DE4135875A1 - Hybrid drive unit for automobile with IC engine and electric motor - uses IC engine as propulsion drive, for direct drive of electric motor or for recharging electric storage battery - Google Patents

Hybrid drive unit for automobile with IC engine and electric motor - uses IC engine as propulsion drive, for direct drive of electric motor or for recharging electric storage battery

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Irm Antriebstechnik 7057 Winnenden De GmbH
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Abstract

The hybrid drive unit uses at least one electric motor (14), which can be operated from a storage battery (32), or which is driven directly by an IC engine (10) used for recharging the battery (32). The IC engine has a lower power output than the electric motor (14) and can be used independently as the vehicle drive. Pref. the drive shaft (12) between the IC engine and the electric motor is used to drive a hydraulic pump (16), with respective switched couplings (18,20) for disconnecting the IC engine and the electric motor from the drive shaft (12). USE/ADVANTAGE - For road vehicle. Ensures low exhaust emissions and engine noise and prevents battery drainage by operation of auxiliaries e.g. interior heating.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für ein Kraftfahrzeug. Elektromotorische Antriebe für Kraftfahr­ zeuge werden aus Gründen des Umweltschutzes immer dringender erforderlich. So weisen sie nicht den bei Verbrennungsmotoren schädlichen Emissionsausstoß und deren Lärmentwicklung auf.The invention relates to an electric motor drive for a motor vehicle. Electromotive drives for motor vehicles Witnesses are becoming increasingly urgent for reasons of environmental protection required. So they don't show that in internal combustion engines harmful emissions and their noise development.

Stand der TechnikState of the art

Bekannt ist ein sogenanntes Audi-Duo-Fahrzeug. Bei diesem Fahrzeug werden die Vorderräder von einem Verbrennungsmotor in üblicher Weise angetrieben. Zusätzlich ist ein elektri­ scher Motor vorhanden, der von einer elektrischen Batterie angetrieben werden kann und der dadurch die Hinterräder die­ ses Fahrzeuges antreibt. Die Batterie wird ihrerseits von einem Generator aufgeladen, der vom Verbrennungsmotor ange­ trieben wird. Der Verbrennungsmotor weist mit etwa 100 KW die zehnfache Leistung des Elektromotors auf. Eine direkte Ver­ bindung zwischen den beiden Antriebsmotoren findet nicht statt.A so-called Audi duo vehicle is known. With this Vehicle's front wheels are powered by an internal combustion engine driven in the usual way. In addition, an electri There is a motor provided by an electric battery can be driven and thereby the rear wheels drives his vehicle. The battery in turn is powered by a generator charged by the internal combustion engine is driven. The combustion engine has about 100 KW ten times the power of the electric motor. A direct ver there is no bond between the two drive motors instead of.

Es ist darüber hinaus ein VW-Golf-Fahrzeug bekannt, das mit einem sogenannten Hybridantrieb ausgestattet ist. Auch hier beträgt die Leistung des Verbrennermotors etwa das zehnfache des Elektromotors. Dieses Fahrzeug kann durch den Elektromo­ tor oder durch den Verbrennungsmotor angetrieben werden. Zu­ sätzlich ist ein Hybridbetrieb möglich. Hierbei kann wahlwei­ se, je nach Fahrleistung, zwischen dem Elektro- und dem Ver­ brennungsmotor umgeschaltet werden.It is also known a VW Golf vehicle that with is equipped with a so-called hybrid drive. Here too the power of the combustion engine is about ten times of the electric motor. This vehicle can be powered by the electromo Tor or be driven by the internal combustion engine. To Hybrid operation is also possible. Here you can choose se, depending on the mileage, between the electrical and the Ver internal combustion engine can be switched.

Bei allen Kraftfahrzeugen und damit auch bei elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen wird von der Zulassungsbehörde die Möglichkeit zum Heizen des Fahrgastinnenraumes gefordert. Dies bedeutet, daß zusätzliche Energie zum Heizen jederzeit vorhanden sein und bereitgestellt werden muß. Um die für den Antrieb des Fahrzeuges vorgesehene elektrische Batterie nicht zu Heizungszwecken benutzen zu müssen, sind beispielsweise beim vorstehend genannten Audi-Duo-Kraftfahrzeug zusätzliche eine benzinelektrische Warmwasserheizung vorgesehen. Außerdem ist bei allen Fahrzeugen eine Einrichtung zum Aufladen der für den Fahrbetrieb erforderlichen Batterie vorgesehen.In all motor vehicles and thus also with an electric motor  powered motor vehicles is approved by the registration authority the possibility of heating the passenger compartment. This means that additional energy for heating at all times must be available and must be provided. To the for the Drive of the vehicle provided electric battery is not For example, to have to use for heating purposes in the above-mentioned Audi duo motor vehicle additional a petrol-electric hot water heater is provided. Furthermore is a device for charging all vehicles battery required for driving.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektromo­ torischen Antrieb für Kraftfahrzeuge anzugeben.Based on this prior art, the Invention, the object of an improved electromo to specify toric drive for motor vehicles.

Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Der gattungsgemäßig bekannte elektromotorische An­ trieb für ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dementsprechend da­ durch aus, daß ein Verbrennungsmotor mit gegenüber der elek­ trischen Maschine geringerer Leistung vorhanden ist, daß die elektrische Maschine von dem Verbrennungsmotor antreibbar und dadurch als Generator zum Aufladen der Batterie betreibbar ist und daß der Verbrennungsmotor auch als direkter Antrieb für das Kraftfahrzeug zu verwenden ist. Die Erfindung geht damit von der Erkenntnis aus, die elektrische Maschine des elektromotorischen Antriebs nicht nur als Motor sondern auch als Generator zum Aufladen der Batterie zu benutzen, wobei im Generatorbetrieb ein Verbrennungsmotor zum Antreiben des Ge­ nerators verwendet wird. Die beim Betreiben des Verbrennungs­ motors entstehende Wärme kann dann zu Heizzwecken verwendet werden. Sofern der Verbrennungsmotor zum Aufladen der Batte­ rie nicht benötigt wird und sofern es aus fahrtechnischen Gründen gewünscht wird, kann der Verbrennungsmotor auch als direkter Antrieb für das Kraftfahrzeug verwendet werden. Ein derartiger Verbrennungsmotor besitzt regelmäßig eine gegenü­ ber der elektrischen Maschine geringere Leistung. Der Ver­ brennungsmotor ist nämlich weniger als Antriebseinrichtung als vielmehr als eine Ladehilfseinrichtung zum Aufladen der Batterie zu verstehen. Dabei spielt die spezielle Art der Batterie keine entscheidende Rolle.This invention is characterized by the features of claim 1 given. The generic known electromotive Drive for a motor vehicle is accordingly there from that an internal combustion engine with opposite the elek trischer machine of lower power is present that the electric machine driven by the internal combustion engine and thereby operable as a generator for charging the battery is and that the internal combustion engine is also used as a direct drive is to be used for the motor vehicle. The invention goes thus from the knowledge that the electrical machine of the electric motor drive not only as a motor but also to use as a generator to charge the battery, whereby in Generator operation an internal combustion engine to drive the Ge nerators is used. The one while operating the combustion engine heat can then be used for heating purposes will. If the internal combustion engine to charge the battery rie is not required and provided it is from technical driving If the reasons are desired, the internal combustion engine can also be used as direct drive for the motor vehicle can be used. A  Such an internal combustion engine regularly has a counter Lower power over the electrical machine. The Ver internal combustion engine is less than a drive device rather than a loading device for charging the Understand battery. The special type of Battery doesn't matter.

Als sinnvoll hat es sich herausgestellt, den Verbrennungsmo­ tor nach dem Heizbedarf des Fahrzeuges auszulegen. Gegebenen­ falls können dabei noch die sonstigen elektrischen Verbrauche wie z. B. Beleuchtungseinrichtung und dergleichen berücksich­ tigt werden. Nachdem von einem Verbrennungsmotor nur ca. ein Drittel zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges an Leistung bzw. zum Antreiben der elektrischen Maschine im Generatorbetrieb genutzt werden kann und die restlichen zwei Drittel an Lei­ stung als Abwärme anfallen, braucht der Verbrennungsmotor leistungsmäßig nicht größer zu sein, als etwa für die Heizung des Kraftfahrzeuges maximal erforderlich wird. Das bedeutet, daß bei einem Bedarf an 10 bis 15 KW Heizleistung die Hälfte, d. h. 5 bis 7,5 KW an nutzbarer Motorleistung zum Antreiben der elektrischen Maschine oder auch zum direkten Antrieb des Kraftfahrzeuges zur Verfügung steht. Diese etwa 5 bis 7,5 KW Motorleistung des Verbrennungsmotors liefern in etwa 3 bis 5 KW elektrische Energie. Diese elektrische Energie bedeutet eine dementsprechend große Unabhängigkeit von einer stationä­ ren Steckdose zum Aufladen der elektrischen Batterie des Fahrzeuges.It turned out to be sensible, the combustion engine to be designed according to the heating requirements of the vehicle. Given if you can still the other electrical consumption such as B. lighting device and the like be done. Having from an internal combustion engine only approx Third to drive a motor vehicle in terms of performance or to drive the electrical machine in generator mode can be used and the remaining two thirds of lei the internal combustion engine needs performance not to be greater than for heating, for example maximum of the motor vehicle is required. That means, that if you need 10 to 15 KW heating power, half d. H. 5 to 7.5 KW of usable engine power for driving of the electrical machine or for direct drive of the Motor vehicle is available. This about 5 to 7.5 KW Engine power of the internal combustion engine provides approximately 3 to 5 KW electrical energy. This means electrical energy a correspondingly large independence from a stationary Ren socket for charging the electric battery of the Vehicle.

Ein bautechnisch einfacher elektromotorischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug entsprechend der Erfindung zeichnet sich durch eine gemeinsame Antriebs- bzw. Abtriebswelle zwischen dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine aus. Dabei hat es sich als sinnvoll herausgestellt, von der Welle eine hydraulische Pumpe antreiben zu lassen. Der an diese Pumpe angeschlossene Druckmittelkreis besitzt eine Einrichtung zum Umwandeln der Energie der Flüssigkeit in mechanische Energie zwecks Antrieb des Kraftfahrzeuges. Diese Umwandlungs-Ein­ richtung ist beispielsweise ein Hydrogetriebe, das auch mit einem mechanischen Getriebe zum Antrieb des Kraftfahrzeuges bautechnisch gekoppelt bzw. zusammengebaut sein kann. In die­ sem Druckmittelkreis sind ferner Steuereinrichtungen vorhan­ den, so daß jeweils eine beliebige Menge an Druckmittel durch die Umwandlungseinrichtung hindurchgedrückt werden kann. Da­ mit läßt sich die Umwandlungs-Einrichtung wie z. B. das Hydrogetriebe oder ganz allgemein auch ein mechanisches Ge­ triebe stufenlos regulieren.A structurally simple electromotive drive for one Motor vehicle according to the invention is characterized by a common drive or output shaft between the Internal combustion engine and the electrical machine. Here it turned out to be useful to have one of the waves hydraulic pump to drive. The one at this pump connected pressure medium circuit has a device for Converting the energy of the liquid into mechanical energy  for the purpose of driving the motor vehicle. This conversion one direction is, for example, a hydraulic transmission that also works with a mechanical transmission for driving the motor vehicle structurally coupled or assembled. In the Control devices are also available the, so that any amount of pressure medium through the converter can be pushed through. There with the conversion device such. B. that Hydro gearbox or more generally a mechanical Ge Infinitely regulate the drives.

Um den Verbrennungsmotor möglichst mit konstanter Leistung arbeiten zu lassen und dadurch um zu verhindern, daß der Ver­ brennungsmotor im Teillastbereich arbeitet, was ein Absinken seines Wirkungsgrades bedeuten würde, ist der Druckmittel­ kreis aus zwei Leiterschleifen zusammengesetzt, die in ihrem gemeinsamen Leitungsbereich die von der gemeinsamen Welle an­ getriebene Pumpe besitzen. In der einen Leitungsschleife ist dann beispielsweise die Umwandlungs-Einrichtung und in der anderen Leitungsschleife ein Drosselventil vorhanden. Durch Verstellen des Drosselventils kann dann mehr oder weniger Druckmittel durch die die Umwandlungs-Einrichtung aufweisende Leitungsschleife hindurchgedrückt werden. Die jeweils restli­ che Menge an Druckmittel wird dann durch die das Drosselven­ til enthaltende Leitungsschleife hindurchgedrückt. Der Ver­ brennungsmotor kann damit mit konstanter Leistung betrieben werden, was bedeutet, daß auch die Welle immer mit konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben werden kann.To the internal combustion engine with constant power if possible to work and thereby to prevent the Ver internal combustion engine works in the partial load range, causing a drop its efficiency would mean the pressure medium circle composed of two conductor loops, which in their common line area starting from the common wave own driven pump. In one line loop then for example the conversion device and in the throttle valve present in other line loop. By Adjusting the throttle valve can then more or less Pressure medium through the one having the conversion device Line loop are pushed through. The rest of each che amount of pressure medium is then by the throttle valve til containing line loop pushed through. The Ver internal combustion engine can thus be operated with constant power be, which means that the wave always with constant Rotational speed can be driven.

Durch An- oder Abkoppeln des Verbrennungsmotors und/oder der elektrischen Maschine an besagter Welle sind mehrere Zustände für Leistungsab- bzw. Aufnahme möglich. So kann bei eingekop­ pelter elektrischer Maschine über die zwischen der elektri­ schen Maschine der Pumpe und dem Verbrennungsmotor vorhandene Welle eine Leistungsabgabe von dem Verbrennungsmotor direkt zur elektrischen Maschine vollständig oder teilweise fließen. By coupling or uncoupling the internal combustion engine and / or the electrical machine on said shaft are several states possible for power consumption or absorption. So at einekop pelter electrical machine over the between the electri the machine of the pump and the internal combustion engine Wave a power output from the internal combustion engine directly flow completely or partially to the electrical machine.  

So wäre z. B. im Leerlauf ein vollständiger Leistungsfluß vom Verbrennungsmotor zur elektrischen Maschine des Kraftfahrzeu­ ges möglich. Die elektrische Maschine würde dann im Genera­ torbetrieb laufen und die elektrische Batterie aufladen. So­ fern die Leistungsabgabe an den Antrieb nicht kleiner ist als die Leistung, die vom Verbrennungsmotor zur Verfügung ge­ stellt wird, könnte der Überschuß an Leistung ebenfalls zur elektrischen Maschine fließen und diese als Generator zum Aufladen der Batterie antreiben. Zusätzlich könnte sowohl der Verbrennungsmotor als auch gleichzeitig die elektrische Ma­ schine zum Antrieb des Kraftfahrzeuges benutzt werden. Dies wäre selbstverständlich nur solange möglich, wie die vom Fahrzeug aufgenommene Leistung geringer ist als die von der Batterie zur Verfügung gestellte Leistung.So would be B. at idle a full power flow from Internal combustion engine to the electric machine of the motor vehicle possible. The electrical machine would then be in the genera door operation and charge the electric battery. Like this unless the power output to the drive is not less than the power available from the internal combustion engine the excess of performance could also be provided electrical machine flow and this as a generator for Drive charging the battery. In addition, both Internal combustion engine as well as the electrical Ma be used to drive the motor vehicle. This would of course only be possible as long as that of Power consumed is less than that of the vehicle Battery provided power.

Bei ausgekuppeltem Verbrennungsmotor könnte schließlich auch die elektrische Maschine allein zum Antreiben des Fahrzeuges benutzt werden.Finally, with the combustion engine disengaged, too the electric machine alone for driving the vehicle to be used.

Statt der zwischen Verbrennungsmotor und elektrischen Maschi­ ne vorgesehenen Verbindungswelle könnte auch eine wellenlose Verbindung, beispielsweise durch entsprechende Druckmittel­ kreise geschaffen werden. Allerdings stellt die Anordnung der Verbindungswelle eine konstruktiv und wirkungsgradmäßig gün­ stige Lösung dar.Instead of the one between the internal combustion engine and the electric machine A proposed connecting shaft could also be a shaftless one Connection, for example by appropriate pressure medium circles are created. However, the arrangement of the Connecting shaft a constructive and efficient gün solution.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale so­ wie durch das nachstehende Ausführungsbeispiel.Further features and advantages of the invention result by the features further listed in the claims as by the embodiment below.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und er­ läutert. Die einzige Figur zeigt in schematisierter Darstel­ lung die Antriebsstruktur nach der Erfindung.The invention is based on the in the drawing illustrated embodiment described and he  purifies. The only figure shows a schematic representation development of the drive structure according to the invention.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

Ein Verbrennungsmotor 10 ist über eine Welle 12 mit einer elektrischen Maschine 14 verbunden. Von der Welle wird eine hydraulische Pumpe 16 angetrieben. Sowohl der Verbrennungsmo­ tor 10 als auch die elektrische Maschine 14 können jeweils über eine Kupplung 18, 20 von der Welle 12 zu- bzw. abgekop­ pelt werden.An internal combustion engine 10 is connected to an electrical machine 14 via a shaft 12 . A hydraulic pump 16 is driven by the shaft. Both the combustion engine 10 and the electrical machine 14 can be closed or uncoupled from the shaft 12 via a coupling 18 , 20, respectively.

Die Pumpe 16 ist in einer Leitung 22 vorhanden, die als ge­ meinsame Leitung in einem linken und rechten Druckmittelkreis 24, 26 vorhanden ist. In dem rechten Leitungskreis 26 ist ein Drosselventil 28 eingebaut. In dem linken Leitungskreis 24 ist ein Hydrogetriebe 30 vorhanden, das im vorliegenden Fall zum Antreiben eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges dient. Das Druckmittel in den beiden Druckmittelkreisen dient als Energieträger. Diese Energie der Flüssigkeit wird in dem Hydrogetriebe 30 in mechanische Energie umgewandelt. Die me­ chanische Energie kann dann beispielsweise in einem mechani­ schen Getriebe zum Antrieb des Kraftfahrzeuges verwendet wer­ den.The pump 16 is present in a line 22 which is present as a common line in a left and right pressure medium circuit 24 , 26 . A throttle valve 28 is installed in the right line circuit 26 . In the left line circuit 24 there is a hydraulic transmission 30 which, in the present case, is used to drive a motor vehicle, not shown. The pressure medium in the two pressure medium circuits serves as an energy source. This energy of the liquid is converted into mechanical energy in the hydraulic transmission 30 . The mechanical energy can then be used, for example, in a mechanical transmission for driving the motor vehicle.

Bei konstanter Leistungsabgabe der Pumpe 16 fließt durch die Leitung 22 ein konstanter Druckmittelstrom. In Abhängigkeit von der Stellung des Drosselventils 28 fließt von diesem Lei­ tungsstrom eine mehr oder weniger große Menge durch die Lei­ tungsschleife 24 und damit durch das Hydrogetriebe 30. Auf diese Weise läßt sich das Hydrogetriebe stufenlos antreiben. Falls z. B. das Drosselventil 28 ganz geöffnet ist, fließt das Druckmittel vollständig nur durch die Leitungsschleife 26. Ein Fließen von Druckmittel durch die Leitungsschleife 24 wird aufgrund des inneren Widerstandes des Hydrogetriebes 30 verhindert. In dieser AUF-Stellung des Drosselventils 28 kann nun durch entsprechendes Zuschalten der elektrischen Maschine 14 dieselbe als Generator angetrieben und zum Aufladen der mit der elektrischen Maschine verbundenen Batterie 32 dienen. Durch Drosseln des Drosselventils 28 kann das Hydrogetriebe 30 teilweise angetrieben und trotzdem noch die elektrische Maschine 14 als Generator betrieben werden. Der Verbrennungs­ motor 10 würde dann sowohl das Hydrogetriebe 30 als auch die elektrische Maschine 14 im Generatorbetrieb antreiben.With a constant power output of the pump 16 , a constant pressure medium flow flows through the line 22 . Depending on the position of the throttle valve 28 , a more or less large amount flows through this line current through the line loop 24 and thus through the hydraulic transmission 30 . In this way, the hydraulic transmission can be driven continuously. If e.g. B. the throttle valve 28 is fully open, the pressure medium flows completely only through the line loop 26 . A flow of pressure medium through the line loop 24 is prevented due to the internal resistance of the hydraulic transmission 30 . In this OPEN position of the throttle valve 28 , the electrical machine 14 can be driven as a generator by appropriate switching on and serve to charge the battery 32 connected to the electrical machine. By throttling the throttle valve 28 , the hydraulic transmission 30 can be partially driven and the electrical machine 14 can still be operated as a generator. The internal combustion engine 10 would then drive both the hydraulic transmission 30 and the electrical machine 14 in generator mode.

Andererseits wäre es möglich, das Hydrogetriebe 30 oder das ganz allgemein zum Antreiben des Fahrzeuges vorhandene Ge­ triebe sowohl von dem Verbrennungsmotor 10 also auch von der elektrischen Maschine 14 anzutreiben. Die elektrische Maschi­ ne 14 würde dann im Motorbetrieb von der Batterie 32 ange­ trieben werden. Letztendlich ist es natürlich immer möglich, durch Abkuppeln des Verbrennungsmotors 10 von der Welle 12 nur den Elektromotor 14 im Motorbetrieb zum Antreiben des Fahrzeugs zu benutzen.On the other hand, it would be possible to drive the hydraulic transmission 30 or the gearbox in general for driving the vehicle, both from the internal combustion engine 10 and also from the electrical machine 14 . The electric machine ne 14 would then be driven by the battery 32 during engine operation. Ultimately, of course, it is always possible to use only the electric motor 14 to drive the vehicle by uncoupling the internal combustion engine 10 from the shaft 12 .

Das Betreiben des Verbrennungsmotors 10 hat den Vorteil, daß die Menge der durch den Verbrennungsmotor erzeugten Emissio­ nen und die durch ihn bewirkte Lärmentwicklung aufgrund der geringen Dimensionierung des Verbrennungsmotors im Fahrbe­ trieb gering sind. Dabei kann die vom Verbrennungsmotor er­ zeugte Abwärme zum Heizen des Fahrzeugs verwendet werden. Die vom Verbrennungsmotor 10 schließlich nutzbare Motorleistung kann dabei über die im Generatorbetrieb dann wirkende elek­ trische Maschine zum Aufladen der Batterie verwendet werden. Sofern kein Aufladen der Batterie 32 erforderlich wäre, könn­ te die Motorleistung gegebenenfalls auch direkt zum Antrieb des Fahrzeuges genutzt werden.The operation of the internal combustion engine 10 has the advantage that the amount of emissions generated by the internal combustion engine and the noise caused by it due to the small size of the internal combustion engine in Fahrbe are small. The waste heat generated by the internal combustion engine can be used to heat the vehicle. The engine power that can ultimately be used by the internal combustion engine 10 can be used to charge the battery via the electrical machine that then acts in generator mode. If it were not necessary to charge the battery 32 , the engine power could possibly also be used directly to drive the vehicle.

Im Gegensatz zu den bekannten elektromotorischen Antrieben geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, den Verbrennungs­ motor nicht primär zum Antreiben des Fahrzeuges sondern pri­ mär zum Aufladen der Batterie zu verwenden. Es kann dann die vom Verbrennungsmotor erzeugte Abwärme zum Heizen des Fahr­ zeuges verwendet werden. Dies alles erfordert lediglich einen relativ kleinen Verbrennungsmotor, so daß die Umweltbelastung auch im Betrieb des Verbrennungsmotors wesentlich geringer ist, als es zur Zeit beim Betreiben von Verbrennungsmotoren üblicher Dimensionierung der Fall ist. Vorteilhaft ist darü­ ber hinaus, daß auf eine separate Energiequelle zum Aufheizen des Fahrzeuges verzichtet werden kann.In contrast to the well-known electric motor drives the invention proceeds from the knowledge, the combustion engine not primarily for driving the vehicle but pri can be used to charge the battery. Then it can  Waste heat generated by the internal combustion engine for heating the vehicle be used. All of this requires only one relatively small internal combustion engine, so the environmental impact also significantly lower in the operation of the internal combustion engine is when it is currently operating internal combustion engines usual dimensioning is the case. It is advantageous beyond that on a separate energy source for heating of the vehicle can be dispensed with.

Claims (7)

1. Elektromotorischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug, mit
  • - einer elektrischen Maschine (14),
  • - einer elektrischen Batterie (32), die zum Betreiben der elektrischen Maschine dient, und
  • - einer Ladeeinrichtung für die Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - ein Verbrennungsmotor (10) mit gegenüber der elektri­ schen Maschine (14) geringerer Leistung vorhanden ist,
  • - die elektrische Maschine (14) von dem Verbrennungsmotor (10) antreibbar und dadurch als Generator zum Aufladen der Batterie (32) betreibbar ist,
  • - der Verbrennungsmotor (10) auch als direkter Antrieb für das Kraftfahrzeug verwendbar ist.
1. Electric motor drive for a motor vehicle, with
  • - an electrical machine ( 14 ),
  • - An electric battery ( 32 ) which serves to operate the electric machine, and
  • - A charging device for the battery, characterized in that
  • - An internal combustion engine ( 10 ) with respect to the electrical machine's ( 14 ) lower power is available,
  • the electric machine ( 14 ) can be driven by the internal combustion engine ( 10 ) and can thus be operated as a generator for charging the battery ( 32 ),
  • - The internal combustion engine ( 10 ) can also be used as a direct drive for the motor vehicle.
2. Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Verbrennungsmotors (10) im wesentlichen nicht größer ist, als sie zum Heizen des Kraftfahrzeuges erforderlich ist.2. Electromotive drive according to claim 1, characterized in that the power of the internal combustion engine ( 10 ) is substantially not greater than that required for heating the motor vehicle. 3. Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Verbrennungsmotors (10) im wesentlichen nicht größer ist, als sie zum Heizen des Kraftfahrzeuges und zum Bedienen sonstiger elektrischer Verbraucher wie z. B. von Beleuchtungseinrichtungen erforderlich ist.3. Electric motor drive according to claim 1, characterized in that the performance of the internal combustion engine ( 10 ) is substantially no greater than that for heating the motor vehicle and for operating other electrical consumers such as. B. lighting equipment is required. 4. Elektromotorischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor (10) über eine gemeinsame Antriebs- bzw. Abtriebswelle (12) mit der elektrischen Maschine (14) verbindbar ist. 4. Electromotive drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) via a common drive or output shaft ( 12 ) with the electrical machine ( 14 ) can be connected. 5. Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - von der Welle (12) eine in einem hydraulischen Druck­ mittelkreis vorhandene Pumpe (16) antreibbar ist,
  • - in diesem Druckmittelkreis eine Einrichtung (30) zum Umwandeln der Energie der Flüssigkeit in mechanische Energie zwecks Antrieb des Kraftfahrzeuges vorhanden ist,
  • - dieser Druckmittelkreis Steuereinrichtungen (28) derart besitzt, daß wahlweise eine beliebige Menge an Druckmit­ tel durch diese Umwandlungs-Einrichtung (30) hindurch­ führbar ist.
5. Electromotive drive according to claim 4, characterized in that
  • - A pump ( 16 ) present in a hydraulic pressure medium circuit can be driven by the shaft ( 12 ),
  • - A device ( 30 ) for converting the energy of the liquid into mechanical energy for the purpose of driving the motor vehicle is present in this pressure medium circuit,
  • - This pressure medium circuit control means ( 28 ) in such a way that optionally any amount of Druckmit tel through this conversion device ( 30 ) can be performed.
6. Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungs-Einrichtung (30) ein mechanisches Getrie­ be zum Antrieb der Kraftfahrzeuge enthält.6. Electromotive drive according to claim 5, characterized in that the conversion device ( 30 ) contains a mechanical transmission be for driving the motor vehicles. 7. Elektromotorischer Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Druckmittelkreis zwei durch einen gemeinsamen Lei­ tungsbereich miteinander verbundene Leitungsschleifen (24, 26) besitzt,
  • - in dem gemeinsamen Leitungsbereich (22) eine Pumpe (16) angeordnet ist, die mechanisch (12) mit dem Verbren­ nungsmotor (10) und/oder der elektrischen Maschine (14) verbindbar ist,
  • - in der einen Leitungsschleife (24) die Umwandlungs-Ein­ richtung (30) und in der anderen Leitungsschleife (26) ein Drosselventil (28) ist, so daß durch Verstellen des Drosselventils (28) mehr oder weniger Druckmittel durch die die Umwandlungs-Einrichtung (30) aufweisende Lei­ tungsschleife (24) hindurchdrückbar ist.
7. Electromotive drive according to claim 5 or 6, characterized in that
  • - The pressure medium circuit has two line loops ( 24 , 26 ) connected to one another by a common line area,
  • - In the common line area ( 22 ) a pump ( 16 ) is arranged, the mechanical ( 12 ) with the combustion engine ( 10 ) and / or the electrical machine ( 14 ) can be connected,
  • - In one line loop ( 24 ), the conversion device ( 30 ) and in the other line loop ( 26 ) is a throttle valve ( 28 ), so that by adjusting the throttle valve ( 28 ) more or less pressure medium through which the conversion device ( 30 ) having line loop ( 24 ) can be pushed through.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9413500U1 (en) * 1994-08-22 1994-10-13 Irmscher Gmbh Automobile, especially for private local transport
DE29505911U1 (en) * 1995-04-06 1995-05-24 Monte Bau U Handelsgesellschaf Car with different energy producers
EP1045144A1 (en) * 1998-10-29 2000-10-18 Bosch Automotive Systems Corporation Hybrid compressor
US6834737B2 (en) * 2000-10-02 2004-12-28 Steven R. Bloxham Hybrid vehicle and energy storage system and method
EP1673973A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-28 Martignani Ing. C. Di Martignani Stefano & C. S.r.l. Pesticide spray apparatus
CN104085289A (en) * 2014-06-25 2014-10-08 弟朝光 Dual-power fuel-electric hybrid convertible car

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9413500U1 (en) * 1994-08-22 1994-10-13 Irmscher Gmbh Automobile, especially for private local transport
DE29505911U1 (en) * 1995-04-06 1995-05-24 Monte Bau U Handelsgesellschaf Car with different energy producers
EP1045144A1 (en) * 1998-10-29 2000-10-18 Bosch Automotive Systems Corporation Hybrid compressor
EP1045144A4 (en) * 1998-10-29 2003-04-23 Zexel Valeo Climate Contr Corp Hybrid compressor
US6834737B2 (en) * 2000-10-02 2004-12-28 Steven R. Bloxham Hybrid vehicle and energy storage system and method
EP1673973A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-28 Martignani Ing. C. Di Martignani Stefano & C. S.r.l. Pesticide spray apparatus
CN104085289A (en) * 2014-06-25 2014-10-08 弟朝光 Dual-power fuel-electric hybrid convertible car

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