AT508629A2 - Gelenkbus - Google Patents

Description

Gelenkbus

Die Erfindung betrifft einen Gelenkbus mit einem Vorderwagen und einem einzelnen Nachläufer

Bei nur aus einem Wagenteil bestehenden Omnibussen mit Verbrennungsmotor ist es üblich, den Verbrennungsmotor im Heck des Fahrzeugs unterzubringen, wo der hierfür notwendige Einbauraum auch bei Niederflurbussen leicht bereitgestellt werden kann. Weiterhin ist der Zugang zum Verbrennungsmotor und zu dort angeordneten Nebenaggregaten leicht möglich.

Bei Gelenkbussen ist der Vorderwagen mit einem Nachläufer über ein Drehgelenk gekoppelt. Ein Gelenkbus kann auch mehrere Nachläufer aufweisen. Im letzteren Falle sind die Nachläufer untereinander bzw. mit dem Vorderwagen Uber Drehgelenke gekoppelt.

Bei Gelenkbussen mit einem einzelnen Nachläufer hat sich die genannte Bauweise mit im Heck angeordnetem Verbrennungsmotor durchgesetzt, wobei hier der Verbrennungsmotor im Heck des Nachläufers angeordnet ist. Hierbei treibt der Verbrennungsmotor die Achse des Nachläufers an. Der Vorderwagen wird also über das Drehgelenk geschoben. Man nennt dies auch „Pusher-Bauweise“. Diese erfordert ein speziell zur Übertragung der Schubkräfte ausgelegtes Drehgelenk. Weil „Pusher“ am Gelenk zum Einknicken neigen können, sind sie mit einer Knickschutzeinrichtung ausgerüstet. In herkömmlicher Bauart erlaubt die Knickschutzeinrichtung eine mechanische Versteifung des Gelenks; bei manchen Bauformen wird dies auch durch das Aufbringen einer dem Ausknicken entgegen gerichteten Kraft bewerkstelligt. Moderne Knickschutzeinrichtungen beruhen außerdem - bei Erkennen eines beginnenden Ausknickens u.a. mit einem Gelenkwinkelsensor - auf einem gezieltem, automatisch gegensteuemden Eingriff in einzelne Radbremsen und ggf. einer Rücknahme des Antriebsmoments. Eine derartige Knickschutzeinrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 283 149 A2 bekannt.

Zur Reduktion der Schadstoffbelastung und des Treibstoffverbrauchs werden zunehmend sog. Hybridantriebe eingesetzt. Ein Hybridantrieb umfasst ein Stromerzeugungsaggregat in Form eines Verbrennungsmotors samt von diesem antreibbaren Generator, und einen oder mehrere Elektromotoren, die zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden. Man unterscheidet verschiedene Typen von Hybridantrieben, hierbei insbesondere parallele und serielle Hybridantriebe. Beim parallelen Hybridantrieb können Verbrennungsmotor und Elektromotoren) gemeinsam auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs wirken. Beim seriellen Hybridantrieb hat der Verbrennungsmotor keinerlei mechanische Verbindung zu der oder den angetriebenen Achsen; er treibt lediglich den elektrischen Ge- 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EM NR 7427] @004

<MON> JUN 7 2010 14:B3/ST. 14:β2/Νο. 781204298« P B <MON> JUN 7 2010 14:B3/ST. 14:β2/Νο. 781204298« P B • · · . * · · · • · - ' * · ····· · • .· ·····*

·· ·· ·· >, I nerator an, der den dem Antrieb dienenden Elektromotor und/oder einen ggf. vorhandenen Speicher für elektrische Energie speist. Daneben gibt es Mischhybride und leistungsverzweigte Hybride.

Aus der DE 202007012 413 Ul ist ein Gelenkbus mit zwei einachsigen Nachläufern bekannt. Die s Hinterachse des Vorderwagens und die Achse des ersten Nachläufers sind jeweils durch einen eigenen Elektromotor elektrisch angetrieben. Die Speisung der Elektromotore kann aus einem Fahrdraht, einem Dieselmotor mit Generator oder einer Brennstoffzelle erfolgen. Bei der Ausführung „Dieselmotor mit Generator“ handelt es sich offenbar um einen seriellen Hybridantrieb. Die Antriebsaggregate sind in Unterflurbauweise im Vorderwagen bzw. dem ersten Nachläufer bei der io jeweiligen Antriebsachse angeordnet. Die Drehgelenke zwischen dem Vorderwagen und dem ersten Nachläufer und zwischen den Nachläufern sind übliche, mit einer Knickschutzeinrichtung ausgerüstete Drehkranzgelenke. In dem Artikel „Test & Technik: Hess / Vosloh Kiepe lighTram Hybrid“, st@dtbus.de Online-Busmagazin, 2007, www.stadtbus2.de/magazin/m_tut_lightram.htm ist die Variante mit seriellem Hybridantrieb näher beschrieben. Demnach ist das Stromversorgungsag-15 gregat (d.h. der Verbrennungsmotor samt Generator) im Heck des zweiten Nachläufers untergebracht.

Aus der DE 4005686 Al ist ein weiterer dreigliedriger Gelenkbus bekannt, bei dem das Antriebsaggregat im hinteren Nachläufer vor dessen Achse angeordnet und diese antreibt. Außerdem wird 2 o Antriebsmoment vom Antriebsaggregat über eine Gelenkwelle Uber das Drehgelenk zwischen den beiden Nachläufern zur Achse des mittleren Nachläufers übertragen, die somit ebenfalls angetrieben ist. Das Antriebsaggregat kann durch einen Dieselmotor oder eine Dieselmotor-Elektromotor-Kombination (letztere möglicherweise für Mischbetrieb aufStrecken mit oder ohne Fahrleitung) gebildet sein. 25

Aus DE 4002890 Al ist ein noch weiterer dreigliedriger Gelenkbus bekannt, bei dem ebenfalls die Achsen beider Nachläufer angetrieben sind, wobei allerdings jeder Nachläufer mit seinem eigenen Antriebsaggregat ausgerüstet ist, das jeweils vor der betreffenden Antriebsachse angeordnet ist. Das Antriebsaggregat kann jeweils ein Dieselmotor oder ein Elektromotor (letzterer möglicherwei- 3 0 se für Betrieb unter Fahrleitung) sein.

Von der Firma Solaris wird seit ca. 2008 ein Hybrid-Gelenkbus mit einem einzelnen Nachläufer unter dem Namen Solaris Urbino 18 Hybrid serienmäßig hergestellt. Bei dem Hybridantrieb handelt es sich um einen Parallelhybridantrieb, der auch leistungsverzweigt betrieben werden kann. 3 5 Hinsichtlich der Anordnung des Hybridantriebs gibt es zwei verschiedene Ausführungen: Bei der ersten Generation befand sich der Hybridantrieb (gebildet durch Verbrennungsmotor, elektrische 07/06 2010 MO 14:55 [SE/EM NR 7427) @005 FROH <MON>JUN T 201O 14!S3/2T.ΐ4ίβ2/Νο.7012042390 P · 3

Maschine, Leistungsverzweigungsgetriebe, Umrichter, Speicherbatterien) im Vorderwagen; der Antrieb erfolgt auf die Hinterachse des Vorderwagens (siehe z.B. M. Bosch, Test & Technik: Solaris Urbino 18 Hybrid, Pressemitteilung Solaris, 2007, www.stadtbus2.de/magazin/m_tut_solaris-hybrid.htm). Bei der aktuellen zweiten Generation befindet sich der Hybridantrieb (wiederum ge-5 bildet durch Verbrennungsmotor, elektrische Maschine, Leistungsverzweigungsgetriebe, Speicherbatterien) im Nachläufer; der Antrieb erfolgt nun auf die Achse des Nachläufers (siehe z.B. „Sola-ris-Hybridbusse der zweiten Generation ausgeliefert“, 22.07.2008, www ,solarisbus.pl./de/busmania,aktualnosci,0,381 .html). l o Aus DE 3S22062 A1 ist ein Parallelhybrid-Gelenkbus mit einem einzelnen Nachläufer bekannt, bei dem durch einen Verbrennungsmotor die Achse des Nachläufers und durch einen Elektromotor die Achse des Vorderwagens antreibbar sind. Beide Antriebsachsen sind Uber das Drehgelenk zwischen dem Vorderwagen und dem Nachläufern hinweg durch eine Gelenkwelle koppelbar. Bei elektrischem Betrieb treibt der Elektromotor die hintere Achse des Vorderwagens an und Uber die 15 Gelenkwelle auch die Nachläuferachse. Bei verbrennungsmotorischem Betrieb wird die Kardanwelle vorzugsweise ausgekuppelt, so dass dann allein die Nachläuferachse angetrieben ist.

Demgegenüber stellt die Erfindung einen Gelenkbus mit seriellem Hybridantrieb bereit. Dieser weist einen Vorderwagen und einen einzelnen Nachläufer auf, d.h. es handelt sich nicht um einen 2 o dreiteiligen Bus. Der Nachläufer ist über ein Drehgelenk mit dem Vorderwagen gekoppelt. We nigstens eine Achse des Vorderwagens ist angetrieben, der Nachläufer ist aber nicht angetrieben, er wird also geschleppt. Das Drehgelenk ist als gegen Ausknickung unversteifbares Zuggelenk ausgebildet. Der serielle Hybridantrieb umfasst einen Verbrennungsmotor, einen von diesem antreibba-ren Generator, und wenigstens einen Elektromotor, der mit vom Generator erzeugter elektrischer 2 5 Energie speisbar und antriebsmäßig mit der wenigstens einen Achse des Vorderwagens gekoppelt ist. Der wenigstens eine Elektromotor ist im Vorderwagen, der Verbrennungsmotor und der Generator sind hingegen im Heck des Nachläufers angeordnet. Zur Übertragung der elektrischen Energie des Generators in den Vorderwagen zur Speisung des wenigstens einen Elektromotors ist eine elektrische Leitung vorgesehen, die wenigstens im Bereich des Drehgelenks flexibel ausgebildet 3 o ist, so dass sie Relativbewegungen entsprechend der gelenkigen Kopplung von Vorderwagen und

Nachläufer erlaubt.

Indem bei dem erfmdungsgemäßen Gelenkbus der Nachläufer nicht angetrieben ist, ergeben sich günstige Fahreigenschaften. Der Vorderwagen wird nicht durch den Nachläufer geschoben, son-3 5 dem der Nachläufer wird durch den Vorderwagen gezogen („Puller-Bauweise“). Es wurde erkannt dass bei einer Beschränkung der angetriebene(n) Achse(n) auf den Vorderwagen das Drehgelenk 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EH NR 7427] @006 <MON>JUN 7 2010 14:54/βΤ. 14:B2/No. 7β12042988 R 7 <MON>JUN 7 2010 14:54/βΤ. 14:B2/No. 7β12042988 R 7

• · · I · ♦ 4 • · · · · • t als Zuggelenk ohne Knickschutzeinrichtung ausgebildet werden kann und das herkömmliche aufwendige Schubgelenk somit entfallen kann. Gleichwohl befindet sich das Stromerzeugungsaggregat, gebildet durch Verbrennungsmotor (z.B. einen Dieselmotor) und Generator im Heck des Nachläufers, wo ausreichender Einbauraum vorhanden und gute Zugänglichkeit gewährleistet ist. Der 5 im Heck des Nachläufers angeordnete Verbrennungsmotor hat keinerlei mechanische Verbindung zum Antriebsstrang; er treibt lediglich den - ebenfalls im Heck des Nachläufers angeordneten · elektrischen Generator an, der den dem Antrieb dienenden Elektromotor und/oder einen ggf. vorhandenen Speicher fUr elektrische Energie speist. Anders als eine mechanische Übertragung von Antriebsmoment durch Gelenkwellen, die in der Regel herstellungs- und wartungsmäßig relativ 1 o aufwendig ist, stellt die Übertragung der vom Generator erzeugten elektrischen Energie mit Hilfe einer elektrischen Leitung eine relativ einfache Lösung zur Überbrückung der gelenkigen Kopplung zwischen von Vorderwagen und Nachläufer bzw. zwischen Nachläufern dar.

Unter einem „Schubgelenk“ wird in der vorliegenden Beschreibung ein Gelenk verstanden, das iS dazu ausgelegt ist, dass zum Antrieb des Fahrzeugs der Nachläufer den Vorderwagen über das Gelenk schiebt. „Schub“ und „Zug“ bezieht sich dabei auf die Kräfte zwischen Vorderwagen und Nachläufer. „Schub“ trachtet den Nachläufer auf den Vorderwagen zu drücken, während „Zug“ den Vorderwagen vom Nachläufer zieht. Da ein Gelenkbus in Pusher-Bauweise zum Ausknicken neigt, beinhaltet ein Schubgelenk insbesondere eine Knickschutzeinrichtung, bei der der Ausknickwinkel 2 o durch einen Sensor erfasst wird und dann bei einer kritischen Ausknickung des Gelenks ein Me chanismus zur mechanischen Gelenkversteifung ein weiteres Ausknicken verhindert. Bei häufig verwendeten Schubgelenken ist zudem die schubübertragende Gelenkfläche größer als die zugübertragende Gelenkfläche. Zudem sind Pusher-Gelenkbusse oft mit einer Bremseingriffssteuerung ausgerüstet, die auf einer Ausknickerkennung (d.h. u.a. dem Signal eines Knickwinkelsensors) 25 beruht und bei Erkennen eines beginnenden Ausknickens durch geeignetes Einbremsen und/oder Freigeben der Räder des Nachläufers und ggf. Rücknahme des Antriebsmoments dem Ausknicken entgegenwirkt. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist ebenfalls eine Bremseingriffsteuerung vorgesehen, z.B. ein Antiblockiersystem, die jedoch knickwinkelunabhängig ist, d.h. nicht auf einer Erkennung des Ausknickens des Gelenks zwischen Vorderwagen und Nachläufer beruht. Vielmehr 3 0 wird durch diese Steuerung lediglich bewirkt, dass die Räder des Fahrzeugs beim Bremsen nicht blockieren und das Fahrzeug somit lenkbar bleibt.

Unter einem „Zuggelenk“ wird hingegen ein Gelenk verstanden, das dazu ausgelegt ist, dass zum Antrieb des Fahrzeugs der Vorderwagen den Nachläufer über das Gelenk zieht. Eine Einrichtung 35 zur Versteifung gegen Ausknickung des Gelenks ist nicht erforderlich. Beispielsweise ist somit kein Knickwinkelsensor zur Bestimmung des Knickwinkels des Zuggelenks vorgesehen. Es genügt 07/06 20).0 MO 14;55 [SE/E« NR 7427] ®0Q7 FROM <MON> JUN 7 2010 14:64/$Τ· 14:β2/Νο. 7012042388 P 8

5 z.B. ein einfaches knickwinkelunabhängiges Antiblockiersystem für die Räder des Nachläufers. Zur Vermeidung von Schlingerbewegungen des Nachläufers kann bei einem derartigen Gelenk lediglich eine passive Dämpfung vorgesehen sein. Ein derartiges Zuggelenk hat eine einfachere Konstruktion als das üblicherweise bei Gelenkbussen eingesetzte Schubgelenk. Bei dem „Zugge-5 lenk“ ist zudem die schubübertragende Gelenkfläche kleiner als die zugübertragende Gelenkfläche, oder beide Gelenkflächen sind gleich groß. Beispielsweise kann als Zuggelenk ein Kugelgelenk dienen, das Knick-, Nick- und Wankbewegungen, d.h. Bewegungen bezüglich einer vertikalen Achse, einer Querachse bzw. einer Längsachse gleichermaßen aufhehmen kann. Bei einem Kugelgelenk ist die zugübertragende Gelenkfläche gleich groß wie die schubübertragende Gelenkfläche, io

Bei einer Ausgestaltung sind der Verbrennungsmotor (z.B. ein Dieselmotor) und der Generator koaxial angeordnet. Hierbei wird der im Heck zur Verfügung stehende Raum besonders gut ausgenutzt. Der Generator kann direkt, d.h. ohne Zwischengetriebe mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt sein. Bei manchen Ausführungen ist zwischen den Verbrennungsmotor und 15 den Generator eine lösbare Kupplung geschaltet, bei anderen Ausführungsformen ist der Generator mechanisch permanent mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt, dreht also permanent 1:1 mit dem Verbrennungsmotor. Bei manchen Ausführungsformen ist die Einbauorientierung so, dass die Achse (Kurbelwelle bzw. Drehachse) der Verbrennungsmotor-Generator-Kombination quer zur Fahrtrichtung des Gelenkbusses verläuft. Bei anderen Ausführungsformen ist die Einbauorientierung 2 0 hingegen so, dass die Achse der Verbrennungsmotor-Generator-Kombination parallel oder unter einem kleinen Winkel zur Fahrtrichtung verläuft; die Verbrennungsmotor-Generator-Kombination nimmt dann beispielsweise nur eine Seite des Hecks in Anspruch.

Die Niederflurbauweise ermöglicht einen einfachen Einstieg in den Bus. Typische Flurhöhen im 2 5 Fahrgastinnenraum betragen dabei 30-35 cm. Bei manchen Ausgestaltungen ist der Gelenkbus bis auf den Heckbereich, in dem das Stromerzeugungsaggregat (Verbrennungsmotor und Generator) eingebaut ist, niederflurig ausgebildet. Der oder die elektrischen Antriebsmotore lassen sich im Vorderwagen an der Antriebsachse so anordnen, dass hierfür keine die Niederflurigkeit einschränkende Bauhöhe erforderlich ist. Beispielsweise können sie als Radnabenmotoren ausgebildet und in 3 o die Radnaben der Antriebsräder integriert sein.

Nachläuferachsen bei Gelenkbussen mit einem einzelnen Nachläufer sind im Stand der Technik regelmäßig ungelenkt ausgeführt. Bei manchen Ausgestaltungen der Erfindung ist jedoch das Fahrwerk des Nachläufers, der erfindungsgemäß nicht angetrieben ist, so ausgeführt, dass dessen 35 Räder gelenkt sind. Mangels Antrieb des Nachläufers ist dies konstruktiv relativ einfach möglich. Die Lenkgeometrie ist so gewählt, dass die Schleppkurve des Nachläufers weiter außen verläuft, 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EH NR 7427] @008 <MON> JUN 7 2010 14!B4/«T. 14:«2/No. 76120423·« P ·

6 als sie bei dem entsprechenden Gelenkbus ohne gelenkten Nachläufer verlaufen würde. Beispielsweise kann die Lenkgeometrie so gewählt sein, dass der Nachläufer in der Spur der Hinterachse des Vorderwagens läuft. Hierfür kann ein Lenkgetriebe vorgesehen sein, welches über eine Mechanik den Knickwinkel des Drehgelenks als Stellwinkel abnimmt und zur Erzielung der oben genannten s Lenkgeometrie in entsprechende Radeinschlagwinkel des Nachläufers umsetzt. Neben der erfin dungsgemäßen Entschärfung der Fahrdynamik herkömmlicher Gelenkbusse verbessert diese Maßnahme die Handlichkeit des Gelenkbusses, insbesondere im Stadtverkehr.

Der serielle Hybridantrieb umfasst - wie oben bereits ausgefUhrt - einen Verbrennungsmotor, einen io von diesem antreibbaren Generator, und wenigstens einen Elektromotor, der mit vom Generator erzeugter elektrischer Energie speisbar und antriebsmäßig mit der wenigstens einen Achse des Vorderwagens gekoppelt ist. Der Verbrennungsmotor kann nur nach mechano-elektrischer und nachfolgender elektro-mechanischer Umwandlung antreibend wirken, aber er kann nicht etwa direkt auf mechanischem Wege, d.h. unter Umgehung des Generators und des Elektromotors auf den i5 Antriebsstrang wirken.

Bei manchen Ausgestaltungen umfasst der serielle Hybridantrieb einen generatorseitigen Umrichter und einen motorseitigen Umrichter. Der generatorseitige Umrichter ist im Nachläufer und der motorseitigen Umrichter ist im Vorderwagen angeordnet. Der generatorseitigen Umrichter ist mit 2 o dem motorseitigen Umrichter z.B. über einen sog. Gleichspannungs-Zwischenkreis verbunden. Der zwischen den beiden Umrichtern liegende Gleichspannungs-Zwischenkreis erstreckt sich also längs des Busses über das Drehgelenk. Durch die verteilte Unterbringung der generatorseitigen und motorseitigen Teile des Gesamtumrichters wird das Gewicht der Komponenten besser verteilt, der zur Verfügung stehende Einbauraum besser genutzt sowie flexible, das Gelenk überbrückende Kabel- 2 5 Verbindung einfacher gestaltet.

Der serielle Hybridantrieb ist vorzugsweise nicht auf eine Betriebsart beschränkt, bei welcher das durch Verbrennungsmotor und Generator gebildete Stromerzeugungsaggregat immer genau die gerade zum Antrieb des Gelenkbusses nötige elektrische Leistung erzeugt. Vielmehr ist bei man- 3 o eben Ausgestaltungen ein Speicher für elektrische Energie vorgesehen, der es erlaubt, dass die momentan vom Stromerzeugungsaggregat erzeugte elektrische Leistung von der momentan zum Antrieb benötigten elektrischen Leistung abweicht, d.h. größer oder kleiner als diese - oder auch Null - sein kann. Der Speicher für elektrische Energie - bei dem es sich z.B. um einen Kondensatorspeicher und/oder eine Batterie handeln kann - ist bei manchen Ausführungsformen leistungs-35 mäßig dazu ausgelegt, elektrische Energie mit einer zum alleinigen Antrieb des Elektromotors aus- 07/06 2010 HO 14;55 [SE/EH NR 7427J ®009 PI*OM (MON>JUN 7 2010 14:64/βΤ.14!β2/Νο.781204239« P 10:: • · · • * · • · 4 ft« 7 reichenden Leistung auszuspeichem und eine entsprechende Leistung einspeichem zu können. Der Speicher kann im Vorderwagen angeordnet sein.

Hiermit sind nun verschiedene Betriebsarten möglich. Bei manchen Ausführungsformen ist der s serielle Hybridantrieb z.B. so eingerichtet, dass die vom Verbrennungsmotor und vom Generator erzeugte elektrische Energie ganz oder teilweise zum Laden des Speichers dienen kann. Gleichermaßen kann der Elektromotor die zum Antrieb des Gelenkbusses dienende elektrische Energie ganz oder teilweise aus dem Speicher beziehen. Dadurch kann der Verbrennungsmotor unabhängig von der gerade benötigten Fahrleistung betrieben (oder auch nicht betrieben) werden. Dies ermög- 1 o licht eine Wirkungsgraderhöhung in zweifacher Hinsicht: Zum einen kann der Verbrennungsmotor in Perioden mit Teillastanforderung mit wirkungsgradmäßig günstigerer höherer Last betrieben werden, und die Überschussleistung kann gespeichert und in Phasen rein elektrischen Betriebs verbraucht werden. Zum anderen kann der Verbrennungsmotor ohne Verminderung der Gesamtleistung leistungsschwgcher als die Antriebselektromotoren ausgelegt werden (sog. Down-sizing). x 5 Der Verbrennungsmotor braucht so nur ungefähr auf die mittlere Fahrleistung ausgelegt werden.

Der über die mittlere Leistung hinausgehende Leistungsbedarf bei Leistungsspitzen , z.B. Volllast bei Fahrzeugbeschleunigung wird dem Energiespeicher entnommen. Hiermit ergibt sich ein sehr signifikantes „Down-sizing“ der Leistung des Verbrennungsmotors in der Größenordnung von 2/3 gegenüber einem in der Leistung vergleichbaren, rein verbrennungsmotorisch angetriebenem Fahr- 2 o zeug.

Zwecks (weiterer) Wirkungsgraderhöhung ist bei manchen Ausgestaltungen der Gelenkbus zur Bremsenergierekuperation eingerichtet, indem der Elektromotor wahlweise auch generatorisch betreibbar ist. Hierbei ist der Elektromotor dazu eingerichtet, bei Bremsvorgängen und im Schub-25 betrieb Bremsmoment zu entwickeln, wobei die hierbei erzeugte elektrische Energie in den Speicher eingespeichert wird. Die eingespeicherte Bremsenergie steht bei anschließenden Beschleunigungsvorgängen kostenlos zur Verfügung.

Bei manchen Ausgestaltung ist zudem eine Start-Stop-Automatik vorgesehen, mit deren Hilfe der 3 o Verbrennungsmotor - wenn er nicht gerade für Batterieladung gebraucht wird, z.B. bei Stopps an Ampeln und Haltestellen automatisch abstellt und kurz vor dem Anfahren (oder auch nach dem rein elektrischen Anfahren) wieder anlässt.

Alle vier Maßnahmen zusammen können gegenüber einem herkömmlichen Verbrennungsmotoran-3 s trieb im Stadtverkehr zu einer Wirkungsgradsteigerung von typischerweise 20% führen, trotz der Verluste, die die zweimalige elektromechanische Energieumwandlung und die Speicherung hervor- 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EM NR 7427] @010 PROM (MON)JUN 7 2010 14!64/$Τ. 14:62/No, 7012042388 P 11 8 rufen. Weiterhin führen diese Maßnahmen zu einer deutlichen Reduktion von Abgas- und Schallemissionen. Durch den gleichmäßigeren Betrieb des Verbrennungsmotors und den weitgehenden Wegfall von transienten und Vollast-Betriebszuständen können z.B. Stickoxidemissionen um bis zu 80% reduziert werden. Die Lärmemissionen sind insbesondere beim Anfahren von Haltestellen und 5 Ampeln reduzierbar (indem das Anfahren entweder rein elektrisch erfolgt, oder der Verbrennungsmotor gleichmäßig durchläuft), was sich bei Tests als subjektiv sehr signifikante Verringerung der Lärmbelästigung erwiesen hat

Die angefUgte Zeichnung veranschaulicht nun beispielhafte AusfÜhrungsformen. In der Zeichnung io zeigen: 15 20

Figur 1a Figur 1 b Figur 2 Figur 3a Figur 3b Figur 4 Figuren 5a-c eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Gelenkbusses; eine schematische Darstellung (Unteransicht) der Anordnung von Komponenten des Hybridantriebs des Gelenkbusses von Fig. la; eine Unteransicht eines Teils des Gelenkbusses bei Kurvenfahrt; eine Draufsicht eines Schubgelenks bei einem Gelenkbus gemäß dem Stand der Technik; eine Draufsicht eines Zuggelenks bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gelenkbusses; eine schematische Darstellung der Komponenten einer Ausführungsform des seriellen Hybridantriebs; und Veranschaulichungen verschiedener Betriebszustände des seriellen Hybridantriebs.

Der Gelenkbus 1 weist gemäß der Figuren la und Ib einen Vorderwagen 2 und einen Nachläufer 3 2 5 auf, die über ein Drehgelenk 4 miteinender gekoppelt sind. Das Drehgelenk ist als Zuggelenk ohne

Knickschutzeinrichtung ausgebildet. Ein flexibler Faltenbelag 5 schließt den Innenraum des Gelenkbusses 1 nach außen ab und lässt die maximal vorkommenden Drehwinkel zwischen Vorderwagen 2 und einen Nachläufer 3 zu. Die Hinterachse 6 des Vorderwagens ist angetrieben, die Achse 7 des Nachläufers ist hingegen nicht angetrieben. Der Nachläufer 3 wird also durch den Vorder- 3 o wagen 2 geschleppt.

Der serielle Hybridantrieb 8 weist ein Stromerzeugungsaggregat auf, das im Wesentlichen durch einen Verbrennungsmotor 9 und einen elektrischen Generator 10 gebildet wird. Der Verbrennungsmotor 9 treibt Generator 10 Uber eine Welle an. Der serielle Hybridantrieb 8 weist außerdem 3 s einen oder mehrere (hier zwei) Elektromotoren 11a und 11 b auf. Zur Übertragung der elektrischen Energie des Generators 10 in den Vorderwagen 2 ist eine elektrische Leitung 12 vorgesehen, die 07/06 2010 MO 14:55 [SE/EM NR 7427] 8)011 FROM <MON> JUN T 2010 14S CB/ST . 14!52/No. 7012042900 P 12 • · · · · w • · · · ··· * · · 9 « * ·· ·· ·· » »··· · * · * / * ·· · t · » ········ · mm 9 mit Abschnitten 12a, 12b und 12c dargestellt ist. Die elektrische Leitung ist wenigstens im Bereich des Drehgelenks 4 flexibel ausgebildet ist, so dass sie Relativbewegungen entsprechend der gelenkigen Kopplung von Vorderwagen 2 und Nachläufer 3 erlaubt. 5 Das Stromerzeugungsaggregat ist im Heck des Nachläufers 3 angeordnet. Der Verbrennungsmotor 9 ist bei manchen Ausführungsformen als Dieselmotor ausgefUhrt. Alternativ können aber auch Motoren verwendet werden, die mit Benzin, Flüssiggas, Biogas, Alkohol, Wasserstoff oder einem anderen geeigneten Brennstoff betrieben werden. Der Generator 10 kann beispielsweise als Gleichstrommaschine (Kommutatormaschine), Synchronmaschine oder Asynchronmaschine ausgebildet io sein. Vorteilhaft ist die elektrische Maschine schleiferlos, wie dies z.B. bei der Asynchronmaschine üblicherweise der Fall ist.

Der Gelenkbus ist bis auf den Heckbereich des Nachläufers niederflurig ausgebildet. In Figur la ist das Niveau des Fahrgastflurs 13 dargestellt. Lediglich im Heckbereich ist das Niveau des Fahrgast-15 flurs angehoben, damit ein Einbauraum für das Stromerzeugungsaggregat zur Verfügung gestellt werden kann. Für den Antrieb der Hinterachse 6 des Vorderwagens 2 sind hier zwei Elektromotoren 11a und 11 b vorgesehen, jewei 1s einer zum Antrieb eines Antriebsrads auf jeder Seite der Hinterachse 6. Hiermit lässt sich bei manchen Ausfuhrungsformen mit nicht durchgehender Hinterachse 6 auch ein Einzelradantrieb realisieren. Auch die Elektromotore 1 la, 1 lb können beispielsweise 2 o als Gleichstrommaschinen (Kommutatormaschinen), Synchronmaschinen oder Asynchronmaschi nen ausgebildet sein, wobei wiederum eine schleiferlose Ausführung (z.B. schleiferlose Asynchronmaschine) bevorzugt ist. Das Antriebsmoment der Elektromotoren 11a, 1 lb wird jeweils über eine Welle und ein Umlenkgetriebe auf die Räder übertragen. Alternativ können beispielsweise direkt in der Nabe der Antriebsräder eingebaute Motoren verwendet werden. Die die Elektromoto-25 ren 1 la, 1 lb bildenden elektrischen Maschinen sind auch generatorisch betreibbar, um im Rahmen von Bremsenergierekuperation Bremsmoment ausüben zu können und die beim Bremsen zu verringernde kinetische Energie des Gelenkbusses 1 teilweise in elektrische Energie umzuwandeln.

Damit der Generator 10 und die Elektromotoren 11 a, 11 b - die hier als schleiferlose Asynchron- 3 o oder Synchronmaschinen ausgefUhrt sind - hinsichtlich ihrer Drehzah l unabhängig voneinander betreibbar sind, findet zwischen dem Generator 10 und den Elektromotoren 11a, 11b eine Frequenzumsetzung statt. Hierfür ist ein Gleichspannungszwischenkreis-Umrichter IS vorgesehen, der mit einem generatorseitigen Umrichter 15a die vom Generator 10 erzeugte Wechselspannung in Gleichspannung umsetzt, und mit einem mit einem motorseitigen Umrichter 1 Sb die Gleichspan-3 s nung in Wechselspannung mit der von den die Elektromotoren 11a, 11b jeweils momentan benötigten Frequenz und Amplitude umsetzt. Der generatorseitige Umrichter 15a ist mit dem motorseiti- 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EH NR 7427] @012

FROH

··· (MON> JUN 7 2010 14!6C!/ST. 14:Q2/No. 7β120423βθ R 13 * « · » I·· ♦ · 10 gen Umrichter 15b über den sog. Gleichspannungs-Zwischenkreis verbunden. Der Speicher für elektrische Energie ist zur Einspeisung bzw. Entnahme elektrischer Energie mit dem Gleichspan· nungszwischenkreis elektrisch verbunden. Bei manchen Ausführungsformen liegt er unmittelbar im Gleichspannungszwischenkreis, bei anderen Ausführungsformen ist er hingegen über einen Gleich-5 Spannungsumsetzer mit dem Zwischenkreis gekoppelt, kann also eine niedrigere oder höhere Spannung als jener haben.

Die Umrichter 15a, 15b sind mit elektronischen Leistungsschauen) ausgerüstet, die. z.B. mittels sinusbewerteter Pulsweitenmodulation nahezu sinusförmige Wechselströme variabel wählbarer 1 o Frequenz, Phase und Amplitude zu erzeugen in der Lage sind. Da die Funktion des generatorseiti gen Umrichter 15a nur in der Gleichrichtung von Wechselspannung besteht, ist dieser bei manchen Ausführungsformen als passiver (spannungsgesteuerter) Gleichrichter ausgefühlt. Bei anderen AusfÜhrungsformen, bei der der Generator 10 eine Asynchronmaschine ist, die zur Erregerfelderzeugung Wechselstrom benötigt, ist der generatorseitigen Umrichter 15a dazu eingerichtet, die für 15 die Felderregung nötigen Wechselströme zu erzeugen. Da der Generator 10 immer in die gleiche Richtung dreht, genügt ein Ein-Quadrant-Umrichter. Bei manchen Ausführungsformen dient der Generator 10 auch als Starter für den Verbrennungsmotor 9, und kann hierfür auch motorisch betrieben werden. Der generatorseitige Umrichter 15a ist in diesem Fall zumindest für Zwei-Quadrantenbetrieb eingerichtet. Da die Elektromotoren 11a, 11b zum Zweck der Bremsenergiere- 2 o kuperation auch generatorisch betreibbar sind, und im Übrigen Rückwärtsfahrt ermöglichen sollen, ist der motorseitige Umrichter 15b für Drei- oder Vier-Quadrantenbetrieb ausgebildet.

Bei manchen Ausführungsformen sind die Umrichter 15a, 15b gemeinsam an einem Ort in oder am Fahrzeug angeordnet, z.B. am Dach des Vorderwagens 2. Bei anderen Ausführungsformen sind der 2 5 generatorseitige und motorseitige Umrichter 15a, 15b hingegen verteilt angeordnet, und zwar je weils in demjenigen Teil des Gelenkbusses 1, in dem sich der Generator 10 bzw. die Elektromotoren 1 la, 1 Ib befinden. Der generatorseitige Umrichter 15a ist also im Nachläufer 3 und der und motorseitige Umrichter 15b ist also im Vorderwagen 2 untergebracht. Bei diesen verteilten Ausführungsformen erstreckt sich also der zwischen den beiden Umrichtern 15a, 15b liegende 3 o Gleichspannungs-Zwischenkreis längs des Busses 1 Uber das Drehgelenk 4. Durch die verteilte

Unterbringung der generatorseitigen und motorseitigen Teile des Gesamtumrichters wird das Gewicht der Komponenten besser verteilt, der zur Verfügung stehende Einbauraum besser genutzt sowie die flexible, das Gelenk 4 überbrückende Kabelverbindung einfacher gestaltet. 3 s Zur Übertragung der durch den Generator 10 erzeugten elektrischen Energie zu den Elektromotoren 1 la und 1 lb ist eine elektrische Leitung 12 vorgesehen, die zumindest im Bereich des Drehge- 07/06 2010 MO 14:55 [SE/EM NR 7427] @013 PROM <MON> JUN 7 20*10 14: «O/ST. 14: 92/No. 7012042908 P 14 ·· 44 *4 44 4 4# • 4 4 • · · · • · » 4··· • · 4 I •4 4 11 lenks 4 flexibel ausgebildet ist. Bei dem in Fig. 1 b dargestellten verteilten Ausfuhrungsbeispiel ist die elektrische Leitung in drei Abschnitte 12a, 12b und 12c unterteilt, wobei die kurzen Leitungsabschnitte 12a und 12c zwischen Generator 10 und Umrichter 15a bzw. den elektrischen Maschinen 1 la, 1 lb und Umrichter 15b dreiphasig (d.h. im allg. vier- oder fÜnfpolig) ausgefilhrt sind. Oer 5 lange, das Drehgelenk 4 uberbrückende Mittelteil 12b bildet den (bei dieser Ausführungsform ausgedehnten) Gleichspannungszwischenkreis, und ist daher z.B. als zweipolige Gleichstromleitung ausgefilhrt. Bei anderen Ausfilhrungsformen mit nicht-verteiltem Umrichter 12 ist der das Drehgelenk 4 überbrückende Leitungsabschnitt hingegen eine mehrphasige (z.B. dreiphasige) Wechselstromleitung. Die elektrische Leitung 12b ist z.B. am Wagenboden entlang geführt. Bei anderen i o Ausfilhrungsformen ist die Leitung 12b wenigstens teilweise über die Karosserie oder das Dach des Gelenkbusses 1 geführt. Die flexible Ausbildung der elektrischen Leitung 12b wenigstens im Bereich des Drehgelenks 4 erlaubt die Relativbewegungen entsprechend der gelenkigen Kopplung von Vorderwagen 2 und Nachläufer 3. Die Leitung kann zur Minimierung von Längenausdehnung bei Gelenkdrehung direkt über den Drehpunkt des Gelenks geführt sein. Das Kabel kann im Be-15 reich des Gelenks jedoch auch derart geführt sein, dass eine effektive Längenausdehnung im Bereich des Gelenks möglich ist, beispielsweise durch eine z.B. U-förmige Schleife in Gelenknähe.

Bei der Ausführungsform des Gelenkbusses 1 von Figur 2 sind die Räder 7 des Nachläufers 3 gelenkt. Bei einer Ausführungsform ist der Einschlagswinkel der gelenkten Räder 7 abhängig vom 2 o Knickwinkel des Gelenks 4. Die Lenkgeometrie ist z.B. so gewählt, dass der Nachläufer 3 in der

Spur der Hinterachse 6 des Vorderwagens läuft. Hierfür ist ein Lenkgetriebe vorgesehen, welches den Knickwinkel des Drehgelenks als Stellwinkel abnimmt und zur Erzielung der oben genannten Lenkgeometrie in entsprechende Radeinschlagwinkel des Nachläufers umsetzt. 2 5 Figur 3a zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel eines Schubgelenks 20, das häufig in einem Gelenkbus nach dem Stand der Technik in Pusher-Bauweise verwendet wird. Der vorderwagenseitige Teil des Gelenks 20 ist in der Figur schraffiert dargestellt. Das Schubgelenk 20 ist als Drehkranzgelenk ausgestaltet. Dessen äußerer Drehring ist dem Nachläufer 3 zugeordnet und stützt sich auf den mittleren Teil, der dem Vorderwagen 2 zugeordnet ist, ab. Zur Aufnahme von Nickbewegungen ist der 3 o äußere Drehkranz entlang der Querachse drehbar gelagert. Zur Aufnahme von Wankbewegungen kann das Gelenk 20 am Vorder- oder Hinterwagen entsprechend elastisch gelagert sein.

Da Gelenkbusse in Pusher-Bauweise am Gelenk zum Ausknicken neigen, ist das Schubgelenk 20 mit einer aktiven Knickschutzeinrichtung ausgerüstet. Hierbei sorgen Hydraulikzylinder 16 für die 3 5 Versteifung des Gelenks im Ausknickfall. Dabei nimmt ein Sensor 17 den aktuellen Knickwinkel des Gelenks 20 auf. Ein Steuergerät 18 vergleicht den gemessenen Knickwinkel mit einem zulässi- 07/06 2010 MO 14;§5 ISB/EM NF 74271 001*

FROH (MON> JUN 7 2010 14:ββ/βτ. 14:52/No. 701204239« P IO FROH (MON> JUN 7 2010 14:ββ/βτ. 14:52/No. 701204239« P IO ·· mm ·· • • • · m • • • • • · ··· • · • · • • · • · • * ···· • • · ·· m · ·· • m ·· • • 12 ····

gen Grenzwert, der von der erwarteten Schleppkurve (z.B. ermittelt aus den vorausgegangenen Einschlagwinkeln der Fahrzeuglenkung und der gefahrenen Wegstrecke) abhängig sein kann. Bei Überschreiten des Grenzwerts erzeugen die Hydraulikzylinder 16, die geeignet durch die Hydraulikpumpe 19 beaufschlagt werden, eine dem Ausknicken entgegen gerichtete Kraft. Bei einer einfa-s cheren Ausführungsform werden die Hydraulikzylinder bei Erkennen des Ausknickens Ober dann zu schließende Ventile lediglich versteift. Für letztere wird keine Hydraulikpumpe verwendet.

Figur 3b veranschaulicht hingegen ein erfindungsgemäßes Zuggelenk 4.Dabei ist wiederum der vorderwagenseitige Teil des Gelenks 4 schraffiert dargestellt. Durch den Wegfall der Knick- 1 o Schutzeinrichtung ergibt sich eine einfachere Konstruktion des Gelenks 4. Das Zuggelenk 4 ist bei dieser Ausführung als Kugelgelenk ausgeftlhrt, wobei der Nachläufer auf dem Gelenkteil des Vorderwagens aufsitzt. Das Gelenk kann Knick-, Nick- und Wankbewegungen gleichermaßen aufnehmen. Da der Nachläufer 3 durch den Vorderwagen 2 gezogen wird, ist hier keine Knickschutzeinrichtung zur Versteifung des Gelenks 4 gegen Ausknickung vorgesehen. Zur Vermeidung von 15 Schlingerbewegungen können Dämpfer verwendet werden, deren Dämpfungsfunktion von der Drehwinkelgeschwindigkeit abhängen kann, aber nicht wie beim Schubgelenk auf einer Ausknickerkennung beruht und keine aktive Hydraulikmittelzufuhr oder Ventilbetätigung umfasst. Beispielsweise ist somit kein Knickwinkelsensor zur Bestimmung des Knickwinkels des Zuggelenks vorgesehen. Es genügt z.B. ein einfaches knickwinkelunabhängiges Antiblockiersystem fOr die 2 o Räder des Nachläufers. Zur Vermeidung von Schlingerbewegungen des Nachläufers kann bei ei nem derartigen Gelenk lediglich eine passive Dämpfung vorgesehen sein.

Figur 4 veranschaulicht den seriellen Hybridantrieb 8 einer AusfUhrungsform mit Speicher 22. Der serielle Hybridantrieb 8 umfasst - wie bei Fig. 1 b - einen Verbrennungsmotor 9, einen Generator 25 10, Elektromotoren 11 a und 11 b, einen generatorseitigen Umrichter 1 Sa, einen motorseitigen Um richter 1 Sb sowie die elektrischen Leitungen zur Übertragung der elektrischen Energie 12a, 12b, 12c und 12d. Bei diesem AusfUhrungsbeispie! umfasst der serielle Hybridantrieb 2 außerdem einen Speicher 22 für elektrische Energie, der Uber eine elektrische Leitung 12d und einen Spannungsumsetzer 1 Sc mit der Leitung 12b, d.h. dem Gleichspannungszwischenkreis verbunden ist. Als 3 o Energiespeicher kann ein elektrochemischer und/oder ein Kondensator-Speicher verwendet werden. Beispielsweise können bei elektrochemischer Speicherung Nickel-Metallhydrid- (NiMH-), Lithium-Ionen- (Li-Ion-), Lithium-Polymer- oder Natrium-Nickelchlorid-Systeme Anwendung finden. Als Kondensator können beispielsweise Doppelschichtkondensatoren verwendet werden. Bei manchen Ausführungsformen wird elektrochemische und Kondensator-Speicherung in Kombi-3 5 nation verwendet. Der Speicher 22 und der Spannungsumsetzer 13c sind leistungsmäßig so ausgelegt, dass die zum alleinigen Betrieb der Elektromotoren ausreichenden Leistung ausgespeichert 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EH NR 7427] @015 <MON>JUN 7 2010 14:Q6/$T.14:62/Νο.7β12042398 R 16

·· ·· ·· • 9 · · #6 ···· t * · · • · · · ·· ·· 6· »· • • * • • · 9 9 * 6 a ··· • · 6 6 ·· • ···· • 6 ·♦ 13 und die beim Rekuperationsbremsen anfallende Leistung eingespeichert werden kann. Der Speicher 22 kann im Vorderwagen 2 angeordnet sein.

Die Figuren Sa, 5b und 5c veranschaulichen unterschiedliche Betriebszustände einer Ausführungsform des seriellen Hybridantriebs mit Bremsenergierekuperation. Figur 5a veranschaulicht den Bremsfall, bei dem elektrische Energie von den Elektromotoren l la, 1 lb zum Speicher 22 fließt. Der Generator 10 liefert in diesem Zustand keine elektrische Energie; beispielsweise wird der Verbrennungsmotor 9 beim Bremsen automatisch abgestellt. Umgekehrt kann der Gelenkbus 1 rein elektromotorisch angetrieben werden. Dann entspricht der Energiefluss dem in Fig. 5a dargestell-ten, jedoch mit umgekehrter Richtung des Energieflusses.

Bei einem weiteren Betriebszustand gemäß Fig. 5b dient die von Verbrennungsmotor 9 und Generator 10 erzeugte elektrische Energie einesteils dem Antrieb des Gelenkbusses 1, anderenteils dem Laden des Speichers 22. Der Energiefluss vom Generator 10 teilt sich also zwischen den elektrischen Antriebsmotoren 11a, 11b und dem Speicher 22 auf. Dieser Betriebszustand ist vor allem im Teillastbereich (also z.B. bei stetiger Langsamfahrt) des Gelenkbusses 1 von Vorteil. Im Teillastbereich hat ein Verbrennungsmotor 9 nämlich i.a. einen relativ schlechten Wirkungsgrad. Indem man im mehr Leistung abfordert, als gerade zum Teillastbetrieb des Gelenkbusses 1 gefordert ist, die Überschussleistung speichert, und später die so gespeicherte Energie für rein elektrischen Fährbetrieb nutzt, kann man insgesamt eine Wirkungsgradsteigerung erzielen.

Bei einem noch weiteren Betriebszustand gemäß Fig. 5c tragen sowohl der Verbrennungsmotor 9 samt Generator 10 und der Speicher 22 zum Antrieb des Gelenkbusses 1 bei. Der Energiefluss vom Generator 10 vereinigt sich also mit jenem vom Speicher 22, und der vereinigte Fluss führt zu den elektrischen Motoren l la, 11b. Dieser Betriebszustand ist vor allem im Volllast betrieb (also z.B. bei Beschleunigung oder Bergauffahrt) des Gelenkbusses 1 von Vorteil. Er erlaubt es nämlich, im Vergleich zu einem leistungsgleichen, rein verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeug konstruktiv relativ leistungsschwächeren Verbrennungsmotor zu wählen. Ein solcher hat im Mittel einen besseren Wirkungsgrad als der leistungsmäßig stärkere Verbrennungsmotor.

07/06 2010 MO 14:55 ISE/EM NR 7427]

Claims (14)

1. FROH <MON> JUN 7 2010 14:Ββ/*Τ. 14:62/No. 7«120423·β P 17 ·· ·· ·* %· · ; · · · · · . · ' *· * * »· TI. ► · · · · · · · ·· ·· ·· ·» 14 Patentansprüche 1. Gelenkbus (1) mit seriellem Hybridantrieb (8), wobei der Gelenkbus (1) einen Vorderwagen (2) und einen einzelnen Nachläufer (3) aufweist, s wobei der Nachläufer (3) über ein Drehgelenk (4) mit dem Vorderwagen (2) gekoppelt ist, wobei wenigstens eine Achse (6) des Vorderwagens (2) angetrieben ist, der Nachläufer (3) aber nicht angetrieben ist, also geschleppt wird, wobei das Drehgelenk (4) als gegen Ausknickung unversteifbares Zuggelenk ausgebildet ist, io wobei der serielle Hybridantrieb (8) einen Verbrennungsmotor (9), einem von diesem antreibbaren Generator (10), und wenigstens einen Elektromotor (11a, 11b), der mit vom Generator (10) erzeugter elektrischer Energie speisbar ist und antriebsmäßig mit der wenigstens einen Achse (6) des Vorderwagens gekoppelt ist, umfasst, wobei der wenigstens eine Elektromotor (11a, 11b) im Vorderwagen (2), der Verbren-15 nungsmotor (9) und der Generator (10) hingegen im Heck des Nachläufers (3) angeordnet sind, und wobei zur Übertragung der elektrischen Energie des Generators (10) in den Vorderwagen zur Speisung des wenigstens einen Elektromotors (11a, 11b) eine elektrische Leitung (12a, 12b) vorgesehen ist, die wenigstens im Bereich des Drehgelenks (4) flexibel ausgebildet ist, so dass sie Relativbewegungen entsprechend der gelenkigen Kopplung von Vorderwagen (2) und Nachläufer 2 0 (3) erlaubt.
2. 2. Gelenkbus (1) nach Anspruch 1, wobei das Zuggelenk eine schub- und zugübertragende Gelenkfläche aufweist und die zugübertragende Gelenkfläche größer als die schubübertragende Gelenkfläche ist. 25
3. 3. Gelenkbus (1) nach Anspruch 1, wobei das Zuggelenk als Kugelgelenk ausgebildet ist,
4. 4. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Bremseingriffsteuerung vorgesehen ist, die knickwinkelunabhängig ist. 30
5. 5. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche l bis 4, bei welchem der Verbrennungsmotor (9) und der Generator (10) koaxial angeordnet sind.
6. 6. Gelenkbus (1) einem der Ansprüche 1 bis S, welcher bis auf den Heckbereich des Nachläu-35 fers (3), in dem der Verbrennungsmotor (9) und der Generator (10) eingebaut sind, niederflurig ausgebildet ist. 07/08 2010 MO 14:55 [SE/EM NR 74271 @Q17 RFtOM (MON)JUN T 2010 14:β·/·Τ. 14!β2/Νο. 7812042388 R 19 ·· ·· ·· ·· • • · • · • • · • • 16 • • ··· • · • · * « « * • * • «·· • · 4 • • · • Λ • • 4 ·· ·· ·· • ···· • · ♦ · 15
7. 7. Gelenkbus (I) nach einem der Ansprüche ) bis 6, bei welchem das Fahrwerk des Nachläufers (3) so ausgefUhrt ist, dass die Räder des Nachläufers (7) gelenkt sind.
8. 8. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der Verbrennungsmotor (9) auf mechanischem Wege, also unter Umgehung des Generators (10) und des Elektromotors (1 la, 11 b), nicht auf den Antriebsstrang wirken kann.
9. 9. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welcher mit einem generatorseitigen io Umrichter (15a) und einem motorseitigen Umrichter (15b) ausgerüstet ist, wobei der generatorseitige Umrichter (15a) im Nachläufer (3) und der motorseitigen Umrichter (15b) im Vorderwagen (2) angeordnet ist.
10. 10. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der serielle Hybridantrieb 15 (8) außerdem einen Speicher (21) für elektrische Energie umfasst, der leistungsmäßig dazu ausge legt ist, Strom mit einer zum alleinigen Antrieb des Elektromotor (11a, 11b) ausreichenden Leistung ausspeichem und eine entsprechende Leistung einspeichem zu können.
11. 11. Gelenkbus (1) nach Anspruch 10, bei welchem der serielle Hybridantrieb (8) so eingerich-2 o tet ist, dass die vom Verbrennungsmotor (9) und Generator (10) erzeugte elektrische Energie ganz oder teilweise zum Laden des Speichers (21) dienen kann.
12. 12. Gelenkbus (1) nach Anspruch 10 oder 11, bei welchem der serielle Hybridantrieb (8) so eingerichtet ist, dass der Elektromotor (11a, 11b) die zum Antrieb des Gelenkbusses (1) dienende 2 5 elektrische Energie zeitweise ganz oder teilweise aus dem Speicher (21) beziehen kann.
13. 13. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem der serielle Hybridantrieb (8) auch zur Bremsenergierekuperation eingerichtet ist, indem der Elektromotor (11a, 11b) wahlweise auch generatorisch betreibbar ist und dazu eingerichtet ist, bei Bremsvorgängen des Gelenk- 3 o busses Bremsmoment zu entwickeln, wobei die hierbei erzeugte elektrische in den Speicher einge speichert wird.
14. 14. Gelenkbus (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem der Speicher im Vorderwagen (2) angeordnet ist. 07/06 2010 HO 14:55 [SE/EM NR 7427) @018