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Die
Erfindung betrifft einen Fahrantrieb mit einer angetriebenen Achse und
einem regenerativen hydraulischen Bremssystem und mindestens einer
unabhängig antreibbaren weiteren Achse.
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Aus
der Druckschrift
DE
10 2005 060 990 A1 ist ein Antrieb bekannt, in dem Bremsenergie
zurück gewonnen und wiederverwendet wird. Der Antrieb mit
Rückgewinnung von Bremsenergie umfasst eine hydrostatische
Kolbenmaschine. Die hydrostatische Kolbenmaschine ist mit einem
mechanischen Antriebsstrang über eine Kupplung verbindbar.
Der Antriebsstrang treibt eine Achse mit zwei Rädern an. Zum
Speichern von Energie sind ein erster Druckspeicher sowie ein zweiter
Druckspeicher mit der hydrostatischen Kolbenmaschine verbunden.
Die hydrostatische Kolbenmaschine wird während einer Fahrzeugverzögerung
als Pumpe und während dem Wiederzuführen der gespeicherten
Energie als Motor betrieben. Die hydrostatische Kolbenmaschine fördert
in einem Fall Druckmittel von dem als Niederdruckspeicher ausgebildeten
zweiten Druckspeicher in den als Hochdruckspeicher ausgebildeten
ersten Druckspeicher. Dadurch wird Energie im Hochdruckspeicher
gespeichert. Die zu speichernde Energie wird der hydrostatischen
Kolbenmaschine über den mechanischen Antriebsstrang zugeführt.
Die im Hochdruckspeicher gespeicherte Energie wird zu einem anderen
Zeitpunkt wiederverwendet. Die hydrostatische Kolbenmaschine nimmt
dann Druckmittel aus dem Hochdruckspeicher auf und verrichtet Arbeit.
Das Druckmittel wird in den Niederdruckspeicher entspannt. Die hydrostatische
Kolbenmaschine überträgt die aus dem Hochdruckspeicher
entnommene Energie auf den Antriebsstrang.
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Der
bekannte Fahrantrieb hat den Nachteil, dass lediglich eine Achse,
welche mechanisch mit dem Antriebsstrang verbunden ist, angetrieben
wird. Somit muss jede weitere Achse, mit der mechanisch angetriebenen
Achse verbunden werden. Die zusätzlichen angetriebenen
Achsen sind mechanisch mit dem Antriebsstrang zu verbinden. Eine
Erweiterung des Systems auf ein Mehrachsenantriebssystem geht somit
mit einem erheblichen Material-, Gewichts-, Struktur-, Kosten-,
und Raumaufwand für die anfallende Mechanik einher.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Fahrantrieb mit Allrad-Funktion
zu schaffen, der zusätzlich zu einer mit dem Antriebsstrang
mechanisch verbundenen Achse zumindest eine weitere antreibbare
Achse bei lediglich geringem Material-, Gewichts-, Struktur-, Kosten-,
und Raumaufwand aufweist.
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Die
Aufgabe wird durch den Fahrantrieb mit den Merkmalen nach Anspruch
1 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße Fahrantrieb umfasst einen mechanischen
Antriebsstrang und eine mechanisch mit diesem verbundene angetriebene
Achse. Der erfindungsgemäße Fahrantrieb umfasst
darüber hinaus ein regeneratives hydraulisches Bremssystem
und mindestens eine weitere, unabhängig antreibbare Achse.
Die mindestens eine weitere, unabhängige Achse ist mit
dem regenerativen hydraulischen Bremssystem hydraulisch gekoppelt.
Jedoch ist die mindestens eine weitere, unabhängige Achse mit
dem mechanischen Antriebsstrang nicht mechanisch verbunden. Eine
Energieübertragung zwischen dem mechanischen Antriebsstrang
und der weiteren, unabhängigen Achse erfolgt daher nicht
mechanisch. Durch die weitere, unabhängig antreibbare Achse kann
der mechanische Antriebsstrang zu einem Mehrachsenantrieb erweitert
werden. Durch die Kopplung ausschließlich mit dem hydraulischem Bremssystem
steht nach dem Speichern von frei gewordener kinetischer Energie
diese Energie für den Antrieb mittels der weiteren, antreibbaren
Achse zur Verfügung. Die Entkopplung der beiden angetriebenen
Achsen ermöglicht sogar den Entfall eines Rückwärtsganges
im mechanischen Antriebsstrang.
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In
den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Fahrantriebs dargestellt.
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Vorzugsweise
ist das regenerative hydraulische Bremssystem mit der zumindest
einen weiteren, unabhängig antreibbaren Achse über
zumindest eine hydrostatische erste Kolbenmaschine verbunden. Somit
kann mechanische Energie aus der zumindest einen weiteren, unabhängigen
Achse in hydraulische Energie für das regenerative hydraulische Bremssystem
und umgekehrt hydraulische Energie aus dem regenerativen hydraulischen
Bremssystem in mechanische Energie umgewandelt werden.
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Besonders
bevorzugt ist die zumindest eine erste hydrostatische Kolbenmaschine
verstellbar ausgeführt. Der Energieaustausch zwischen regenerativem
hydraulischem Bremssystem und Antriebsstrang bzw. mindestens einer
weiteren, unabhängigen Achse ist somit variabel ansteuerbar
und insbesondere wird sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsfahrt
ermöglicht, sofern die Verstellung über eine Neutralstellung
hinaus in beide Richtungen möglich ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Fahrantriebs ist das regenerative hydraulische Bremssystem mit dem
mechanischen Antriebsstrang verbunden. Damit kann das regenerative
hydraulische Bremssystem auch mit dem mechanischen Antriebsstrang
Energie austauschen und insbesondere kann aktiv Energie gespeichert werden.
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Das
regenerative hydraulische Bremssystem ist vorzugsweise mit dem mechanischen
Antriebsstrang über eine zweite hydrostatische Kolbenmaschine
verbunden, die vorzugsweise ebenfalls aus einer Neutrallage hinaus
in zwei Richtungen variabel verstellbar ist. Dadurch kann mechanische
Energie aus dem Antriebsstrang in hydraulische Energie und umgekehrt
hydraulische Energie in mechanische Energie umgewandelt werden.
Die hydraulische Energie wird dabei dem regenerativen hydraulischen Bremssystem
zugeführt oder aus diesem entnommen.
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Vorzugsweise
ist die zweite hydrostatische Kolbenmaschine mit zumindest einer
hydrostatischen ersten Kolbenmaschine durch einen Ventilblock zu
einem geschlossenen Kreislauf verbindbar. Dadurch kann einfach ein
Allrad-Antrieb realisiert werden. Die zweite Kolbenmaschine treibt
vorzugsweise die zumindest eine erste hydrostatische Kolbenmaschine über
den geschlossenen Kreislauf an. Energie aus dem mechanischen Antriebsstrang
wird dadurch auf mindestens eine weitere, unabhängige Achse übertragen.
Die Ausbildung eines geschlossenen Kreislaufs gestattet den Verzicht
auf einen Rückwärtsgang, auch wenn keine gespeicherte
Druckenergie vorhanden ist.
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Das
regenerative hydraulische Bremssystem umfasst vorzugsweise mindestens
einen Hochdruckspeicher und/oder mindestens einen Niederdruckspeicher.
In dem zumindest einen Hochdruckspeicher wird dann bei Bedarf zur
Speicherung hydraulischer Energie Druckmittel gespeichert. Das dazu
nötige Druckmittel wird dem zumindest einen Niederdruckspeicher
entnommen. Bei Entleerung mindestens eines Hochdruckspeichers zur
Rückgewinnung gespeicherter Energie wird das freiwerdende
Druckmittel über zumindest eine der ersten hydrostatischen
Kolbenmaschinen in den Niederdruckspeicher entspannt.
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Vorzugsweise
ist der zumindest eine Hochdruckspeicher und der zumindest eine
Niederdruckspeicher mit der zumindest einen ersten hydrostatischen
Kolbenmaschine und/oder mit der zweiten hydrostatischen Kolbenmaschine
durch einen Ventilblock verbindbar. Durch die Verbindung des zumindest
einen Hochdruckspeichers und des zumindest einen Niederdruckspeichers
mit der zweiten hydrostatischen Kolbenmaschine kann die zweite hydrostatische Kolbenmaschine
zur Energiespeicherung mit Energie aus dem Antriebstrang gegen ein
erstes Druckgefälle Druckmittel aus dem zumindest einen Niederdruckspeicher
in den zumindest einen Hochdruckspeicher fördern. Alternativ
kann die zweite hydrostatische Kolbenmaschine entsprechend einem zweiten
Druckgefälle Druckmittel aus dem zumindest einen Hochdruckspeicher
in den zumindest einen Niederdruckspeicher leiten und dabei freiwerdende Druckenergie
dem mechanischen Antriebsstrang zuführen. Es ist so die
zweite hydrostatische Kolbenmaschine auch ohne einen geschlossenen
Kreislauf mit einer ersten hydrostatischen Kolbenmaschine zu bilden,
mit zumindest einem Hochdruckspeicher und dem zumindest einem Niederdruckspeicher
verbindbar und kann so ein Abtriebsmoment erzeugen. Auch ohne das
Zuschalten der weiteren Achsen kann so z. B. eine Rückwärtsfahrt
ohne mechanischen Rückwärtsgang realisiert werden.
Es kann Energie zwischen dem mechanischen Antriebsstrang und dem regenerativen
Bremssystem ausgetauscht werden, ohne dass die zweite hydrostatische
Kolbenmaschine mit einer ersten hydrostatischen Kolbenmaschine verbunden
ist. Durch die Verbindung des zumindest einen Hochdruckspeichers
und des zumindest einen Niederdruckspeichers mit der zumindest einen
hydrostatischen Kolbenmaschine durch den Ventilblock, kann die zumindest
eine erste hydrostatische Kolbenmaschine zur Energiespeicherung
mit Energie aus der zumindest einen weiteren, unabhängig antreibbaren
Achse gegen einen Druck Druckmittel aus dem zumindest einen Niederdruckspeicher
in den zumindest einen Hochdruckspeicher fördern. In umgekehrter
Richtung kann die zumindest eine erste hydrostatische Kolbenmaschine
entsprechend dem Druckgefälle Druckmittel aus dem zumindest
einen Hochdruckspeicher in den zumindest einen Niederdruckspeicher
entspannen und dabei freiwerdende Druckenergie an die zumindest
eine weitere, unabhängig antreibbare Achse abgeben.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das regenerative
hydraulische Bremssystem mit mehreren weiteren, unabhängig
antreibbaren Achsen verbunden. Dadurch gelten die bisher genannten
Ausführungen für jede weitere, unabhängig
antreibbare Achse aus der Mehrzahl weiterer, unabhängiger
Achsen jeweils gleichermaßen. Es sind somit alle ersten
hydrostatischen Kolbenmaschinen jeweils separat oder gemeinsam mit
zumindest einem Niederdruckspeicher und zumindest einen Hochdruckspeicher
verbindbar. Es sind auch alle ersten hydrostatischen Kolbenmaschinen
gemeinsam oder jeweils separat mit der zweiten hydrostatischen Kolbenmaschine
zu einem geschlossenen Kreislauf verbindbar. Auf diese weise sind
mehrere Verbindungszustände zwischen den einzelnen Komponenten
des Systems aus den ersten hydrostatischen Kolbenmaschinen, der
zweiten hydrostatischen Kolbenmaschine, dem zumindest einen Niederdruckspeicher
und dem zumindest einem Hochdruckspeicher möglich.
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Beim
Abbremsen des Systems kann Bremsenergie aus mindestens einer weiteren,
unabhängig antreibbaren Achse über die mindestens
eine erste hydrostatische Kolbenmaschine in den mindestens einen
Hochdruckspeicher gefördert werden. Es kann zudem alternativ
oder gleichzeitig Energie aus dem Antriebsstrang über die
zweite hydrostatische Kolbenmaschine in den mindestens einen Hochdruckspeicher
gefördert werden.
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Beim
Beschleunigen des Systems kann gespeicherte Energie aus dem mindestens
einen Hochdruckspeicher über mindestens eine erste Kolbenmaschine
mindestens einer weiteren, unabhängig antreibbaren Achse
zugeführt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu
kann zudem Energie aus dem mindestens einen Hochdruckspeicher über
die zweite hydrostatische Kolbenmaschine in den mechanischen Antriebsstrang
gefördert werden.
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Im
Normalbetrieb wird, sofern ein Allradbetrieb z. B. auf einer Baustelle
erforderlich ist, vorzugsweise die zweite hydrostatische Kolbenmaschine
mit jeder vorhandenen ersten hydrostatischen Kolbenmaschine zu einem
geschlossenen Kreislauf verbunden. Dadurch wird ein Allrad-Antrieb
realisiert. Energie aus dem Antriebsstrang, welcher die erste angetriebene
Achse und die damit verbundene zweite hydrostatische Kolbenmaschine
antreibt, wird auf jede erste hydrostatische Kolbenmaschine auf
rein hydraulischen Weg übertragen.
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Durch
die jeweilige individuelle Verbindbarkeit jeder vorhandenen ersten
hydrostatischen Kolbenmaschine mit der zweiten hydrostatischen Kolbenmaschine
bzw. dem mindestens einen Hochdruckspeicher und mindestens einen
Niederdruckspeicher sind weitere Betriebszustände realisierbar.
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Z.
B. kann die zweite hydrostatische Kolbenmaschine mit keiner oder
einer echten Teilemenge aller ersten hydrostatischen Kolbenmaschinen
einen geschlossenen Kreislauf bilden, während die übrigen ersten
hydrostatischen Kolbenmaschinen nur zur Energiespeicherung und zu
deren Wiederverwendung verwendet werden.
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Es
kann auch lediglich die zweite hydrostatische Kolbenmaschine mit
mindestens einem Hochdruckspeicher und mindestens einem Niederdruckspeicher
zur Energiespeicherung oder alternativ zu deren Wiederverwendung
verbunden sein. Alternativ können anstelle der zweiten
hydrostatischen Kolbenmaschine alle, einige oder zumindest eine
der vorhandenen ersten hydrostatischen Kolbenmaschinen zur Energiespeicherung
oder alternativ zu deren Wiederverwendung verwendet werden.
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Es
ist damit ein regenerativer Fahrantrieb realisiert, in dem zusätzlich
zu einer mit dem Antriebsstrang mechanisch verbundenen ersten Achse zumindest
eine weitere Achse mit dem regenerativen hydraulischen Bremssystem
mit lediglich geringem Material-, Gewichts-, Struktur-, Kosten-,
und Raumaufwand verbunden ist.
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Die
ersten hydrostatischen Kolbenmaschinen sind zur Vermeidung von Verlusten
im Einachs-Fahrbetrieb vorzugsweise über jeweils eine Kupplung
von der zugeordneten, unabhängig antreibbaren Achse abkuppelbar.
Anstelle jeweils einer ersten Kolbenmaschine pro antreibbarer Achse
kann pro Achse auch z. B. ein erstes Kolbenmaschinenpaar in Form
von Radmotoren vorgesehen sein.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Fahrantriebs ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der
nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert. Es zeigt:
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1 ein
Schaltbild des erfindungsgemäßen regenerativen
Fahrantriebs.
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Die 1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Fahrantriebs. Der dargestellte Fahrantrieb 1 umfasst eine erste
angetriebene Achse 2, welche über eine Antriebswelle 3 eines
mechanischen Antriebsstrangs 4 angetrieben wird. Der mechanische
Antriebsstrang 4 umfasst einen Verbrennungsmotor 5 und
eine Getriebeeinheit 6, z. B. ein mehrstufiges Schaltgetriebe. Der
Verbrennungsmotor 5 und die Getriebeeinheit 6 sind über
eine erste Kupplung 7 miteinander verbindbar. Der Verbrennungsmotor 6 überträgt
Drehmoment und Energie über die erste Kupplung 7 auf
die Getriebeneinheit 6. Die Getriebeneinheit 6 wiederum überträgt
Energie und Drehmoment über die Antriebswelle 3 auf
die erste angetriebene Achse 2. Die erste angetriebene
Achse 2 treibt dabei ein erstes Rad 201 und ein
zweites Rad 202 an. Das erste Rad 201 und das
zweite Rad 202 bilden ein über ein Differenzial
gekoppeltes Radpaar.
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Der
Fahrantrieb 1 umfasst eine erste weitere, unabhängig
antreibbare Achse 13 (nachfolgend kurz unabhängige
Achse genannt) und eine zweite weitere, unabhängig antreibbare
Achse 16. Beide weiteren, unabhängigen Achsen 13 und 16 sind
jeweils nicht mechanisch mit dem mechanischen Antriebsstrang 4 verbunden.
Sie können somit unabhängig angetrieben werden.
Die erste weitere unabhängige Achse 13 treibt
dabei ein drittes Rad 131 und ein viertes Rad 132 über
ein Achsdifferenzial an. Das dritte Rad 131 und das vierte
Rad 132 bilden ein gekoppeltes Radpaar. Die zweite weitere
unabhängige Achse 16 treibt dabei ein fünftes
Rad 161 und ein sechstes Rad 162 an. Das fünfte
Rad 161 und das sechste Rad 162 bilden ein gekoppeltes
Radpaar, das über ein weiteres Achsdifferenzial angetrieben
wird.
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Der
Fahrantrieb 1 umfasst ein regeneratives Bremssystem 8 zur
Speicherung und Wiederverwendung von Energie. Das regenerative Bremssystem 8 umfasst
einen Ventilblock 9, einen Hochdruckspeicher 10 und
einen Niederdruckspeicher 11. Der Ventilblock 9 ist
mit dem Hochdruckspeicher 10 über eine erste Verbindungsleitung 24 und
mit dem Niederdruckspeicher 11 über eine zweite
Verbindungsleitung 25 verbunden. Das regenerative Bremssystem 8 umfasst
darüber hinaus einen verstellbaren ersten Hydromotor 12 als
erste verstellbare Kolbenmaschine und einen verstellbaren zweiten
Hydromotor 15 als weitere erste hydrostatische Kolbenmaschine und
eine verstellbare Hydropumpe 50 als zweite hydrostatische
Kolbenmaschine. Der Ventilblock 9 ist über eine
dritte Verbindungsleitung 18 und eine vierte Verbindungsleitung 19 mit
der Hydropumpe 50 verbunden, über eine fünfte
Verbindungsleitung 20 und eine sechste Verbindungsleitung 21 mit
dem ersten Hydromotor 12 verbunden und über eine
siebte Verbindungsleitung 22 und eine achte Verbindungsleitung 23 mit
dem zweiten Hydromotor 15 verbunden.
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Die
Hydropumpe 50, der erste Hydromotor 12 und der
zweite Hydromotor 15 können jeweils sowohl als
Pumpe als auch als Motor betrieben werden und sind über
ihre Neutrallage hinaus in zwei Richtungen verstellbar. Dadurch
wandeln diese Maschinen je nach Betriebsmodus mechanische Energie
in hydraulische oder hydraulische Energie in mechanische um. Werden
sie mechanisch angetrieben, wandeln sie mechanische in hydraulische
Energie um und erzeugen einen Volumenstrom. Treiben sie hingegen
die Mechanik an, wandeln sie hydraulische in mechanische Energie
um und entspannen das über sie geförderte Druckmittel.
Die Hydropumpe 50 ist über eine zweite Antriebswelle 650 mit
der Getriebeeinheit 6 verbunden. In einem Betriebsmodus
treibt die Getriebeeinheit 6 die Hydropumpe 50 an.
In einem anderen Betriebsmodus treibt die Hydropumpe 50 die
Getriebeeinheit 6 an. Der erste Hydromotor 12 ist über
eine Kupplung 14 mit der ersten weiteren, unabhängigen
Achse 13 verbunden. Der zweite Hydromotor 15 ist über
eine dritte Kupplung 17 mit der zweiten weiteren, unabhängigen
Achse 16 verbunden. In einem Betriebsmodus treibt der erste
Hydromotor 12 die erste weitere, unabhängige Achse 13 an.
In einem anderen Betriebsmodus treibt die erste weitere, unabhängige
Achse 13 den ersten Hydromotor 12 an. In einem
Betriebsmodus treibt der zweite Hydromotor 15 die zweite
weitere, unabhängige Achse 16 an. In einem anderen
Betriebsmodus treibt die zweite weitere, unabhängige Achse 16 den
zweiten Hydromotor 12 an.
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In
einem Betriebsmodus wird mechanische Energie durch einen Hydromotor 12, 15 oder
die Hydropumpe 50, die aufgrund der Massenträgheit
des angetriebenen Fahrzeugs angetrieben werden, in hydraulische
Energie umgewandelt und in dem Hochdruckspeicher 10 gespeichert.
In einem anderen Betriebsmodus wird umgekehrt in dem Hochdruckspeicher 10 gespeicherte
Energie in mechanische Energie umgewandelt und durch Erzeugung eines
Abtriebmoments durch die Hydromotoren 12, 15 wiederverwendet.
Energie wird z. B. während des Bremsbetriebs gespeichert
und z. B. während des Normal- oder Beschleunigungsbetriebs
wiederverwendet.
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In
dem Ventilblock 9 werden durch verschiedene Schaltzustände
verschiedene Verbindungen zwischen Hydropumpe 50, erstem
Hydromotor 2, zweitem Hydromotor 15, Hochdruckspeicher 10 und Niederdruckspeicher 11 realisiert.
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Ein
Steuergerät 30 steuert den Ventilblock 9 extern
an. Das Steuergerät 30 ist über den Anschluss 300 mit
z. B. einem CAN-BUS verbunden. Das Steuergerät 30 steuert
zudem über eine erste Signalleitung 26 eine mit
der Hydropumpe 50 verbundene Verstellvorrichtung an, über
eine zweite Signalleitung 27 eine mit dem ersten Hydromotor 12 verbundene Verstellvorrichtung,
und über eine dritte Signalleitung 28 eine mit
dem zweiten Hydromotor 15 verbundene Verstellvorrichtung
an. Zudem steuert das Steuergerät 30 über
eine vierte Signalleitung 29 den Ventilblock 9 an.
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Ein
erster Drucksensor 33 misst den Druck im Hochdruckspeicher 10.
Ein zweiter Drucksensor 34 misst den Druck im Niederdruckspeicher 11.
Das Steuergerät 30 ist über eine fünfte
Signalleitung 31 mit dem zweiten Drucksensor 34 und über
eine sechste Signalleitung 32 mit dem ersten Drucksensor 33 elektrisch
verbunden. Das Steuergerät 30 verwertet die Informationen
aus dem ersten Drucksensor 33 und dem zweiten Drucksensor 34.
Die verwerteten Informationen werden zur Ansteuerung des Ventilblocks 9 der
Hydropumpe 50, des ersten Hydromotors 2 und des
zweiten Hydromotors 15 verwendet. Die Ansteuerung von Ventilblock 9,
Hydropumpe 50, erstem Hydromotor 2 und zweitem
Hydromotor 15 werden jeweils aufeinander abgestimmt.
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So
wird aus den Druckwerten des Speichers, z. B. bestimmt, ob eine
hydraulische Bremsung möglich ist oder der Speicher 10 bereits
gefüllt ist. Andererseits kann während einer normalen
Fahrt die Hydropumpe 50 auf ein positives Fördervolumen
eingestellt werden, um den Speicher 10 aktiv zu füllen.
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In
einem Beispiel ist ein Allrad-Antrieb realisiert. Die Hydropumpe 50 ist
durch den Ventilblock 9 unabhängig vom Speicherdruck
sowohl mit dem ersten Hydromotor 12 als auch mit dem zweiten
Hydromotor 15 jeweils zu einem geschlossenen Kreislauf verbunden.
Energie aus dem Verbrennungsmotor 5 wird im Normal- oder
Beschleunigungsbetrieb über die Hydropumpe 50 auf
den ersten Hydromotor 12 und auf den zweiten Hydromotor 15 übertragen.
Alternativ wird die Hydropumpe 50 auf Nullfördervolumen
gestellt und mittels einer weiteren Kupplung abgekuppelt und die
Hydromotoren 12, 15 parallel geschaltet und aus
dem Hochdruckspeicher 10 mit Druckmittel beaufschlagt.
Die gespeicherte Energie wird dem ersten Hydromotor 12 und
dem zweiten Hydromotor 15 zugeführt, die ein Drehmoment
erzeugen. In beiden Fällen nehmen die Hydromotoren 12, 15 hydraulische
Energie auf. Der erste Hydromotor 12 überträgt
die aufgenommene hydraulische Energie auf die erste weitere, unabhängige
Achse 13. Der zweite Hydromotor 15 überträgt
die aufgenommene hydraulische Energie auf die zweite weitere, unabhängige
Achse 16.
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Im
Bremsbetrieb nehmen die Hydromotoren 12, 15 hingegen
mechanische Energie auf und führen sie im Pumpenbetrieb
als hydraulische Energie dem regenerativen Bremssystem 8 zu.
Diese Energie wird in dem Hochdruckspeicher 10 gespeichert. Der
erste Hydromotor 12 überträgt die aufgenommene
mechanische Energie aus der weiteren, unabhängigen Achse 13 in
das regenerative Bremssystem 8. Der zweite Hydromotor 15 überträgt
die aufgenommene mechanische Energie aus der zweiten weiteren, unabhängigen
Achse 16 in das regenerative Bremssystem 8.
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In
einem weiteren Beispiel ist durch den Ventilblock 9 lediglich
einer der Hydromotoren 12, 15 mit der Hydropumpe 50 zu
einem geschlossenen Kreislauf verbunden. Energie aus dem Verbrennungsmotor 5 wird
im Normal- oder Beschleunigungsbetrieb über die Hydropumpe 50 und über
den mit der Hydropumpe 50 zu einem geschlossenen Kreislauf verbundenen
Hydromotor 12, 15 auf die entsprechende weitere,
unabhängige Achse 13, 16 übertragen.
In einem Beispiel wird zur Unterstützung des Normal- und/oder
Beschleunigungsbetriebs zusätzlich Energie aus dem Hochdruckspeicher 10 entnommen
und dem geschlossenen Kreislauf zugeführt. Der mit der Hydropumpe 50 zu
einem geschlossenen Kreislauf verbundenen Hydromotor 12, 15 überträgt
die aufgenommene hydraulische Energie auf die entsprechende weitere,
unabhängige Achse 13, 16. Im Bremsbetrieb
nimmt der mit der Hydropumpe 50 zu einem geschlossenen
Kreislauf verbundene Hydromotor 12, 15 mechanische
Energie auf und führt sie als hydraulische Energie dem
regenerativen Bremssystem 8 zu. Diese Energie wird in dem
Hochdruckspeicher 10 gespeichert. Der mit der Hydropumpe 50 zu
einem geschlossenen Kreislauf verbundene Hydromotor 12, 15 überträgt
die aufgenommene mechanische Energie aus der entsprechenden weiteren,
unabhängigen Achse 13 in das regenerative Bremssystem 8. Der
jeweils mit der Hydropumpe 50 nicht zu einem geschlossenen
Kreislauf verbundene Hydromotor 12, 15 ist in
einem Beispiel von der weiteren Hydraulik entkoppelt und bevorzugt
mittels der Kupplung 14 bzw. 17 abgekuppelt. In
einem anderen Beispiel ist der jeweils mit der Hydropumpe 50 nicht
zu einem geschlossenen Kreislauf verbundene Hydromotor 12, 15 mit
dem Hochdruckspeicher 10 verbunden und überträgt
gespeicherte hydraulische Energie zur Wiederverwendung auf die entsprechende
weitere, unabhängige Achse 13, 16.
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In
einem dritten Beispiel ist keiner der Hydromotoren 12, 15 mit
der Hydropumpe 50 zu einem geschlossenen Kreislauf verbunden.
Die Hydropumpe 50 ist mit dem Hochdruckspeicher 10 zur
Energiespeicherung bzw. zur Wiederverwendung der gespeicherten Energie
verbunden. In einem anderen Beispiel ist der erste Hydromotor 12 mit
dem Hochdruckspeicher 10 zur Energiespeicherung bzw. zur
Wiederverwendung der gespeicherten Energie verbunden. Der zweite
Hydromotor 15 kann zusätzlich mit dem Hochdruckspeicher 10 zur Energiespeicherung bzw.
zur Wiederverwendung der gespeicherten Energie verbunden sein.
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Bevorzugte
Variationen des dargestellten Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen regenerativen Fahrantriebs werden
im Folgenden angegeben.
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Einige
Variationen betreffen das regenerative Bremssystem 8. In
einer ersten Variation wird mehr als ein Hochdruckspeicher 10 verwendet.
Die Hochdruckspeicher bilden ein Hochdruckspeichersystem aus, welches
die Funktion des beschriebenen Hochdruckspeichers 10 übernimmt.
In einer zweiten Variation wird mehr als ein Niederdruckspeicher 11 verwendet.
Die Niederdruckspeicher bilden dann entsprechend ein Niederdruckspeichersystem aus,
welches die Funktion des beschriebenen Niederdruckspeichers 11 übernimmt.
In einer dritten Variation umfasst das regenerative Bremssystem
mehr als zwei Hydromotoren. Die Hydromotoren können jeweils
separat mit der Hydropumpe 50 zu einem geschlossenen Kreislauf
verbunden werden. Sie realisieren dabei zu den in 1 beschriebenen
Hydromotoren analoge Funktionen. Die angegebenen Variationen des
regenerativen Bremssystems 8 können beliebig zu
neuen Variationsmöglichkeiten miteinander kombiniert werden.
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Einige
Variationen betreffen die Mechanik des regenerativen Fahrantriebs 1.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 5 durch eine
andere Antriebsmaschine, z. B. einen Elektromotor, ersetzt. In einer
anderen Variation sind mehr als zwei weitere unabhängige
Achsen mit dem regenerativen Bremssystem 8 über
Hydromotoren verbunden. In einer noch anderen Ausführungsform
wird jeweils ein Hydromotor mit einem einzelnen Rad anstatt mit
einem gekoppelten Radpaar verbunden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Vielmehr sind auch einzelne Merkmale der Ausführungsbeispiele vorteilhaft
miteinander kombinierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005060990
A1 [0002]