiteren hydraulisch angetriebenen Aggregate besteht ein Anschluß- Hochdruckkreis 23 und ein Anschluß-Niederdruckkreis 24. Der Hochdruckspeicher 11 wird um Druckverluste im Stillstand zu vermeiden mit einem schaltbaren Rückschlagventil 25 ausgerüstet.

Bezugszeichenliste

1

Stadtfahrzeug

2

Fahrgastzelle

3

Fahrschemel

4

Vorderräder mit Aufhängung und Lenkgestänge

5

Antriebsaggregat

6

Hinterräder mit Aufhängung

7

Kofferraum

8

Reserverad

9

Energiewandler

10

Niederdruckspeicher

11

Hochdruckspeicher

12

Hydraulikblock

13

Batterie

14

elektronisches Steuergerät

15

Klimaanlage

16

elektrischer Generator

17

Kühler für Hydraulikmedium

18

Treibstofftank

19

Hydromotor

20

Antriebsblock

21

Planetengetriebe

22

Gelenkwelle

23

Anschluß-Hochdruckkreis

24

Anschluß-Niederdruckkreis

25

Rückschlagventil

Claims

1. Anordnung und Auswahl der für den Antrieb und Betrieb eines kompakten, kurzen und komfortablen Stadtautos (1) nötigen Aggregate innerhalb einer ca. 200 mm hohen Fläche unterhalb des flachen und ebenen Fußbodens, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsaggregat ein in der DE 37 27 335 C2 beschriebener Freikolbenbrennkraftmaschine verwendet wird, die direkt über einen Verbrennungsprozeß Brennstoffenergie in Hydraulikenergie umwandelt und die Hydraulikenergie in ein angebautes Hochdruckdruck- und Niederdruckspeichersystem gefördert wird, aus dem die Verbraucher, wie Hydromotoren für den Radantrieb, Motor für elektrischen Generator, Antriebe der Klimaanlage usw. mit Hydraulikenergie versorgt werden und der Freikolbenbrennkraftmaschine nur zwischen einem unteren und oberen Druckbereich des Hochdruckspeichers arbeitet.

2. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsblock (20) mit Energiewandler (9), Niederdruckspeicher (10), Hochdruckspeicher (11) und Hydraulikblock (12) mit Hydromotoren (19), Planetengetrieben (21) eine kompaktes flaches Antriebsaggregat (5) bildet, das in Fahrzeugmitte angebracht ist.

3. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiewandler (9) selbsttätig bei einer unteren Druckmarke des Hochdruckspeichers (11) startet und bei einer oberen Druckmarke abstellt.

4. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Fahrzeuges mittels zweier verstellbarer Hydromotoren der Axialkolben-Schrägscheibenbauart erfolgt, die "back to back" angeordnet sind und über je ein untersetzendes Planetengetriebe (21) und Gelenkwellen (22) die Hinterräder (6) antreiben.

5. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuerung (14) neben der Steuerung des Energiewandlers (9) auch die Schwenkwinkel der Hydromotoren und die sonstigen Hydraulikventile steuert.

6. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mittels eines Beschleunigungs- und Verzögerungspedals gesteuert wird und daß die Stellung der Pedale dem Schwenkwinkel an den Hydromotoren entspricht und bei unbetätigten Pedalen die Hydromotoren kein Antriebsmoment abgeben.

7. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Antrieb der Hydromotoren durch die Räder (Schubmoment) das geförderte Hydraulikmedium über das Rückschlagventil (25) in den Hochdruckspeicher gefördert wird (Bremsenergierückgewinnung).

8. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Beschleunigungs- und Verzögerungspedale und der elektronischen Steuerung eine Fahrzeugsteuerung erfolgt in der die Stellung des Beschleunigungspedals der Fahrzeugbeschleunigung entspricht, in der die Stellung des Verzögerungspedals der Fahrzeugverzögerung entspricht, bei unbetätigten Pedalen die vorhanden Geschwindigkeit gehalten wird und bei kurzer gleichzeitiger Betätigung beider Pedale bei Fahrzeugstillstand die Elektronische Steuerung dies als Stillstands und Parksignal erkennt.

9. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei gefülltem Hochdruckspeicher (11) eine längere Fahrstrecke emissionsfrei zurückgelegt werden kann.

10. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Generator (12) zur Erzeugung der elektrischen Energie von einem Hydromotor aus dem Hochdruckspeicher angetrieben wird und nur bei einer Drehzahl und einem Betriebspunkt arbeitet um die Batterie des Fahrzeuges aufzuladen und daß während der Bremsenergierückgewinnung der elektrische Generator immer eingeschaltet ist.

11. Anordnung und Betrieb eines Stadtautos nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Klimaanlage (15) von der Hydraulikenergie mittels Hydromotor oder Verdichterkolben angetrieben wird und auch bei Stillstand des Energiewandlers (9) arbeiten kann.