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Title:
SNOW MOBILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/077694
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a snow mobile which comprises an internal combustion engine and a drive train including a transmission.

Inventors:
HAYDL ANDREAS (AT)
Application Number:
PCT/AT2004/000411
Publication Date:
August 25, 2005
Filing Date:
November 25, 2004
Export Citation:
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Assignee:
AVL LIST GMBH (AT)
HAYDL ANDREAS (AT)
International Classes:
B62M27/02; F16H9/16; (IPC1-7): B60K6/04; B62M27/02
Domestic Patent References:
WO1989003944A11989-05-05
Foreign References:
SE441430B1985-10-07
US4869332A1989-09-26
FR2387813A11978-11-17
US6048289A2000-04-11
US20020117342A12002-08-29
US20020117342A12002-08-29
JPH10272938A1998-10-13
US20010001996A12001-05-31
JPH10218078A1998-08-18
JPH10217921A1998-08-18
US4844227A1989-07-04
US4702119A1987-10-27
US5400671A1995-03-28
Attorney, Agent or Firm:
Babeluk, Michael (Wien, AT)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Schneemobil mit einer Brennkraftmaschine und einem Antriebsstrang mit einem kontinuierlich variablem Getriebe und einem Mittel zum Unterbrechen des Antriebsstranges zwischen Brennkraftmaschine und Abtriebswelle, so wie einer Einrichtung zur Umkehrung der Antriebsrichtung, dadurch ge kennzeichnet, dass die Einrichtung einen Elektromotor aufweist, welcher bei Umkehrung der Antriebsrichtung auf den Antriebsstrang einwirkt.
2. Schneemobil, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotorin Transmissionsrichtung gesehennach dem kon tinuierlich variablem Getriebe im Antriebsstrang angeordnet ist.
3. Schneemobil, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Elektromotor über eine Freilaufkupplung mit dem An triebsstrang so verbunden ist, dass bei Vorwärtsfahrt des Schneemobiles der deaktivierte Elektromotor momentenfrei ist.
4. Schneemobil, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine durch eine Motorsteu ereinheit gesteuerte elektronische Steuerklappe aufweist, welche bei Rück wärtsfahrt des Schneemobiles in die Leerlaufstellung bringbar ist.
5. Schneemobil, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Motorsteuereinheit ein elektronischer Gashebel verbunden ist.
6. Schneemobil, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Motorsteuereinheit ein elektrischer oder elektronischer Fahrtrichtungsschalter verbunden ist.
7. Schneemobil mit einer durch eine Brennkraftmaschine gebildeten Antriebs maschine und einem Übersetzungsgetriebe im Antriebsstrang, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe durch ein manuell schalt bares sequenzielles Getriebe gebildet ist, wobei vorzugsweise das Getriebe klauengeschaltet ist.
8. Schneemobil, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe vier, vorzugsweise fünf, besonders vorzugsweise sechs Übersetzungsstufen aufweist.
9. Schneemobil, insbesondere nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe eine manuell schaltbare Kupplung angeordnet ist.
10. Schneemobil, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine ViertaktBrennkraft maschine ist.
Description:
Schneemobil Die Erfindung betrifft ein Schneemobil mit einer Brennkraftmaschine und einem Antriebsstrang mit einem kontinuierlich variablem Getriebe und einem Mittel zum Unterbrechen des Antriebsstranges zwischen Brennkraftmaschine und Abtriebs- welle, sowie einer Einrichtung zur Umkehrung der Antriebsrichtung. Weiters be- trifft die Erfindung ein Schneemobil mit einer durch eine Brennkraftmaschine ge- bildeten Antriebsmaschine und einem Übersetzungsgetriebe im Antriebsstrang.

Schneemobile werden üblicherweise durch eine Zweittakt-oder Viertakt-Brenn- kraftmaschine über ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT-Getriebe) ange- trieben, wobei im Antriebsstrang ein Umkehrgetriebe zur Änderung der Fahrt- richtung angeordnet ist. Zur Umkehrung der Fahrtrichtung kann auch ein Plane- tengetriebe eingesetzt werden, wie etwa aus der US 2002/0117342 AI bekannt ist. Nachteilig ist, dass das Umkehrgetriebe relativ gewichtsaufwendig ist, viel Bauraum beansprucht und eine erhebliche Zahl von Einzelteilen erforderlich ist.

Konventionelle Schneemobile weisen eine durch eine Zweitakt-oder Viertakt- Brennkraftmaschine gebildete Antriebsmaschine auf ; welche das Antriebsmoment über ein CVT-Getriebe (Continuous Variable Transmission) auf die Kettenan- triebswelle überträgt. CVT-Getriebe können entweder auf sportliche Fahrweise, oder verbrauchsoptimiert abgestimmt werden, wobei in manchen Motorbetriebs- bereichen der Wirkungsgrad des CVT-Getriebes sehr schlecht ist. Das Einsatzge- biet des Schneemobiles ist somit bereits durch die Abstimmung des CVT-Getrie- bes vorherbestimmt, wobei sich der Betreiber des Schneemobiles bei der An- schaffung des Fahrzeuges entweder für geringen Kraftstoffverbrauch oder für hohe Leistung entscheiden muss.

Aus der WO 89/03944 AI ist ein Wechselgetriebe für Geländefahrzeuge, insbe- sondere für Schneemobile bekannt, welches zwei Gangstufen aufweist, wobei während der Fahrt umgeschaltet werden kann. Ein CVT-Getriebe kann allerdings mit diesem Getriebe nicht ersetzt werden.

Die JP 10-272938 A und die US 2001/001996 AI offenbaren Schneemobile mit Riemengetriebe, wobei das Getriebe nur im Stillstand zwischen zwei Vorwärts- und einem Rückwärtsgang geschaltet werden kann. Weitere Antriebsstränge für Snowmobile mit CVT-Getrieben sind aus den Veröffentlichungen JP 10-218078 A und JP 10-217921 A bekannt.

Aus der US 4,844, 227 A ist ein Schaltmechanismus bekannt, bei dem die Funk- tionen Kuppeln, Lösen der Parkbremse und Schalten von einem einzigen Bedien- element gelöst werden.

Die US 4,702, 119 A und die US 5,400, 671 A offenbaren Ziehkeilgetriebe, welche nur zur Übertragung von geringen Drehmomenten eingesetzt werden können.

Für leistungsstarke Antriebe sind derartige Schalteinrichtungen nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile zu vermeiden und auf möglichst ein- fache Weise bei einem Schneemobil eine Möglichkeit zur Fahrtrichtungsumkehr vorzusehen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Schneemobil auf möglichst einfache Weise den Kraftstoffverbrauch ohne Leistungseinbuße zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Einrichtung einen Elektro- motor aufweist, welcher bei Umkehrung der Antriebsrichtung auf den Antriebs- strang einwirkt. Der Elektromotor greift dabei-in Transmissionsrichtung gese- hen-nach der Brennkraftmaschine, der Trennkupplung und dem kontinuierlich variablen Getriebe in den Antriebsstrang ein. Zur Schonung des Elektromotors kann dabei vorgesehen sein, dass der Elektromotor über eine Freilaufkupplung mit dem Antriebsstrang so verbunden ist, dass bei Vorwärtsfahrt der deaktivierte Elektromotor momentenfrei ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine eine durch die Motorsteuereinheit gesteuerte elektronische Steuerklappe aufweist, welche bei Rückwärtsfahrt in die Leerlaufstellung bringbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass mit der Motorsteuereinheit ein elektronischer Gashebel verbunden ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mit der Motorsteuereinheit ein elektrischer oder elektronischer Fahrtrichtungsschalter verbunden ist.

Der Elektromotor wird über einen elektrischen Verstärker durch die Motorsteuer- einheit geregelt. Bei Rückwärtsfahrt wird die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben und der Elektromotor durch die Lichtmaschine der Brennkraftmaschine angetrieben. Der Antrieb für die Rückwärtsfahrt erfolgt alleine durch den Elekt- romotor. Durch den Elektromotor entfallen konstruktiv aufwendige Umkehrge- triebe, wodurch Gewicht und Bauraum eingespart werden kann.

Um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, kann vorgesehen sein, dass das Übersetzungsgetriebe durch ein manuell schaltbares sequenzielles Getriebe ge- bildet ist, wobei vorzugsweise das Getriebe klauengeschaltet ist. Dadurch, dass das Schaltgetriebe durch ein sequenzielles manuelles Getriebe mit zumindest vier, vorzugsweise zumindest fünf oder sechs Gangstufen gebildet ist, kann im Vergleich zu einem CVT-Getriebe ein höherer Wirkungsgrad und somit ein niedri- gerer Kraftstoffverbrauch realisiert werden, ohne dass die Antriebsleistung ge- schmälert wird.

Durch den als Viertakt-Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor kann ein besonders emissionsgünstiger Betrieb erreicht werden. Zwischen Brennkraft- maschine und Getriebe ist eine schaltbare Kupplung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Kupplungsdrehzahl frei gewählt werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch Fig. 1 das erfindungsgemäße Schneemobil und Fig. 2 einen Antriebsstrang für ein Schneemobil.

Das in Fig. 1 gezeigte Schneemobil 1 weist zum Antrieb eine Brennkraftmaschine 2 auf, welche über einen ein kontinuierlich variables Getriebe 3 beinhaltenden Antriebsstrang 4 mit einer Abtriebswelle 5 verbunden ist.

Für Leerlauf und Rückwärtsfahrt ist ein Mittel zum Unterbrechen des Antriebs- stranges vorgesehen. Dieses kann durch eine trennbare Kupplung 6 zwischen dem kontinuierlich variablen Getriebe 3 und der Kurbelwelle 7 der Brennkraft- maschine 2 gebildet sein.

Die trennbare Kupplung 6 kann dabei als Fliehkraftkupplung ausgebildet sein. Bei Schneemobilen wird-zur Minimierung des Herstellungsaufwandes-allerdings häufig auf eine eigene trennbare Kupplung verzichtet. Der Kraftschluss bzw. des- sen Unterbrechung wird in diesem Fall durch die Reibung des Riemens an den verstellbaren Riemenscheiben des kontinuierlich variablen Riemen-Getriebes ge- steuert. Das Mittel zum Unterbrechen des Antriebsstranges zwischen Brennkraft- maschine 2 und Abtriebswelle 5 wird in diesem Fall durch das kontinuierlich variables Getriebe 3 selbst gebildet.

Von der Kurbelwelle 7 wird auch eine Lichtmaschine 8 angetrieben.

Zur Fahrtrichtungsumkehr ist eine diesbezügliche Einrichtung 20 vorgesehen, welche einen Elektromotor 9 aufweist.

In Antriebsrichtung betrachtet, ist der Elektromotor 9 im Antriebsstrang 8 nach dem kontinuierlich variablen Getriebe 3 angeordnet. Der Elektromotor 9 ist über einen Verstärker 10 mit der elektronischen Motorsteuereinheit ECU verbunden.

Zur Schonung des Elektromotors 9 während des normalen Fahrbetriebes des Schneemobiles 1 ist eine Freilaufkupplung 11 vorgesehen, welche den Elektro- motor 9 bei der Vorwärtsfahrt vom Antriebsstrang 4 trennt.

Über einen elektronischen Fahrtrichtungsschalter 12 wird vom Fahrer der elekt- ronischen Motorsteuereinheit ECU mitgeteilt, dass eine Fahrtrichtungsumkehr er- wünscht ist. Die elektronische Motorsteuereinheit ECU ist mit einer elektroni- schen Steuerklappe 13 verbunden. Bei Rückwärtsfahrt wird die elektronische Steuerklappe 13 durch die Motorsteuereinheit ECU in die Leerlaufstellung ge- bracht. Die Lichtmaschine 8 der Brennkraftmaschine 2 erzeugt somit im Motor- leerlauf den zum Antrieb des Elektromotors 9 erforderlichen Strom. Über den elektronischen Gashebel 14 wird der elektronischen Motorsteuereinheit ECU vom Fahrer die gewünschte Geschwindigkeit mitgeteilt. Während der Rückwärtsfahrt wird ein dem Geschwindigkeitswunsch des elektronischen Gashebels 14 entspre- chendes Steuersignal an den Verstärker 10 weitergeleitet, welcher eine entspre- chende Steuerspannung bzw. einen entsprechenden Steuerstrom dem Elektro- motor 9 zur Verfügung stellt. Sobald der Fahrer den Fahrtrichtungsschalter 12 umkehrt, kehrt das Schneemobil 1 wieder in seinen normalen Vorwärtsbetrieb, angetrieben durch die Brennkraftmaschine zurück, wobei der Elektromotor 9 deaktiviert und durch die Freilaufkupplung 11 vom Antriebsstrang 4 getrennt wird. Die Steuerung der Brennkraftmaschine 2 erfolgt wieder mittels der elektro- nischen Drosselklappe 13 durch die elektronische Motorsteuereinheit ECU.

Die Rückwärtsfahrt kann durch ein durch die Motorsteuereinheit ECU verursach- tes optisches oder akustisches Signal 15 angezeigt werden.

Durch die Verwendung des Elektromotors 9 für die Rückwärtsfahrt des Schnee- mobiles 1 kann auf ein eigenes Umkehrgetriebe verzichtet werden, wodurch Ge- wicht und Bauraum eingespart und dem Fahrer ein hohes Maß an Fahrkomfort zur Verfügung gestellt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang 101 für ein Schneemobil mit einer durch eine Viertakt-Brennkraftmaschine gebildeten Antriebsmaschine 102 und einem Antriebsstrang 103, wobei zwischen Antriebsmaschine 102 und An- triebswelle 105 ein sequenziell klauenschaltbares Getriebe 104 angeordnet ist.

Die Schmierung kann über den Motorschmierkreislauf der Brennkraftmaschine erfolgen. Die Antriebswelle 105 dient zum Antrieb einer nicht weiter dargestellten Antriebsraupe. Zwischen Brennkraftmaschine 102 und Getriebe 104 ist eine ma- nuell schaltbare Kupplung 107 angeordnet.

Durch das als 5-oder 6-Gang-Schaltgetriebe ausgebildete Übersetzungsgetriebe 104 kann ein besonders kraftstoffsparender Betrieb des Schneemobiles ohne Leistungseinbuße ermöglicht werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor- schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An- melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil- dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin ; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selb- ständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Un- teransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfin- dungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Beschrei- bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderun- gen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die z. B. durch Kombinatiion oder Abwand- lung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnun- gen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfin- derisch sind und durch kombinierte Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.