DE102005060995A1 - Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie - Google Patents

Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie Download PDF

Info

Publication number
DE102005060995A1
DE102005060995A1 DE102005060995A DE102005060995A DE102005060995A1 DE 102005060995 A1 DE102005060995 A1 DE 102005060995A1 DE 102005060995 A DE102005060995 A DE 102005060995A DE 102005060995 A DE102005060995 A DE 102005060995A DE 102005060995 A1 DE102005060995 A1 DE 102005060995A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
pressure accumulator
line
working line
hydraulic motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005060995A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Müller
Steffen Mutschler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Priority to DE102005060995A priority Critical patent/DE102005060995A1/de
Publication of DE102005060995A1 publication Critical patent/DE102005060995A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/08Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium
    • B60T1/093Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium in hydrostatic, i.e. positive displacement, retarders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4096Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers with pressure accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4157Control of braking, e.g. preventing pump over-speeding when motor acts as a pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4061Control related to directional control valves, e.g. change-over valves, for crossing the feeding conduits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb zur Rückgewinnung von Bremsenergie. Der hydrostatische Antrieb umfasst eine erste Arbeitsleitung (5) und eine zweite Arbeitsleitung (6), die mit einem Hydromotor (7) verbunden sind. Weiterhin umfasst der hydrostatische Antrieb einen Hochdruckspeicher (10) und einen Niederdruckspeicher (11). Ein Fahrtrichtungsventil (16) des hydrostatischen Antriebs weist eine erste Schaltposition (18) auf, in der der Hochdruckspeicher (10) mit der ersten Arbeitsleitung (5) und der Niederdruckspeicher (11) mit der zweiten Arbeitsleitung (6) verbunden sind. Weiterhin weist das Fahrtrichtungsventil (16) eine zweite Schaltposition (19) auf, in der der Hochdruckspeicher (10) mit der zweiten Arbeitsleitung (6) und der Niederdruckspeicher (11) mit der ersten Arbeitsleitung (5) verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie.
  • Beim hydrostatischen Fahrantrieben wird in der Regel durch einen Verbrennungsmotor ein hydrostatisches Getriebe angetrieben. Das hydrostatische Getriebe weist eine Hydropumpe und einen damit im geschlossenen Kreislauf verbunden Hydromotor auf. Gerät ein so angetriebenes Fahrzeug in einen Schiebebetrieb, so wirkt der Hydromotor als Pumpe. Diese Pumpwirkung des Hydromotors kann zum Abbremsen des Fahrzeugs verwendet werden. Dabei ist es bereits bekannt, das gepumpte Druckmittel in einen Hochdruckspeicher zu fördern und so die Bremsenergie wieder verfügbar zu machen. Umgekehrt kann beim Beschleunigen die in dem Hochdruckspeicher gespeicherte Energie eingesetzt werden, um die dann wieder als Hydromotor arbeitende Maschine anzutreiben.
  • Ein solcher Fahrantrieb mit einem verstellbaren Hydromotor und einem Hochdruckspeicher sowie einem Niederdruckspeicher, die an den Arbeitsleitungen des hydrostatischen Getriebes unmittelbar angeschlossen sind, ist aus der AT 395 960 B bekannt. Der dort vorgeschlagene Fahrantrieb weist einen verstellbaren Hydromotor auf, der aus einer Neutralposition heraus in einer ersten Richtung und einer entgegengesetzten zweiten Richtung auslenkbar ist. Während des normalen Fahrbetriebs wird der Hydromotor in einer ersten Richtung ausgelenkt und der Hydromotor zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt. Ist eine gewünschte Fahrgeschwindigkeit erreicht, so wird der Schwenkwinkel durch Zurücknehmen der Auslenkung eines Verstellmechanismus des Hydromotors verringert. Wird der Schwenkwinkel bis in seine Neutralstellung zurückgenommen, so befindet sich das Fahrzeug in einem antriebslosen Zustand und rollt.
  • Zum Abbremsen des Fahrzeugs wird der Hydromotor in entgegengesetzter Richtung ausgelenkt. Dadurch pumpt der Motor nun das Druckmittel in entgegengesetze Richtung in dem hydraulischen Kreislauf. Durch dieses Umschwenken des Hydromotors wird es erreicht, dass immer die selbe Anschlussseite des Hydromotors die mit dem Hochdruck beaufschlagte Seite ist. Durch die Pumpwirkung des Hydromotors wird das Druckmittel in den Hochdruckspeicher gepumpt. Das hierzu erforderliche Druckmittel wird durch den Hydromotor aus einem Niederdruckspeicher angesaugt. Für eine anschließende Beschleunigung steht die in dem Hochdruckspeicher gespeicherte Energie zur Verfügung. Der Hydromotor wird nunmehr wieder in Richtung seiner ersten Auslenkung ausgeschwenkt und das in dem Hydrospeicher unter hohem Druck stehende Druckmittel wird dem Hydromotor zugeführt und so zur Beschleunigung genutzt. Auf der Niederdruckseite des Hydromotors ist der Niederdruckspeicher angeordnet, in den das aus dem Hochdruckspeicher unter hohem Druck entnommene Druckmittel nach Entspannung über den Hydromotor zugeführt wird.
  • Die beschriebene Anordnung hat den Nachteil, dass zum Aufladen des Hochdruckspeichers ein Verschwenken des Hydromotors erforderlich ist. Dies führt insbesondere dazu, dass jeweils beim Wechsel von einem Last- in einen Bremsbetrieb der Hydromotor über seine Neutrallage hinaus verstellt werden muss. Dadurch entsteht zwischenzeitlich eine ungebremste Bewegung, z.B. ein frei rollendes Fahrzeug, was insbesondere in überraschend auftretenden Bremssituationen zu kritischen Situationen führen kann. Je nach Fahrzeuggeschwindigkeit legt das Fahrzeug in dem zur Umsteuerung des Hydromotors erforderlichen Zeitraum eine erhebliche Wegstrecke zurück, bevor eine Bremswirkung eintritt.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, einen hydrostatischen Antrieb zu schaffen, bei dem die frei werdende Bremsenergie gespeichert werden kann, ohne dass eine Umsteuerung des Hydromotors erfolgen muss.
  • Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen hydrostatischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb weist eine erste Arbeitsleitung und eine zweite Arbeitsleitung auf. Mit der ersten Arbeitsleitung und der zweiten Arbeitsleitung ist ein Hydromotor verbunden. Ferner weist der hydrostatische Antrieb einen Hochdruckspeicher und einen Niederdruckspeicher auf. Erfindungsgemäß umfasst der hydrostatische Antrieb weiterhin ein Fahrtrichtungsventil, welches eine erste und eine zweite Schaltposition einnehmen kann. In der ersten Schaltposition ist der Hochdruckspeicher mit der ersten Arbeitsleitung und der Niederdruckspeicher mit der zweiten Arbeitsleitung verbunden. In der zweiten Schaltposition des Fahrtrichtungsventils ist der Hochdruckspeicher mit der zweiten Arbeitsleitung und der Niederdruckspeicher mit der ersten Arbeitsleitung verbunden.
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung eines hydrostatischen Antriebs nutzt aus, dass beim Übergang von einem Last- in einen Schiebebetrieb auch ohne Schwenkwinkelverstellung an dem Hydromotor der Hydromotor als Pumpe wirkt. Dabei ändert sich die Strömungsrichtung nicht. Um in vorteilhafter Weise den Hochdruckspeicher mit der stromabwärts des Hydromotors angeordneten, hochdruckführenden Arbeitsleitung verbinden zu können, kann über das Fahrtrichtungsventil die Verbindung des Hochdruckspeichers und des Niederdruckspeichers mit der ersten Arbeitsleitung und der zweiten Arbeitsleitung getauscht werden. Dadurch ist es nicht nur möglich, ohne eine Verstellung des als Pumpe arbeitenden Hydromotors den durch den Schiebebetrieb aufgebauten Druck dem Hochdruckspeicher zuzuführen, sondern es ist ferner auch in einfacher Weise möglich, die Energiespeicherung während des Bremsens bei Rückwärtsfahrt durchzuführen. Ebenso bietet die umschaltbare Verbindung des Hochdruckspeichers bzw. des Niederdruckspeichers mit der ersten Arbeitsleitung bzw. der zweiten Arbeitsleitung den Vorteil, dass im Falle einer anschließenden Beschleunigung, unabhängig von der Fahrtrichtung, die in dem Hochdruckspeicher gespeicherte Energie zum Antreiben des Hydromotors nutzbar ist.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs ausgeführt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind der Hochdruckspeicher und der Niederdruckspeicher auch vollständig von der ersten und der zweiten Arbeitsleitung abtrennbar. Dies hat den Vorteil, dass der Einfluss eines Speichersystems bestehend aus dem Hochdruck- und dem Niederdruckspeicher auf das Verhalten des hydrostatischen Antriebs ausgeschlossen werden kann. In einem solchen Fall, in dem beide Speicher vollständig von dem hydrostatischen Antrieb abgetrennt sind, liegt ein herkömmliches hydrostatisches Getriebe vor. Insbesondere wird durch die Abtrennung auch bereits gespeicherter Druck in dem Hochdruckspeicher gehalten und eine Leckage verhindert.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, diese Abtrennung des Hochdruckspeichers und des Niederdruckspeichers von der ersten und der zweiten Arbeitsleitung ebenfalls in dem Fahrtrichtungsventil zu realisieren. Damit ist es möglich, zusätzlich zu der ersten und der zweiten Schaltposition des Fahrtrichtungsventils eine Stellung des Fahrtrichtungsventils vorzusehen, in der die jeweiligen Anschlüsse zu der ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung sowie zu dem Hochdruckspeicher und dem Niederdruckspeicher hin voneinander getrennt sind. Es wird nicht nur die Funktionalität hinsichtlich des Speicherns der Bremsenergie sowie der anschließenden Nutzung der selben, sondern auch das vollständige Abkoppeln des Hochdruck- bzw. Niederdruckspeichers von dem hydrostatischen Getriebe in einem einzigen Bauteil, nämlich dem Fahrtrichtungsventil, realisiert.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, das Fahrtrichtungsventil bei Betätigung einer Fahrzeugbremse aus der jeweils zuvor durch die Fahrtrichtung und damit die Strömungsrichtung durch den Hydromotor definierten Schaltposition in die jeweils andere Schaltposition zu bringen. Dies hat den Vorteil, dass eine Grundeinstellung des Fahrtrichtungsventils durch die Fahrtrichtung vorgebbar ist und automatisch beim Betätigen eines Gebers, z. B. Bremse, mit der das Fahrzeug abgebremst wird, das Fahrtrichtungsventil in diejenige Position gebracht wird, in der die durch den Bremsvorgang frei werdende Energie in dem Hydrospeicher gespeichert wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrtrichtungsventil als Aktuator-betätigtes 4/3-Wegeventil ausgeführt. Solche Aktuatoren können beispielsweise im einfachsten Fall als Elektromagneten ausgeführt sein. Ebenso ist es denkbar, das Fahrtrichtungsventil mit anderen Aktuatoren als Elektromagneten auszurüsten. Jedenfalls wird es dadurch in einfacher Weise möglich, durch Steuersignale das Fahrtrichtungsventil in seine jeweilige erste bzw. zweite Schaltposition zu bringen. Dabei stellen die Aktuatoren kurze Schaltzeiten sicher und ermöglichen eine einfache Ansteuerung z. B. durch ein elektronisches Steuergerät des hydrostatischen Getriebes.
  • Der Hochdruckspeicher ist vorzugsweise mit einer Druckhalteeinrichtung gekoppelt. Die Druckhalteeinrichtung wird dem Hochdruckspeicher vorgeschaltet und verhindert ein Absinken des in dem Hochdruckspeicher gespeicherten Drucks unter einen festlegbaren Wert. Die Druckhalteeinrichtung weist hierzu vorzugsweise ein in Richtung des Hochdruckspeichers öffnendes Rückschlagventil und ein parallel dazu angeordnetes Druckbegrenzungsventil auf. Mittels des in Richtung des Hochdruckspeichers öffnenden Rückschlagventils wird sichergestellt, dass unabhängig von den tatsächlich auftretenden absoluten Drücken bei einer in Richtung des Hochdruckspeichers positiven Druckdifferenz ein Befüllen des Hochdruckspeichers erfolgt. Umgekehrt schließt bei einem negativen Druckgefälle in Richtung des Hochdruckspeichers das Rückschlagventil, so dass eine Verbindung zu einer der beiden Arbeitsleitungen lediglich über das Druckbegrenzungsventil erfolgen kann. Damit lässt sich ein absoluter, in dem Hochdruckspeicher herrschender Druck festlegen, bei dem ein Abströmen von Druckmittel aus dem Hochdruckspeicher ermöglicht wird.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßem hydrostatischen Antriebs.
  • In der 1 ist ein hydrostatisches Getriebe 1 eines Fahrantriebs dargestellt. Der Fahrantrieb umfasst eine Antriebsmaschine 2, welche vorzugsweise als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführt ist. Die Antriebsmaschine 2 ist über eine Antriebswelle 3 mit einer Hydropumpe 4 gekoppelt. Die Hydropumpe 4 ist eine zur Förderung in beiden Richtungen vorgesehene verstellbare Kolbenmaschine. Vorzugsweise wird eine in Schrägscheiben- oder Schrägachsenbauart ausgeführte Axialkolbenmaschine eingesetzt. Die Hydropumpe 4 ist über eine erste Arbeitsleitung 5 und eine zweite Arbeitsleitung 6 mit einem Hydromotor 7 verbunden. Der Hydromotor 7 ist in beide Richtungen durchströmbar und in seinem Schluckvolumen stufenlos verstellbar. Die Hydropumpe 4 sowie der Hydromotor 7 bilden zusammen mit der ersten Arbeitsleitung 5 und der zweiten Arbeitsleitung 6 einen geschlossenen hydraulischen Kreislauf. Das Übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes 1 ist dabei durch Verstellung der Hydropumpe 4 bzw. des Hydromotors 7 variabel.
  • Der Hydromotor 7 ist über eine Abtriebswelle 8 mit einem Fahrzeugantrieb 9 verbunden. Der Fahrzeugantrieb 9 kann dabei z. B. lediglich durch ein Differenzialgetriebe oder mit einem nachgeschalteten Lastschaltgetriebe ausgebildet werden. Ebenso ist es möglich, den Hydromotor 7 über die Abtriebswelle 8 unmittelbar mit einem anzutreibenden Rad zu verbinden. In diesem Fall werden vorzugsweise mehrere Hydromotoren 7 vorgesehen, wobei jedem der Hydromotoren 7 ein angetriebenes Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist. Die nachfolgend beschriebene Anordnung zur Rückgewinnung der Bremsenergie kann gemeinsam für mehrere Hydromotoren oder für jeden Hydromotor 7 separat vorgesehen werden.
  • Zur Speicherung der Bremsenergie wird Druckmittel des hydraulischen Kreislaufs zwischen zwei Speicherelementen hin- und hergepumpt. Die Speicher bilden dabei eine hydraulische Wiege. Hierzu ist ein Hochdruckspeicher 10 sowie ein Niederdruckspeicher 11 vorgesehen. Um das Hochdruckspeicherelement 10 mit Druckmittel während des Bremsvorgangs zu füllen, wird der Hochdruckspeicher 10 über eine Hochdruckspeicherleitung 12 mit einer während eines Schiebebetriebs den Hochdruck führenden Arbeitsleitung 5 bzw. 6 verbunden. Im Schiebebetrieb ist dies die stromabwärts des Hydromotors 7 liegende Arbeitsleitung 5, 6. Während des Schiebebetriebs wird der Niederdruckspeicher 11 über eine Niederdruckspeicherleitung 13 mit der den niedrigeren Druck führenden ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung 5, 6 verbunden. Die Verbindung der Hochdruckspeicherleitung 12 mit der ersten bzw. der zweiten Arbeitsleitung 5, 6 erfolgt über ein Fahrtrichtungsventil 16, welches die Hochdruckspeicherleitung 12 in Abhängigkeit von seiner Schaltstellung über eine erste Verbindungsleitung 14 mit der ersten Arbeitsleitung 5 oder über eine zweite Verbindungsleitung 15 mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbindet. Die Verbindung der Niederdruckspeicherleitung 13 mit der ersten Arbeitsleitung 5 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 6 erfolgt in gleicher Weise über die erste Verbindungsleitung 14 bzw. die zweite Verbindungsleitung 15 in Abhängigkeit von der Schaltposition des Fahrtrichtungsventils 16.
  • Das Fahrtrichtungsventil 16 nimmt bei Beschleunigung mit gefülltem Speicher in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und damit von der Strömungsrichtung durch den Hydromotor 7 eine erste Schaltposition 18 oder eine zweite Schaltposition 19 ein. In der ersten Schaltposition 18 ist die Hochdruckspeicherleitung 12 über die erste Verbindungsleitung 14 mit der ersten Arbeitsleitung 5 verbunden. Gleichzeitig ist in der ersten Schaltposition 18 die Niederdruckspeicherleitung 13 über die zweite Verbindungsleitung 15 mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbunden. Die erste Schaltposition 18 wird durch das Fahrtrichtungsventil 16 eingenommen, wenn die erste Arbeitsleitung 5 die Hochdruck führende Arbeitsleitung im normalen Fahrbetrieb ist. Nachfolgend wird dies als Vorwärtsfahrt bezeichnet. In der 1 bedeutet dies, dass durch die Hydropumpe 4 das Druckmittel in dem geschlossenen Kreislauf im Uhrzeigersinn gefördert wird.
  • Während des Beschleunigungsvorgangs in Vorwärtsfahrt wird daher das unter Druck in dem Hochdruckspeicher 10 stehende Druckmittel über die Hochdruckspeicherleitung 12 und die erste Verbindungsleitung 14 sowie einen Abschnitt der ersten Arbeitsleitung 5 dem Hydromotor 7 zugeführt. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Hochdruckspeicher 10 und dem Niederdruckspeicher 11 wird der Hydromotor 7 beschleunigt und das aus dem Hochdruckspeicher 10 durch den Hydromotor 7 geförderte Druckmittel über die zweite Verbindungsleitung 15 sowie die Niederdruckleitung 13 in den Niederdruckspeicher 11 gefördert. Bei einer Beschleunigung aus dem Hochdruckspeicher 10 heraus, ist die Hydropumpe 4 vorzugsweise auf verschwindendes Fördervolumen gestellt.
  • Kommt es bei Vorwärtsfahrt zu einem Bremsvorgang, so wird das Fahrrichtungsventil 16 aus seiner ersten Schaltposition 18 in seine zweite Schaltposition 19 gebracht. In der zweiten Schaltposition 19 ist die Hochdruckspeicherleitung 12 mit der zweiten Verbindungsleitung 15 und über diese mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbunden. Die Niederdruckspeicherleitung 13 ist dagegen in der zweiten Schaltposition 19 des Fahrtrichtungsventils 16 mit der ersten Verbindungsleitung 14 und über diese mit der ersten Arbeitsleitung 5 verbunden. Aufgrund der Massenträgheit und der unveränderten Einstellung des Hydromotors 7 arbeitet der über die Abtriebswelle 8 nun angetriebene Hydromotor 7 als Pumpe, wobei die Strömungsrichtung durch den Hydromotor 7 unverändert bleibt. Dies bedeutet, dass der Hydromotor 7 aus der ersten Verbindungsleitung 14 über die erste Arbeitsleitung 5 Druckmittel ansaugt und in die zweite Arbeitsleitung 6 fördert. Die zweite Arbeitsleitung 6 steht über die zweite Verbindungsleitung 15 mit der Hochdruckspeicherleitung 12 in Verbindung. Da gleichzeitig die Hydropumpe 4 auf ein Null-Fördervolumen gestellt ist, ist eine Förderung durch die Hydropumpe 4 hindurch nicht möglich. Folglich wird das von dem Hydromotor 7 geförderte Druckmittel über die Hochdruckspeicherleitung 12 in den Hochdruckspeicher 10 gefördert und über den Bremsvorgang die kinetische Energie des Fahrzeugs in potentielle Energie umgewandelt.
  • Um nach einem Beschleunigungsvorgang, bei dem aus dem Hochdruckspeicher 10 heraus das Druckmittel durch den Hydromotor 7 in Richtung des Niederdruckspeichers 11 entspannt wird, zu einer Wiederaufladung des Hochdruckspeichers 10 bei einem anschließenden Bremsvorgang zu gelangen, ist es lediglich erforderlich, das Fahrtrichtungsventil 16 zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltposition 18, 19 umzuschalten.
  • Die vorstehenden Ausführungen gelten in analoger Weise für die entgegengesetzte Fahrtrichtung, bei der das Druckmittel in dem hydraulischen Kreislauf entgegen des Uhrzeigersinns gefördert wird. Der geänderten Fahrtrichtung wird dadurch Rechnung getragen, dass sich während des Beschleunigungsbetriebs in Richtung einer Rückwärtsfahrt das Fahrtrichtungsventil 16 in seiner zweiten Schaltposition 19 befindet. Kommt es bei dieser Fahrtrichtung zu einem Bremsvorgang, so wird ausgehend aus der zweiten Schaltposition 19 das Fahrtrichtungsventil 16 in seine erste Schaltstellung 18 gebracht. Die vorstehenden Ausführungen treffen ansonsten in analoger Weise zu.
  • Zusätzlich zu den beiden beschriebenen Schaltpositionen 18 und 19 weist das Fahrtrichtungsventil 16 eine Neutralstellung 17 auf. In der Neutralstellung 17 sind die Hochdruckspeicherleitung 12 und die Niederdruckspeicherleitung 13 von der ersten Verbindungsleitung 14 und der zweiten Verbindungsleitung 15 getrennt. Dementsprechend besteht keine durchströmbare Verbindung von den Arbeitsleitungen 5, 6 zu der Hochdruckspeicherleitung 12 und der Niederdruckspeicherleitung 13. Diese Neutralposition des Fahrtrichtungsventils 16 wird vorzugsweise eingenommen, wenn nach einer Beschleunigungsphase der Druck in dem Hochdruckspeicher 10 soweit abgenommen hat, dass eine sinnvolle Nutzung nicht mehr möglich ist. Während des weiteren Fahrbetriebs ist der zum Speichern der Bremsenergie vorgesehene Teil der Anlage damit von dem hydrostatischen Getriebe 1 abgekoppelt und die Regelung des hydrostatischen Getriebes 1 erfolgt in bekannter Weise.
  • Die Neutralstellung 17 des Fahrtrichtungsventils 16 wird durch eine erste Rückstellfeder 20 und einer zweiten Rückstellfeder 21 eingenommen, sofern ein erster Aktuator 22 bzw. ein zweiter Aktuator 23 nicht angesteuert werden. Der erste Aktuator 22 und der zweite Aktuator 23 sind vorzugsweise als Elektromagnete ausgeführt. Die Elektromagnete können in besonders einfacher Weise durch ein Steuergerät mit einem Strom beaufschlagt werden und so ausgehend aus der Neutralstellung 17 das Fahrtrichtungsventil 16 in seine erste Schaltposition 18 bzw. seine zweite Schaltposition 19 bringen. Der erste Aktuator 22 beaufschlagt das Fahrtrichtungsventil 16 dabei gleichsinnig mit der ersten Rückstellfeder 20 und der zweite Aktuator 23 beaufschlagt das Fahrtrichtungsventil 16 in entgegengesetzter Richtung, gleichsinnig mit der zweiten Rückstellfeder 21.
  • In dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der 1 ist in der Hochdruckspeicherleitung 12 eine Druckhalteeinrichtung 24 vorgesehen. Die Druckhalteeinrichtung 24 ist über eine Anschlussleitung 29 mit dem Hochdruckspeicher 10 verbunden.
  • Die Druckhalteeinrichtung 24 weist ein Rückschlagventil 25 auf, welches zwischen der Hochdruckspeicherleitung 12 und der Anschlussleitung 29 angeordnet ist und in Richtung des Hochdruckspeichers 10 öffnet. Parallel zu dem Rückschlagventil 25 ist ein Druckbegrenzungsventil 26 vorgesehen. Das Druckbegrenzungsventil 26 öffnet eine durchströmbare Verbindung zwischen der Anschlussleitung 29 und der Hochdruckspeicherleitung 12. Das Druckbegrenzungsventil 26 ist mit einer Feder 27 in Schließrichtung beaufschlagt. In entgegengesetzter Richtung wirkt über eine Messleitung 28 der in der Anschlussleitung 29 herrschende Druck auf das Druckbegrenzungsventil 26. Übersteigt die durch den in der Messleitung 28 zugeführten Druck erzeugte hydrostatische Kraft die Kraft der Feder 27, so wird das Druckbegrenzungsventil 26 in eine geöffnete Position gebracht, in der eine Verbindung der Anschlussleitung 29 zu der Hochdruckspeicherleitung 12 entsteht. Dabei kann durch die Federhärte der Feder 27 eingestellt werden, ab welchem Druck in dem Hochdruckspeicher 10 eine Öffnung durch das Druckbegrenzungsventil 26 erfolgt. Das Öffnen des Druckbegrenzungsventils 26 und damit das Erzeugen einer durchströmbaren Verbindung von der Anschlussleitung 29 zu der Hochdruckspeicherleitung 12 hin ist dabei unabhängig von einer Druckdifferenz zwischen dem Hochdruckspeicher 10 und der angeschlossenen Arbeitsleitung 5 oder 6. Vielmehr ist allein der absolute Druck in dem Hochdruckspeicher 10 maßgeblich. Damit lässt sich verhindern, dass der Hochdruckspeicher 10 unterhalb eines festlegbaren Mindestdrucks bei einem nahezu verschwindenden Druck in der damit verbundenen Arbeitsleitung 5 bzw. 6 entspannt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind auch beliebige Kombinationen der einzelnen in der 1 dargestellten Merkmale möglich ohne von dem erfindungsgemäßen Prinzip abzuweichen.

Claims (7)

  1. Hydrostatischer Antrieb umfassend einen mit einer ersten Arbeitsleitung (5) und einer zweiten Arbeitsleitung (6) verbundenen Hydromotor (7), und einen Hochdruckspeicher (10) und einen Niederdruckspeicher (11), dadurch gekennzeichnet, dass über ein Fahrtrichtungsventil (16) in dessen erster Schaltposition (18) der Hochdruckspeicher (10) mit der ersten Arbeitsleitung (5) und der Niederdruckspeicher (11) mit der zweiten Arbeitsleitung (6) verbunden sind und dass über das Fahrtrichtungsventil (16) in dessen zweiter Schaltposition (19) der Hochdruckspeicher (10) mit der zweiten Arbeitsleitung (6) und der Niederdruckspeicher (11) mit der ersten Arbeitsleitung (5) verbunden sind.
  2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (10) und der Niederdruckspeicher (11) von der ersten Arbeitsleitung (5) und der zweiten Arbeitsleitung (6) trennbar sind.
  3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (10) und der Niederdruckspeicher (11) durch das Fahrtrichtungsventil (16) von der ersten und der zweiten Arbeitsleitung (5, 6) trennbar sind.
  4. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrtrichtungsventil (16) durch Betätigen einer Fahrzeugbremse aus seiner ersten Schaltposition (18) in seine zweite Schaltposition bzw. aus seiner zweiten Schaltposition (19) in seine erste Schaltposition (18) bringbar ist.
  5. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrtrichtungsventil (16) ein Aktuator-betätigtes 4/3-Wegeventil ist.
  6. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dem Hochdruckspeicher (10) eine Druckhalteeinrichtung (24) vorgeschaltet ist.
  7. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhalteeinrichtung (24) ein in Richtung des Hochdruckspeichers (10) öffnendes Rückschlagventil (25) und ein parallel dazu angeordnetes Druckbegrenzungsventil (26) aufweist.
DE102005060995A 2005-12-20 2005-12-20 Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie Withdrawn DE102005060995A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060995A DE102005060995A1 (de) 2005-12-20 2005-12-20 Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060995A DE102005060995A1 (de) 2005-12-20 2005-12-20 Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005060995A1 true DE102005060995A1 (de) 2007-06-28

Family

ID=38108719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005060995A Withdrawn DE102005060995A1 (de) 2005-12-20 2005-12-20 Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005060995A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047992A1 (de) 2008-09-18 2009-12-03 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang für ein Schienenfahrzeug
DE102008047988A1 (de) 2008-09-18 2010-04-08 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang mit einem Speicherelement zum Speichern von Druckenergie
WO2015082116A1 (de) * 2013-12-04 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Hydrostatischer fahrantrieb und verfahren zum betreiben eines solchen
WO2015144349A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Dana Italia Spa Apparatus and method for starting an engine using a hydraulic hybrid drivetrain

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0366088A2 (de) * 1988-10-27 1990-05-02 Isuzu Motors Limited Bremssystem mit Energierückgewinnung für ein Fahrzeug
AT395960B (de) * 1991-02-01 1993-04-26 Oekomobil Gmbh Hydrostatische antriebseinrichtung fuer ein kraftfahrzeug und verfahren zum befuellen dieser antriebseinrichtung
US6719080B1 (en) * 2000-01-10 2004-04-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0366088A2 (de) * 1988-10-27 1990-05-02 Isuzu Motors Limited Bremssystem mit Energierückgewinnung für ein Fahrzeug
AT395960B (de) * 1991-02-01 1993-04-26 Oekomobil Gmbh Hydrostatische antriebseinrichtung fuer ein kraftfahrzeug und verfahren zum befuellen dieser antriebseinrichtung
US6719080B1 (en) * 2000-01-10 2004-04-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047992A1 (de) 2008-09-18 2009-12-03 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang für ein Schienenfahrzeug
DE102008047988A1 (de) 2008-09-18 2010-04-08 Voith Patent Gmbh Antriebsstrang mit einem Speicherelement zum Speichern von Druckenergie
WO2015082116A1 (de) * 2013-12-04 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Hydrostatischer fahrantrieb und verfahren zum betreiben eines solchen
WO2015144349A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Dana Italia Spa Apparatus and method for starting an engine using a hydraulic hybrid drivetrain
CN106457995A (zh) * 2014-03-28 2017-02-22 意大利德纳股份有限公司 用于通过使用液压混合动力系起动发动机的装置和方法
CN106457995B (zh) * 2014-03-28 2019-05-21 意大利德纳股份有限公司 用于通过使用液压混合动力系起动发动机的装置和方法
US10363934B2 (en) 2014-03-28 2019-07-30 Dana Italia S.R.L. Apparatus and method for starting an engine using a hydraulic hybrid drivetrain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006060014B4 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie
DE102006050873A1 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Bremsenergierückgewinnung
EP1963686B1 (de) Hydrostatischer antrieb
EP2368059B1 (de) Hydrostatisches antriebssystem
WO2007104539A1 (de) Mechanisch-hydraulischer antrieb mit einem leistungsverzweigungsgetriebe
DE102005060994B4 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie
DE102005061990A1 (de) Antrieb mit Energierückgewinnungs- und Retarderfunktion
DE102006036846A1 (de) Antrieb mit einem Schaltgetriebe
DE102011078241B3 (de) Hydraulikeinheit und Verfahren zum Betreiben einer Hydraulikeinheit
DE102007012121A1 (de) Antrieb mit einem Leistungsverzweigungsgetriebe
WO2007071380A1 (de) Antrieb mit energierückgewinnung
EP1588077A1 (de) Regelung für ein hydrostatisches getriebe
DE2827071A1 (de) Fluidantriebs- und steuersystem
EP1745230B1 (de) Antrieb für ein mobilfahrzeug
DE102006017581A1 (de) Hydrostatischer Mehrmotorenantrieb
DE1505413A1 (de) Fluidum-Kraftantrieb
DE102008057897A1 (de) Hydrostatischer Antrieb und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
DE102005060992A1 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnug von Bremsenergie
DE102007012116A1 (de) Antrieb mit einem Leistungsverzweigungsgetriebe
DE102005060995A1 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Rückgewinnung von Bremsenergie
DE4129667A1 (de) Hydrostatisches getriebe mit offenem kreislauf und bremsventil
DE3626650C2 (de) Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat und einer Lenkhilfskrafteinrichtung
DE2354280B2 (de) Schaltvorrichtung für ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Fahrzeuge
DE102010054045A1 (de) Antriebssystem mit einem Antriebsmotor und einem Schaltgetriebe und einer Vorrichtung zur Energierückgewinnung
DE3338595C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130702