SE509847C2 - Bandgående hybrid fordon - Google Patents

Description

15 20 25 35 509 847 2 att kunna arbeta samtidigt i en samverkande hybriddriftsfunk- tion för maximal prestanda hos fordonet men också enbart var för sig för framdrivning och styrning av fordonet. Med en sådan lösning kan många fördelar erhållas. Bland annat åstad- kommes två helt redundanta drivsystem, som alltså kan arbeta helt oberoende av varandra. De primära drivkraftskällorna kan väljas mindre, varvid det blir möjligt att placera dessa på ett sätt som skapar mer utrymme för person- och materiel- transport. Genom att mindre drivenheter användes blir det vidare möjligt att utnyttja inom bilindustrin redan befint- liga och därmed billigare komponenter. Hydrauliska system kan undvaras och ersättas med elektriska.

Föreliggande uppfinning är även tillämpbar på midjestyrda bandfordon av det slag som innefattar en främre och en bakre vagnskropp, vilka är ledbart förbundna med varandra och har ett bandställ pá vardera sidan av respektive vagnskropp, samt ett motoriserat framdrivningssystem. Enligt uppfinningen innefattar framdrivningssystemet två separata, oberoende drivenheter med en primär drivkraftskälla av förbrännings- motortyp, där den ena drivenheten är anordnad att mekaniskt driva minst ett banddrivhjul hos vardera bandstället i den främre vagnskroppen, medan den andra drivenheten är anordnad att alstra elektrisk energi för drivning av minst ett band- drivhjul hos vardera bandstället hos den bakre vagnskroppen över minst en elektrisk motor, varvid drivenheterna är anord- nade att kunna arbeta samtidigt i en samverkande hybrid- driftsfunktion för maximal prestanda hos fordonet men också enbart var för sig för framdrivning och styrning av fordonet.

Ytterligare fördelar och särdrag hos framddrivningssystemet enligt uppfinningen kommer att framgå närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar, pá vilka: fig. l är en schematisk perspektivvy av ett band- gáende fordon med ovanför bandställen belägna sidokaross- delar, avsedda att inrymma var sin självständig drivenhet för hybriddrift av fordonet i enlighet med föreliggande uppfin- ning, varvid fordonet är visat med en överbyggnad utelämnad mellan de båda sidokarossdelarna; 10 15 20 25 30 35 3 509 847 fig. 2 är en schematisk tvärsektionsvy av bandfordo- net i fig. 1 och visande de respektive primära drivkraftskäl- lornas placering i sidokarossdelarna och en central karossdel för persontransport; och fig. 3 visar en schematisk planvy av ett bandfordon enligt fig. 1 och 2 med de separata drivenheterna för hybrid- drift antydda i sidodelarna av bandfordonet.

I fig. 1 betecknas generellt med 10 ett bandgàende fordon, vilket innefattar en vagnskropp 12 och ett bandställ 14 pà vardera långsidan av vagnskroppen 12. Fordonet enligt upp- finningen är utformat för hybriddrift, varvid fordonets framdrivningssystem har två av varandra oberoende, redundanta drivenheter, nämligen en första drivenhet för ren mekanisk drift av fordonet samt en andra drivenhet för elektrisk drift av detsamma. Den första drivenheten 16 (fig. 3) för mekanisk drift är lämpligen inrymd i en ovanför fordonets ena band- ställ 14 belägen sidokroppsdel 18 av vagnskroppen 12, medan den andra drivenheten 20 för elektrisk drift är belägen huvudsakligen i den motsatta sidokroppsdelen 22 av vagns- kroppen 12.

Såsom visas principiellt i fig. 3, innefattar drivenheten 16 en primär drivkraftskälla 24 av förbränningsmotortyp, exem- pelvis en dieselmotor, en växellàda 26 samt en transmission 27 för mekanisk drivning av företrädesvis ett främre band- drivhjul 28, 30 hos de respektive bandställen 14 via en konisk växel 32, en differential 34 och respektive slutväxlar 36, 38.

Den andra drivenheten 20 innefattar likaså en primär driv- kraftskälla 40 av förbränningsmotortyp, exempelvis en diesel- motor av samma slag som motorn 24, en generator 42, en styr- enhet 44 för den av generatorn 42 alstrade elektriska energin, en energilagringsenhet 46, exempelvis ackumulatorer, svänghjul, kondensatorer etc., samt en elektrisk drivmotor 48, 50 för drivning av ett respektive bakre banddrivhjul 52, 54 hos varje bandställ 14. 10 15 20 25 30 35 4509 847 4 Varje sidokroppsdel 18, 22 inrymmer vidare minst en icke visad bränsletank samt en motorkylare.

Drivenheterna 16, 20 är anordnade att kunna arbeta självstän- digt för framdrivning och styrning av fordonet, såväl samti- digt i en samverkande hybriddrift för maximal prestanda som var för sig, då någon av drivenheterna är ur funktion av någon anledning, d.v.s. fordonet skall kunna köras och styras med hjälp av enbart den ena drivenheten 16 eller 20, exempel- vis med enheten 20 då tyst elektrisk drift önskas, eller med nàgondera enheten om den andra ej skulle fungera. Lämpligen är drivenheterna 16, 20 utformade och dimensionerade på sådant sätt att cirka 50 % av effektbehovet för framdrivning och styrning överföres mekaniskt av enheten 16 (symboliskt visat med pilen M i fig. 3) och cirka 50 % elektriskt av enheten 20 (pilarna E). Självklart är det möjligt att ha en annan effektfördelning än 50-50 %. Effektfördelningen mellan drivenheterna 16, 20 bör dock ligga inom intervallet 30-70 % till 70-30 %.

Elmotorerna 48, 50 är anordnade att icke enbart avge lika effekt till banddrivhjulen 52, 54 vid körning framåt eller bakåt, utan skall även vid styrning av fordonet kunna arbeta växelvis som generator under bromsning av ettdera bandstället 14.

En fördel med den föreslagna hybriddriften enligt uppfin- ningen är förutom möjligheten till tyst elektrisk drift och full redundans även att drivenheterna 16, 20 kan placeras på ett fördelaktigare sätt än i konventionella bandgàende fordon av ifrågavarande slag med en enda stor primär drivkrafts- källa. Sålunda kan de primära drivkraftskällorna 24, 40 utgöras av mindre dieselmotorer av billig standardtyp för motorfordon och tillsammans med sina respektive samhörande driftsenheter placeras huvudsakligen i de ovanför bandställen 14 liggande utrymmena 18, 22, varvid - såsom bäst visas i fig. 2 - kan skapas ett relativt fritt utrymme 56 hos Vagns- kroppen 12 mellan de drivenheterna innefattande sidokropps- delarna 18, 22, vilket utrymme kan utnyttjas effektivt för 10 15 20 25 30 35 509 847 5 skyddad transport av personal och/eller materiel inklusive eventuell vapenbestyckning. Denna fördel kan givetvis uppnås oberoende av vilken typ av drivenhet som är inrymd i sido- kroppsdelarna.

En ytterligare fördel med ett delat drivsystem enligt uppfin- ningen är att drivenheterna 16, 20 kan göras lätt utbytbara i ett modulsystem, varvid sidokroppsdelarna 18, 22 kan vara löstagbara från den centrala vagnskroppen 56 medelst lämp- liga, icke visade fasta förband.

I det i fig. 3 visade utförandet drivs drivbanden mekaniskt av de två främre banddrivhjulen 28, 30 och elektriskt av de båda bakre banddrivhjulen 52, 54. Emellertid är det inom ramen för uppfinningen möjligt att flera hjul i bandställen 14 kan var drivna självständigt av drivenheterna 16, 20 eller att desamma gemensamt driver samma drivhjul, företrädesvis då de främre drivhjulen 28, 30 över lämpliga summeringsväxlar.

Drivenheterna i de båda sidokroppsdelarna kan alternativt utgöras av identiska mekaniska eller elektriska enheter.

Det är vidare möjligt att tillämpa hybriddriftsprincipen enligt föreliggande uppfinning även på midjestyrda bandvagns- fordon av det slag som innefattar en främre och en bakre vagnskropp, vilka är ledbart förbundna med varandra och har ett bandställ på vardera långsidan av respektive vagnskropp, varvid den främre vagnskroppen kan vara utförd pà sätt lik- nande det som visas i fig. 1-3, men där den elektriska driv- enheten är anordnad att driva drivbanden hos den bakre Vagns- kroppen.

Med hjälp av den elektriska drivenheten 20 kan oönskade hydrauliska system undvaras och en elenergipotential skapas för framtida vapenbestyckning av höghastighetstyp som kräver stora mängder elenergi.

Claims (13)

10 20 25 30 35 509 847 Patentkrav

1. Bandgående fordon av det slag som innefattar en vagnskropp (12) och ett bandställ (14) på vardera sidan av vagnskroppen samt ett motoriserat framdrivningssystem, kännetecknat av att framdrivningssystemet innefattar två separata, oberoende drivenheter (16, 20) med en primär drivkraftskälla (24, 40), där den ena drivenheten (16) är anordnad att driva minst ett banddrivhjul (28, 30) hos vardera bandstället (14), medan den andra drivenheten (20) är anordnad att driva likaså minst ett banddrivhjul (52, 54) hos vardera bandstället (14), varvid drivenheterna (16, 20) är anordnade att kunna arbeta sam- tidigt för maximal prestanda hos fordonet men också enbart var för sig för framdrivning och styrning av fordonet, och att de båda separata drivenheterna (16, 20) är huvudsakligen inrymda i var sin sidokroppsdel (18, 22) av vagnskroppen (12), vilka sidokroppsdelar (18, 22) är belägna huvudsakligen ovanför de respektive bandställen (14).

2. Bandgående fordon enligt krav 1, kännetecknat av att àtminstone den ena sidokroppsdelen (18) inrymmer en drivenhet (16) för mekanisk drivning av respektive banddrivhjul med samhörande växellåda (26) och transmissionsorgan.

3. Bandgående fordon enligt krav l, kännetecknat av att àt- minstone den ena sidokroppsdelen (22) inrymmer en drivenhet (20) för elektrisk drivning av respektive banddrivhjul med samhörande generatorenhet (42) och en enhet för lagring (46) av elektrisk energi.

4. Bandgående fordon enligt något av kraven 1-3, känneteck- nat av att i varje sidokroppsdel (18, 22) är anordnad en med respektive drivkraftskälla (24, 40) samhörande bränsletank.

5. Bandgående fordon enligt något av kraven 1-4, känntecknat av att i varje sidokroppsdel (18, 22) är anordnad en med respektive drivkraftskälla (24, 40) samhörande kylare. 10 15 20 25 30 35 509 84-7 7

6. Bandgáende fordon enligt något av kraven l-5, kännetecknat av att sidokroppsdelarna (18, 22) är utformade som modulen- heter, som är lösbart förbundna med en mellan sidokropps- delarna (18, 22) belägen central kroppsdel (56) av vagnskrop- pen (12).

7. Bandgáende fordon enligt krav 6, kännetecknat av att den centrala vagnskroppsdelen (56) huvudsakligen bildar ett utrymme för person- och/eller materialtransport inklusive eventuell vapenbestyckning.

8. Bandgáende fordon enligt krav 1, kännetecknat av att i och för hybriddriftsfunktion är framdrivningssystemet utformat och dimensionerat så att ca 30-70 %, företrädesvis ca 50 %, av fordonets effektbehov för framdrivning och styrning över- föres mekaniskt från nämnda ena drivenhet (16), medan reste- rande ca 70-30 %, företrädesvis ca 50 %, av effektbehovet för framdrivning och styrning överföres pà elektrisk väg från den andra drivenheten (20).

9. Bandgáende fordon enligt krav 8, kännetecknat av att nämnda ena drivenhet (16) för mekanisk drivning av banddriv- hjul (28, 30) hos bandställen (14) innefattar en differential (34) i en transmission mellan banddrivhjulen (28, 30) i de respektive bandställen (14).

10. Bandgáende fordon enligt krav 8 eller 9, kännetecknat av att nämnda ena drivenhet (16) är anordnad att driva ett par främre banddrivhjul (28, 30) hos bandställen (14), medan den andra drivenheten (20) är anordnad att driva ett par bakre banddrivhjul (52, 54) hos bandställen (14), eller vice versa.

11. ll. Bandgáende fordon enligt krav 10, kännetecknat av att en separat elektrisk motor (48, 50) är anordnad att driva ett respektive banddrivhjul (52, 54) i varje bandställ (14).

12. Bandgáende fordon enligt krav ll, kännetecknat av att de elektriska motorerna (48, 50) är anordnade att kunna arbeta 509 847 8 växelvis som generator vid bromsning av ena bandstället (14) vid styrning av fordonet.

13. Bandgående fordon enligt krav 8 eller 9, kännetecknat av att de båda drivenheterna (16, 20) driver ett par gemensamma banddrivhjul över en summeringsväxel.