DE102011105006A1 - Powertrain for vehicle e.g. mobile working machine such as industrial truck, has container that is exclusively operated in conveying direction of hydraulic pressure reservoir whose input side is attached to hydrostatic hydraulic motor - Google Patents

Powertrain for vehicle e.g. mobile working machine such as industrial truck, has container that is exclusively operated in conveying direction of hydraulic pressure reservoir whose input side is attached to hydrostatic hydraulic motor Download PDF

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Bernward Welschof
Martin Bergmann
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Abstract

The powertrain (1) has a working hydraulic system (4) that is provided with a hydraulic pump propelled by a combustion engine (2). The combustion engine is provided with a hydraulic indicator (6) in which hydrostatic hydraulic motor (7) is formed. The hydrostatic hydraulic motor is attached to input side of hydraulic pressure reservoir (8). A container (10) is exclusively operated in a conveying direction of hydraulic pressure reservoir. An independent claim is included for method for operating powertrain.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, mit einem Verbrennungsmotor und einem von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrantrieb sowie einem von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Arbeitshydrauliksystem, wobei das Arbeitshydrauliksystem mindestens eine von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe aufweist, wobei der Verbrennungsmotor mit einem hydraulischen Starter versehen ist.The invention relates to a drive train of a vehicle, in particular a mobile work machine, with an internal combustion engine and driven by the internal combustion engine traction drive and driven by the engine working hydraulic system, wherein the working hydraulic system comprises at least one driven by the internal combustion engine hydraulic pump, wherein the internal combustion engine with a hydraulic starter is provided.

Mobile selbstfahrende Arbeitsmaschinen, insbesondere Flurförderzeuge, Landmaschinen, Forstmaschinen und Baumaschinen, beispielsweise Bagger, Rad- und Teleskoplader, Schlepper, Mähdrescher, Feldhäcksler, Zuckerrüben- oder Kartoffelroder, weisen einen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor auf, der einen Fahrantrieb und ein Arbeitshydrauliksystem für die Arbeitsfunktionen der Arbeitsmaschine antreibt. Zur Versorgung des Arbeitshydrauliksystems ist mindestens eine von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe vorgesehen.Mobile self-propelled machines, especially industrial trucks, agricultural machinery, forestry machinery and construction equipment, such as excavators, wheeled and telescopic loaders, tractors, combine harvester, forage harvester, sugar beet or potato harvester, have a drive train with an internal combustion engine, a traction drive and a working hydraulic system for the working functions of Working machine drives. To supply the working hydraulic system at least one of the internal combustion engine driven hydraulic pump is provided.

Während eines Leerlaufbetriebs, in dem der Fahrantrieb und das Arbeitshydrauliksystem nicht betätigt sind und somit von dem Verbrennungsmotor keine Drehmomentanforderung angefordert wird, wird der Verbrennungsmotor auf einer unteren Leerlaufdrehzahl betrieben. Ein derartiger Leerlaufbetrieb findet in Arbeitspausen oder während Arbeitsunterbrechungen statt.During an idling operation in which the traction drive and the working hydraulic system are not actuated and thus no torque request is requested from the internal combustion engine, the internal combustion engine is operated at a lower idling speed. Such idling operation takes place during work breaks or during work stoppages.

Um den Kraftstoffverbrauch während Arbeitspausen oder Arbeitsunterbrechungen zu verringern, ist es bereits bekannt, eine sogenannte Start-Stop Funktion für den Verbrennungsmotor vorzusehen, bei der der unbelastete Verbrennungsmotor in Arbeitspausen oder bei Arbeitsunterbrechungen abgeschaltet wird und bei einer Drehmomentanforderung durch eine Arbeitsfunktion oder den Fahrantrieb automatisch wieder gestartet wird. Das Abschalten und der nachfolgende Neustart des Verbrennungsmotors erfolgt hierbei auch bei relativ kurzen Leerlaufzeiten, so dass der Startvorgang des Verbrennungsmotors entsprechend häufig im Betrieb der Arbeitsmaschine auftritt. Dies stellt hohe Anforderungen an die Starteinrichtung des Verbrennungsmotors hinsichtlich der Dauerfestigkeit und der Bereitstellung der erforderlichen Startenergie zum Starten des Verbrennungsmotors.In order to reduce fuel consumption during work breaks or work stoppages, it is already known to provide a so-called start-stop function for the internal combustion engine, in which the unloaded combustion engine is switched off during work breaks or work stoppages and automatically in a torque request by a work function or the traction drive again is started. The shutdown and the subsequent restart of the engine takes place here even at relatively short idle times, so that the starting process of the engine occurs frequently in operation of the machine. This places high demands on the starting device of the internal combustion engine in terms of fatigue strength and the provision of the required starting energy for starting the internal combustion engine.

Zudem erfordert bei mobilen Arbeitsmaschinen während des Startvorgangs des Verbrennungsmotors die im Antriebsstrang angeordnete Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems zusätzliche Energie. Bereits vorhandene elektromotrische, getriebeuntersetzte Starteinrichtungen des Verbrennungsmotors sind daher nicht geeignet, eine Start-Stop Funktion mit entsprechender Dauerfestigkeit und der erforderlicher Startenergie in wirtschaftlicher Weise herzustellen.In addition, in mobile work machines during the starting process of the internal combustion engine arranged in the drive train hydraulic pump of the working hydraulic system requires additional energy. Existing electromotive, gear-reduced starting devices of the internal combustion engine are therefore not suitable to produce a start-stop function with appropriate fatigue strength and the required starting energy in an economical manner.

Bekannte Start-Stop Funktionen gehen mit einer Hybridisierung des Antriebsstrangs einher, wodurch der Start des Verbrennungsmotors und das Hochlaufen des Verbrennungsmotors in einer kurzen Zeitspanne von kleiner als 150 ms erfolgen kann. Für eine derartige Start-Stop Funktion im Wege einer Hybridisierung sind jedoch zusätzliche Komponenten im Antriebsstrang erforderlich in Form eines elektrischen Schwungradmotors- bzw. generators, einer Hochleistungsbatterie, einem als Leistungselektronik ausgebildeten Leistungssteuerungsmodul und einer elektronischen Steuerung, wodurch eine derartige Start-Stop Funktion einen erheblichen Bauaufwand aufweist und nicht unbeachtliche Mehrkosten verursacht.Known start-stop functions are accompanied by a hybridization of the drive train, whereby the start of the internal combustion engine and the startup of the internal combustion engine can take place in a short period of less than 150 ms. For such a start-stop function by means of hybridization, however, additional components in the drive train are required in the form of an electric flywheel motor or generator, a high-performance battery, a power electronics module designed as power control module and an electronic control, whereby such a start-stop function a considerable Construction costs and not inconsiderable additional costs.

Aus der gattungsgemäßen DE 10 2008 028 547 A1 ist ein gattungsgemäßer Antriebsstrang einer mobilen Arbeitsmaschine bekannt, bei dem ein hydraulischer Starter als Starter/Anlasser des Verbrennungsmotors eingesetzt wird. Der hydraulische Starter ist von einer das Arbeitshydrauliksystem mit Druckmittel versorgenden, im offenen Kreislauf betriebenen Radialkolbenpumpe gebildet, die im Antriebsstrang des Verbrennungsmotors angeordnet ist und zur Versorgung des Arbeitshydrauliksystems als Pumpe und in Verbindung mit einem hydraulischen Druckspeicher zusätzlich als Motor zum Starten des Verbrennungsmotors betrieben werden kann. Eine derartige, als Pumpe und Motor betreibbare Radialkolbenpumpe weist jedoch einen hohen Bauaufwand auf, da zur Steuerung des Druckmittelzu- und -abflusses entsprechende Ventile oder Steuerausnehmungen erforderlich sind. Sofern bei einer im offenen Kreislauf betriebenen Arbeitshydraulikpumpe, beispielsweise einer Axialkolbenpumpe mit konstantem oder verstellbarem Fördervolumen, die in der Regel im Ansauganschluss, der mit dem Behälter verbunden ist, auf hohe Sauggrenzdrehzahlen ausgelegt ist und der Ansauganschluss mit dem Ansaugkanal einen entsprechend großen Querschnitt aufweist, bei einem Motorbetrieb der Druckspeicher mit dem Ansauganschluss der Arbeitshydraulikpumpe verbunden wird, wird in der Regel das erforderliche Drehmoment zum Starten des Verbrennungsmotors nicht erreicht. Zudem ist es bei einer Verbindung des Ansauganschlusses der Arbeitshydraulikpumpe mit dem Druckspeicher während eines Motorbetriebs der Arbeitshydraulikpumpe erforderlich, den Ansauganschluss und den Ansaugkanal hochdruckfest auszubilden, wodurch der Bauaufwand weiter erhöht wird. Eine im offenen Kreislauf betriebene Arbeitshydraulikpumpe, die sowohl als Pumpe als auch als Motor betrieben werden kann oder die für einen kombinierten Pumpen- und Motorbetrieb als beidseitig verstellbare Pumpe ausgebildet ist, um in beiden Richtungen Druckmittel fördern zu können, verursacht somit einen hohen Bauaufwand.From the generic DE 10 2008 028 547 A1 is a generic drive train of a mobile machine known, in which a hydraulic starter is used as a starter / starter of the engine. The hydraulic starter is formed by a working hydraulic system with pressurized, operated in the open circuit radial piston pump, which is arranged in the drive train of the internal combustion engine and can be operated to supply the working hydraulic system as a pump and in conjunction with a hydraulic pressure accumulator as a motor for starting the engine , However, such, operable as a pump and motor radial piston pump has a high construction cost, since appropriate valves or control recesses are required to control the Druckmittelzu- and outflow. If in an open-circuit operated hydraulic pump, such as an axial piston pump with a constant or adjustable delivery volume, which is usually designed in the intake port, which is connected to the container to high Sauggrenzdrehzahlen and the intake port with the intake passage has a correspondingly large cross section, at an engine operation of the pressure accumulator is connected to the intake port of the working hydraulic pump, the required torque for starting the internal combustion engine is not reached in the rule. In addition, when connecting the intake port of the working hydraulic pump to the accumulator during engine operation, the working hydraulic pump is required to form the intake port and the intake port high pressure resistant, thereby further increasing the construction cost. An open-circuit working hydraulic pump that can be operated both as a pump and as a motor, or for a combined pump and motor Engine operation is designed as a pump adjustable on both sides in order to promote pressure in both directions, thus causing a high construction cost.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Antriebsstrang zur Verfügung zu stellen, bei dem mit geringem Bauaufwand und Herstellaufwand ein hydraulischer Starter für eine Start-Stop Funktion des Verbrennungsmotors gebildet werden kann.The present invention has for its object to provide a generic drive train available, in which with low construction costs and manufacturing effort, a hydraulic starter for a start-stop function of the internal combustion engine can be formed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der hydraulische Starter von mindestens einem hydrostatischen Hydromotor gebildet ist, der eingangsseitig an einen hydraulischen Druckspeicher angeschlossen ist, ausgangsseitig mit einem Behälter in Verbindung steht und ausschließlich in einer Förderrichtung von dem Druckspeicher zu dem Behälter betrieben ist. Ein zusätzlich zu der das Arbeitshydrauliksystem versorgenden Hydraulikpumpe und dem Fahrantrieb im Antriebsstrang angeordneter Hydromotor, der mit unter Druck stehendem Druckmittel aus einem hydraulischen Druckspeicher angetrieben wird und ausschließlich in einer Förderrichtung von dem Druckspeicher zu dem Behälter und somit ausschließlich als Motor zum Starten des Verbrennungsmotors verwendet wird, ermöglicht es bei geringem Bauaufwand, den Verbrennungsmotor mit der angekoppelten Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems aus dem Stillstand zu starten und das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Startenergie für den Verbrennungsmotor aufzubringen, so dass eine Start-Stop Funktion des Verbrennungsmotors mit der erforderlichen Dauerfestigkeit bei geringem Bauaufwand zur Verfügung gestellt werden kann. Ein ausschließlich als Motor in einer Förderrichtung vom Druckspeicher zum Behälter betriebener hydrostatischer Hydromotor im Sinne der Erfindung ist ein Hydromotor, der ausgangsseitig mit einem Behälter in Verbindung steht und bei einem Antrieb durch den laufenden Verbrennungsmotor Druckmittel ohne Verwertung in den Behälter fördert. Eine Förderrichtung von dem Behälter in den Druckspeicher zum Laden des Druckspeichers ist mit dem erfindungsgemäßen, als hydraulischen Starter des Verbrennungsmotors eingesetzten Hydromotor nicht vorgesehen. Ein derartiger Hydromotor weist einen einfachen Aufbau auf und ermöglicht somit eine Start-Stop Funktion des Verbrennungsmotors mit geringem Bauaufwand und Herstellkosten.This object is achieved in that the hydraulic starter is formed by at least one hydrostatic hydraulic motor, which is connected on the input side to a hydraulic pressure accumulator, the output side is in communication with a container and is operated exclusively in a conveying direction of the pressure accumulator to the container. An in addition to the working hydraulic system supplying the hydraulic pump and the traction drive arranged in the drive train hydraulic motor which is driven with pressurized pressure medium from a hydraulic pressure accumulator and is used exclusively in a conveying direction of the pressure accumulator to the container and thus exclusively as a motor for starting the internal combustion engine , With low construction costs, it is possible to start the internal combustion engine with the coupled hydraulic pump of the working hydraulic system from standstill and apply the required torque and the required starting energy for the internal combustion engine, so that a start-stop function of the internal combustion engine with the required fatigue strength at low construction costs Can be made available. An exclusively as a motor in a conveying direction from the accumulator to the vessel operated hydrostatic hydraulic motor in the context of the invention is a hydraulic motor, the output side is in communication with a container and promotes pressure in a drive by the running internal combustion engine without utilization in the container. A conveying direction from the container into the pressure accumulator for charging the pressure accumulator is not provided with the hydraulic motor according to the invention, used as a hydraulic starter of the internal combustion engine. Such a hydraulic motor has a simple structure and thus enables a start-stop function of the internal combustion engine with low construction costs and manufacturing costs.

Mit besonderem Vorteil sind der Hydromotor und die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems auf einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors angeordnet. Der zusätzliche Hydromotor für die Start-Stop Funktion und zum Starten des Verbrennungsmotors kann hierdurch auf einfache Weise in den Antriebsstrang des Verbrennungsmotors integriert werden.With particular advantage, the hydraulic motor and the hydraulic pump of the working hydraulic system are arranged on an output shaft of the internal combustion engine. The additional hydraulic motor for the start-stop function and for starting the internal combustion engine can thereby be integrated in a simple manner in the drive train of the internal combustion engine.

Zur Steuerung des Startvorgangs des Verbrennungsmotors ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung in einer Verbindungsleitung des hydraulischen Druckspeichers mit der Eingangsseite des Hydromotors ein elektrisch betätigbares Steuerventil angeordnet, das bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotor in eine Durchflussstellung betätigt wird und nach dem Startvorgang des Verbrennungsmotors in eine Sperrstellung betätigt wird. Mit einem derartigen elektrisch betätigten Steuerventil kann auf einfache Weise ein Startventil zur Steuerung des Startvorgangs des Verbrennungsmotors gebildet werden, das beim Startvorgang in eine Durchflussstellung betätigt wird, wodurch der Hydromotor von dem unter Druck stehenden Druckmittel aus dem hydraulischen Druckspeicher angetrieben wird und den Verbrennungsmotor durchdreht, so dass dieser startet. Nach dem Starten des Verbrennungsmotors wird das Steuerventil in die Sperrstellung beaufschlagt. Der Hydromotor wird hierbei von dem laufenden Verbrennungsmotor angetrieben. Da die Verbindung der Eingangsseite des von dem laufenden Verbrennungsmotor angetriebenen Hydromotors mit dem Druckspeicher von dem Steuerventil angesperrt ist, ist die Zufuhr von Druckmittel aus dem Druckspeicher zu der Eingangsseite des angetriebenen Hydromotors abgesperrt. Dadurch entsteht auf der Eingangsseite des von dem laufenden Verbrennungsmotor angetriebenen Hydromotors Kavitation, infolge der von dem angetriebenen Hydromotor kein Druckmittel gefördert wird. Dadurch sind bei laufendem Verbrennungsmotor geringe Verluste durch den Antrieb des Hydromotors erzielbar.To control the starting process of the internal combustion engine, an electrically actuable control valve is arranged in a connecting line of the hydraulic pressure accumulator with the input side of the hydraulic motor, which is actuated at a starting operation of the internal combustion engine in a flow position and after the starting process of the internal combustion engine in a blocking position according to an advantageous embodiment of the invention is pressed. With such an electrically actuated control valve, a start valve for controlling the starting operation of the internal combustion engine can be formed in a simple manner, which is actuated during startup in a flow position, whereby the hydraulic motor is driven by the pressurized fluid from the hydraulic pressure accumulator and the internal combustion engine, so that this starts. After starting the internal combustion engine, the control valve is acted upon in the blocking position. The hydraulic motor is driven by the running internal combustion engine. Since the connection of the input side of the hydraulic motor driven by the running internal combustion engine with the pressure accumulator is blocked by the control valve, the supply of pressure medium from the pressure accumulator to the input side of the driven hydraulic motor is shut off. As a result, cavitation occurs on the input side of the hydraulic motor driven by the running internal combustion engine, as a result of which no pressure medium is delivered by the driven hydraulic motor. As a result, low losses can be achieved by the drive of the hydraulic motor with the internal combustion engine running.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Sensoreinrichtung zum Erfassen der Drehzahl des Verbrennungsmotors vorgesehen, deren Signal bei der Betätigung des Steuerventils berücksichtigt wird. Durch die von der Sensoreinrichtung erfasste Drehzahl des Verbrennungsmotors während eines Startvorgangs durch den Hydromotor kann durch eine entsprechende Betätigung des Steuerventils in die Sperrstellung vermieden werden, dass der Verbrennungsmotor während eines Startvorgangs durch den Hydromotor in einen unerwünschten Drehzahlbereich hochgedreht wird. Das Steuerventil kann somit in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors gesteuert nach einem Startvorgang oder kurz vor Beenden des Startvorgangs in die Sperrstellung betätigt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, a sensor device for detecting the rotational speed of the internal combustion engine is provided, whose signal is taken into account during the actuation of the control valve. By detected by the sensor device speed of the engine during a startup by the hydraulic motor can be avoided by a corresponding actuation of the control valve in the blocking position that the engine is turned up during a startup by the hydraulic motor in an undesirable speed range. The control valve can thus be operated as a function of the rotational speed of the internal combustion engine after a starting operation or shortly before the end of the starting process in the blocking position.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich zu dem Hydromotor als hydraulischen Starter ein Elektrostarter zum Starten des Verbrennungsmotors vorgesehen. Der Elektrostarter ist bevorzugt von einem elektromotorischen, getriebeuntersetzten Starter gebildet. Die Verwendung eines konventionellen Elektrostarters zusätzlich zu einem erfindungsgemäßen hydraulischen Starter ermöglicht es, situationsabhängig den Verbrennungsmotor durch den Elektrostarter oder den Hydromotor zu starten. Zweckmäßigerweise wird bei einem Start des Verbrennungsmotors nach Längeren Stillstandzeiten, insbesondere einem Kaltstart, der Elektrostarter zum Starten des Verbrennungsmotors genutzt. Der Hydromotor als hydraulischer Starter dient in Verbindung für die Start-Stop Funktion zum Starten des Verbrennungsmotors nach kürzeren Stillstandszeiten und bevorzugt im Warmstart. Mit einem zusätzlichen Elektrostarter wird ermöglicht, dass das erforderliche Drehmoment des Hydromotors lediglich für amen Warmstart des Verbrennungsmotors ausgelegt werden muss, so dass sich ein geringer Bauaufwand und Bauraumbedarf für den Hydromotor erzielen lässt. Zudem ist es durch den zusätzlichen Elektrostarter nicht erforderlich, dass für einen Startvorgang des Verbrennungsmotors, insbesondere nach längeren Stillstandzeiten, der Druckspeicher auf das erforderliche Speicherdruckniveau aufgeladen sein muss, um über den Hydromotor den Verbrennungsmotor starten zu können.According to a preferred embodiment of the invention, an electric starter for starting the internal combustion engine is provided in addition to the hydraulic motor as a hydraulic starter. The electric starter is preferably formed by an electromotive, gear-reduced starter. The use of a conventional electric starter in addition to a hydraulic starter according to the invention makes it possible, depending on the situation Start combustion engine by the electric starter or the hydraulic motor. Appropriately, at a start of the internal combustion engine after longer downtime, in particular a cold start, the electric starter used to start the engine. The hydraulic motor as a hydraulic starter is used in conjunction with the start-stop function to start the internal combustion engine after shorter downtimes and preferably in the warm start. With an additional electric starter is made possible that the required torque of the hydraulic motor must be designed only for a warm start of the internal combustion engine, so that a low construction cost and space requirements for the hydraulic motor can be achieved. In addition, it is not necessary by the additional electric starter that for a starting operation of the internal combustion engine, especially after prolonged downtime, the pressure accumulator must be charged to the required storage pressure level to start the engine via the hydraulic motor can.

Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zum Erfassen des Speicherladedruckes dem Druckspeicher ein Drucksensor zugeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von dem ermittelten Speicherladedruck ein Start des Verbrennungsmotors durch den Hydromotor oder den Elektrostarter erfolgt. Mit einem Drucksensor kann auf einfache Weise der im Druckspeicher vorhandene Speicherladedruck erfasst werden und anhand des erfassten Speicherladeventils in einer das Steuerventil ansteuernden elektronischen Steuereinrichtung eine Entscheidung hinsichtlich der Auswahl der Starterart getroffen werden. Sofern ein ausreichendes Speicherdruckniveau im Druckspeicher vorhanden ist, kann durch den Hydromotor der Verbrennungsmotor hydraulisch gestartet werden. Sollte ein bestimmtes Speicherdruckniveau im Druckspeicher nicht vorhanden sein, wird der Verbrennungsmotor durch den Elektrostarter elektrisch gestartet.Particular advantages can be achieved if according to a development of the invention for detecting the accumulator charging pressure the pressure accumulator is associated with a pressure sensor, wherein a start of the internal combustion engine is carried out by the hydraulic motor or the electric starter in dependence on the determined accumulator charging pressure. With a pressure sensor, the accumulator charge pressure present in the accumulator can be detected in a simple manner and a decision can be made with regard to the selection of the starter type on the basis of the accumulator accumulator valve in an electronic control device controlling the control valve. If a sufficient storage pressure level is present in the accumulator, the internal combustion engine can be hydraulically started by the hydraulic motor. If a certain accumulator pressure level is not present in the pressure accumulator, the internal combustion engine is started electrically by the electric starter.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist dem Druckspeicher eine Überwachungseinrichtung zugeordnet, die durch eine Beaufschlagung des Steuerventils in die Sperrstellung einen Mindestspeicherdruck im Druckspeicher aufrecht erhält. Mit einer derartigen Überwachungseinrichtung kann auf einfache Weise erzielt werden, dass im hydraulischen Druckspeicher ein Mindestspeicherdruck nicht unterschritten wird, beispielsweise durch ein Leersaugen des Druckspeichers nach dem Startvorgang des Verbrennungsmotors mit einem von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hydromotor.According to an advantageous embodiment of the invention, the pressure accumulator is associated with a monitoring device, which maintains a minimum storage pressure in the pressure accumulator by acting on the control valve in the blocking position. With such a monitoring device can be achieved in a simple manner that in the hydraulic pressure accumulator a minimum storage pressure is not exceeded, for example, by an empty suction of the pressure accumulator after the starting process of the internal combustion engine with a driven by the engine hydraulic motor.

Die Überwachungseinrichtung ist gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung von einer hydraulischen Ventileinrichtung, insbesondere einem Schaltventil, gebildet, das eine erste Steuerstellung aufweist, in der eine in Richtung der Sperrstellung wirkende Steuerfläche des Steuerventils zu einem Behälter entlastet ist, und eine zweite Steuerstellung aufweist, in der die in Richtung der Sperrstellung wirkende Steuerfläche des Steuerventils mit einer Druckquelle, insbesondere einer Speisedruckquelle, in Verbindung steht, wobei die Ventileinrichtung mittels einer Federeinrichtung in Richtung der zweiten Steuerstellung und von dem im Druckspeicher anstehenden Speicherladedruck in Richtung der ersten Steuerstellung beaufschlagt ist. Zweckmäßigerweise entspricht die Federkraft der Federeinrichtung dem Mindestspeicherdruck, so dass bei Unterschreiten der Federkraft durch den das Steuerventil ansteuernden Speicherladedruck das Schaltventil in die zweite Steuerstellung beaufschlagt wird, in der das als Startventil wirkende Steuerventil durch den Druck der Druckquelle, beispielsweise einem Speisedruck des Antriebsstranges, in die Sperrstellung beaufschlagt wird und somit die Verbindung des Druckspeichers mit der Eingangsseite des Hydromotors abgesperrt wird.According to a possible embodiment of the invention, the monitoring device is formed by a hydraulic valve device, in particular a switching valve, which has a first control position in which a control surface of the control valve acting in the direction of the blocking position is relieved to a container and has a second control position the control surface of the control valve acting in the direction of the blocking position is in communication with a pressure source, in particular a feed pressure source, the valve device being acted upon by a spring device in the direction of the second control position and by the accumulator charge pressure in the direction of the first control position. Appropriately, the spring force of the spring device corresponds to the minimum storage pressure, so that when falling below the spring force by the control valve driving accumulator charging pressure, the switching valve is acted upon in the second control position in which the control valve acting as a start valve by the pressure of the pressure source, for example, a feed pressure of the drive train in the blocking position is acted upon and thus the connection of the pressure accumulator is shut off with the input side of the hydraulic motor.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung von einem den Speicherladedruck des Druckspeichers erfassenden Drucksensor und einer das Steuerventil ansteuernden elektronischen Steuereinrichtung gebildet. Mit einer derartigen elektronischen Steuerung des als Startventil ausgebildeten Steuerventils kann ebenfalls auf einfache Weise bei Unterschreiten eines Mindestspeicherdrucks das Steuerventil in die Sperrstellung betätigt werden.In accordance with an alternative embodiment of the invention, the monitoring device is formed by a pressure sensor detecting the accumulator charging pressure of the accumulator and an electronic control device controlling the control valve. With such an electronic control of the control valve designed as a start valve, the control valve can also be actuated in the blocking position in a simple manner when falling below a minimum storage pressure.

Der als hydraulischer Starter eingesetzte Hydromotor kann nach dem Startvorgang mit einer Trennkupplung von dem Antriebsstrang getrennt werden, um einen Antrieb des Hydromotors bei laufendem Verbrennungsmotor zu vermeiden. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Umlaufleitung vorgesehen ist, die die von dem hydraulischen Druckspeicher zu der Eingangsseite des Hydromotors geführte Verbindungsleitung mit einer von der Ausgangsseite des Hydromotors zu einem Behälter geführten Behälterleitung verbindet, wobei in der Umlaufleitung eine Drossel und ein in Richtung zu der Verbindungsleitung öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet sind. Sofern der Hydromotor nach dem Startvorgang von dem laufenden Verbrennungsmotor angetrieben wird, kann über die Umlaufleitung bei in der Sperrstellung befindlichem Steuerventil ein Druckmittelumlauf zur Kühlung und Schmierung des bei laufendem Verbrennungsmotor angetriebenen Hydromotors erzielt werden. Durch entsprechende Wahl des Drosselquerschnitts der in der Umlaufleitung angeordneten Drossel kann eine bestimmte Mindestumlaufmenge gewählt und eingestellt werden, so dass sich geringe Verluste durch den bei laufendem Verbrennungsmotor mit angetriebenen Hydromotor ergeben. Das Rückschlagventil verhindert auf einfache Weise, dass beim Start des Verbrennungsmotors Druckmittel aus dem Druckspeicher unter Umgehung des Hydromotors zum Behälter abströmen kann.The hydraulic motor used as a hydraulic starter can be separated after the starting process with a clutch from the drive train to avoid driving the hydraulic motor with the engine running. Particular advantages arise when, according to a development of the invention, a circulation line is provided which connects the guided from the hydraulic pressure accumulator to the input side of the hydraulic motor connecting line with a guided from the output side of the hydraulic motor to a container tank line, wherein in the circulation line a throttle and a blocking valve opening in the direction of the connecting line, in particular a non-return valve, are arranged. If the hydraulic motor is driven by the running internal combustion engine after the starting process, a pressure medium circulation for cooling and lubrication of the hydraulic motor driven during operation of the internal combustion engine can be achieved via the circulation line in befindlichem in the blocking position control valve. By appropriate choice of the throttle cross section of the throttle arranged in the circulation line, a certain minimum circulation quantity can be selected and set, so that there are small losses due to the internal combustion engine with driven hydraulic motor. The check valve Prevents in a simple way that at the start of the engine pressure fluid from the pressure accumulator can flow to bypass the hydraulic motor to the container.

Der erfindungsgemäße, ausschließlich als Motor betriebene Hydromotor als hydraulischer Starter weist keinen Pumpenbetrieb in einer zweiten Förderrichtung von dem Behälter in den Druckspeicher auf, in dem der Druckspeicher durch entsprechenden Pumpenbetrieb des Hydromotors mit Druckmittel geladen werden kann. Um ein Laden des Druckspeichers mit Druckmittel zu ermöglichen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine den hydraulischen Druckspeicher mit Druckmittel aufladende Ladeeinrichtung vorgesehen. Mit einer derartigen, zusätzlich zu dem Hydromotor als hydraulischen Starter vorgesehenen Ladeeinrichtung kann auf einfache Weise der Druckspeicher zum Starten des Verbrennungsmotors durch den Hydromotor aufgeladen werden. Das Laden des Druckspeichers kann beispielsweise während eines Abbremsens des Fahrzeugs oder bei einem Nutzsenken eines Hubantriebs der Arbeitsmaschine erfolgen, so dass eine Energierückgewinnung ermöglicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Druckspeicher auch außerhalb derartiger Rekuperationszeiträume durch eine geeignete Ladeeinrichtung geladen werden, beispielsweise im Fahrbetrieb, bei stehender Arbeitsmaschine oder während des Arbeitsbetriebs, so dass Zeiträume zum Befüllen des Druckspeichers genutzt werden können, in denen der Verbrennungsmotor mehr Leistung liefert als die Verbraucher abnehmen. Zudem ermöglicht es eine derartige Ladeeinrichtung, dass der Druckspeicher mit geringen Ladeströmen über einen längeren Zeitraum aufgeladen werden kann, so dass sich ein energetisch günstiger Ladebetrieb des Druckspeichers mit einer einfach aufgebauten Ladeeinrichtung erzielen lässt.The inventive, exclusively as a motor operated hydraulic motor as a hydraulic starter has no pump operation in a second conveying direction of the container in the pressure accumulator, in which the pressure accumulator can be loaded by appropriate pump operation of the hydraulic motor with pressure medium. In order to allow loading of the pressure accumulator with pressure medium, according to a development of the invention, a hydraulic pressure accumulator with pressure medium charging charging device is provided. With such, in addition to the hydraulic motor provided as a hydraulic starter charging device can be charged by the hydraulic motor in a simple way, the pressure accumulator for starting the engine. The loading of the pressure accumulator can be done, for example, during a deceleration of the vehicle or when a useful lowering of a lifting drive of the working machine, so that an energy recovery is possible. Alternatively or additionally, the pressure accumulator can also be charged outside of such Rekuperationszeiträume by a suitable charging device, for example, while driving, with stationary machine or during working, so that periods can be used to fill the pressure accumulator, in which the engine provides more power than the consumer lose weight. In addition, such a charging device allows the pressure accumulator can be charged with low charging currents over a longer period of time, so that an energetically favorable charging operation of the pressure accumulator can be achieved with a simple structure charging device.

Die Ladeeinrichtung ist zweckmäßigerweise als eine von dem Verbrennungsmotor angetriebene hydrostatische Ladepumpe ausgebildet.The charging device is expediently designed as a hydrostatic charge pump driven by the internal combustion engine.

Hinsichtlich eines geringen Bauaufwands für eine zusätzliche Ladepumpe ergeben sich Vorteile, wenn die Ladepumpe als in Abhängigkeit von dem Speicherladedruck gesteuerte, sauggedrosselte Hydraulikpumpe ausgebildet ist. Mit einer derartigen, von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hydraulikpumpe kann das Laden des Druckspeichers bei laufendem Verbrennungsmotor mit geringen Ladeströmen über einen längeren Zeitraum erfolgen. Die Ladepumpe kann dadurch von einer Kolbenpumpe mit einem einzigen Verdrängerkolben gebildet werden, die einen entsprechenden geringen Bauaufwand und geringen Bauraumbedarf aufweist. Eine in Abhängigkeit von dem Speicherladedruck gesteuerte sauggedrosselte Hydraulikpumpe ermöglicht einen energieeffizienten Betrieb. Sobald der Speicherladedruck erreicht ist, kann bei einer sauggedrosselten Hydraulikpumpe der Ansaugkanal abgesperrt werden, so dass die als Ladepumpe eingesetzte Hydraulikpumpe beim weiteren Antrieb durch den Verbrennungsmotor durch die entstehende Kavitation ein vernachlässigbares Drehmoment zum Antrieb benötigt und somit entsprechend geringe Verluste erzeugt.With regard to a low construction cost for an additional charge pump, there are advantages if the charge pump is designed as a function of the accumulator boost pressure controlled, suction throttled hydraulic pump. With such a hydraulic pump driven by the internal combustion engine, the charge accumulator can be charged over a relatively long period of time while the internal combustion engine is running at low charge currents. The charge pump can be formed by a piston pump with a single displacer, which has a corresponding low construction cost and low space requirement. A suction throttled hydraulic pump controlled in dependence on the accumulator boost pressure enables energy efficient operation. As soon as the accumulator charging pressure has been reached, the intake duct can be shut off in the case of a suction-throttled hydraulic pump, so that the hydraulic pump used as a charge pump requires a negligible torque for driving during further driving by the internal combustion engine due to the resulting cavitation and thus produces correspondingly low losses.

Die Ladepumpe kann als eine im Fördervolumen konstante Hydraulikpumpe ausgebildet sein.The charge pump can be designed as a constant in the delivery volume hydraulic pump.

Alternativ kann die Ladepumpe als ein im Fördervolumen verstellbare Hydraulikpumpe ausgebildet werden. Eine im Fördervolumen verstellbare Hydraulikpumpe als Ladepumpe, deren Fördervolumen druckgeregelt oder gesteuert eingestellt werden kann, ermöglicht es auf einfache Weise, den Druckspeicher gezielt bei einem Energieüberschuss, beispielsweise beim Abbremsen des Fahrzeugs oder einem Nutzsenken einer Last durch eine Rekuperation von Energie zu laden.Alternatively, the charge pump can be designed as a variable in the delivery volume hydraulic pump. A hydraulic pump which can be adjusted in the delivery volume as a charge pump whose delivery volume can be adjusted in a pressure-controlled or controlled manner makes it possible in a simple manner to charge the pressure accumulator in a targeted manner in the event of energy surplus, for example when the vehicle is decelerating or when a load is being reduced by a recuperation of energy.

Alternativ ist es möglich, die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems als Ladeeinrichtung zu verwenden, so dass der Druckspeicher ohne zusätzliche Ladepumpe bei einem Drehmomentüberschuss des Verbrennungsmotors geladen werden kann.Alternatively, it is possible to use the hydraulic pump of the working hydraulic system as a charging device, so that the pressure accumulator can be charged without additional charge pump at a torque surplus of the internal combustion engine.

Der als hydraulischer Starter verwendete Hydromotor kann als Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauweise oder Schrägsachsenbauweise ausgebildet werden, der einhubig oder mehrhubig ausgeführt sein kann. Zudem kann als hydraulischer Starter ein als einhubiger oder mehrhubiger Radialkolbenmotor ausgebildeter Hydromotor verwendet werden. Ebenfalls kann der als hydraulischer Starter verwendete Hydromotor als Flügelzellenmotor ausgebildet werden. Hinsichtlich eines einfachen Bauaufwandes mit geringen Herstellungskosten für den hydraulischen Starter ergeben sich besondere Vorteile, wenn der Hydromotor als Zahnradmotor ausgebildet ist, insbesondere als Zahnradinnenmaschine oder Zahnradaußenmaschine.The hydraulic motor used as a hydraulic starter can be designed as an axial piston motor in swash plate design or Schrägsachsenbauweise, which can be designed in one or more than several strokes. In addition, can be used as a hydraulic starter designed as a one-stroke or mehrhubiger radial piston engine hydraulic motor. Also, the hydraulic motor used as a hydraulic starter can be designed as a vane motor. With regard to a simple construction cost with low production costs for the hydraulic starter, special advantages arise when the hydraulic motor is designed as a gear motor, in particular as a gear inner machine or gear outer machine.

Der als hydraulischer Starter verwendete Hydromotor kann mit verstellbarem Verdrängervolumen ausgebildet werden. Hinsichtlich eines einfachen Bauaufwandes mit geringen Herstellungskosten ergeben sich Vorteile, wenn der Hydromotor ein konstantes Verdrängervolumen aufweist.The hydraulic motor used as a hydraulic starter can be designed with adjustable displacement volume. With regard to a simple construction cost with low production costs, there are advantages if the hydraulic motor has a constant displacement volume.

Bei einem Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Antriebsstranges wird durch den Hydromotor ein Start des Verbrennungsmotors in einem Start-Stop Betrieb durchgeführt. Mit einem derartigen Verfahren kann durch einen zusätzlichen Hydromotor als hydraulischer Starter mit geringem Bauaufwand und mit zuverlässigem Betrieb eine Start-Stop Funktion des Verbrennungsmotors erzielt werden, bei dem der abgestellte Verbrennungsmotor im Warmstart durch den Hydromotor gestartet wird.In a method for operating the drive train according to the invention, a start of the internal combustion engine in a start-stop operation is performed by the hydraulic motor. With such a method can be achieved by an additional hydraulic motor as a hydraulic starter with low construction costs and with reliable operation, a start-stop function of the internal combustion engine be in which the parked internal combustion engine is started by the hydraulic motor in the warm start.

Um den Bauaufwand für den Hydromotor und somit den hydraulischen Starter zu verringern, wird bei einer Weiterbildung des Verfahrens bei einem Kaltstart der Verbrennungsmotor durch den Elektrostarter gestartet. Dadurch kann der Hydromotor auf ein verringertes Drehmoment zum Warmstart des Verbrennungsmotors ausgelegt werden.In order to reduce the construction costs for the hydraulic motor and thus the hydraulic starter, the internal combustion engine is started by the electric starter in a development of the method in a cold start. As a result, the hydraulic motor can be designed for a reduced torque for a warm start of the internal combustion engine.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird der Verbrennungsmotor in einem Hochlaufbetrieb des Verbrennungsmotors durch den Hydromotor auf eine erhöhte Drehzahl beschleunigt. Der als hydraulischer Starter vorgesehene Hydromotor kann weiterhin zum kurzzeitigen Hochdrehen des Verbrennungsmotors in einen gewünschten Drehzahlbereich genutzt werden. Sofern der Verbrennungsmotor in kurzen Arbeitspausen bei einer abgesenkten Leerlaufdrehzahl betrieben wird, um Kraftstoff zu sparen, kann bei einer Leistungsanforderung des Verbrennungsmotors mit dem aus dem Druckspeicher mit Druckmittel versorgten Hydromotor ein schnelles Hochdrehen des Verbrennungsmotors auf einen gewünschten Drehzahlbereich erzielt werden.According to a development of the method, the internal combustion engine is accelerated in an acceleration operation of the internal combustion engine by the hydraulic motor to an increased rotational speed. The hydraulic motor provided as a hydraulic starter can continue to be used for short-term boosting of the internal combustion engine in a desired speed range. If the engine is operated in short breaks at a reduced idle speed to save fuel, at a power requirement of the engine with the pressure supplied from the accumulator hydraulic pressure motor, a high speed up of the engine can be achieved to a desired speed range.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs in einer schematischen Darstellung, 1 a first embodiment of a drive train according to the invention in a schematic representation,

2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs in einer schematischen Darstellung, 2 a second embodiment of a drive train according to the invention in a schematic representation,

3 eine Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Antriebstranges, 3 a development of a drive train according to the invention,

4 eine Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Antriebstranges, 4 a development of a drive train according to the invention,

5 eine Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Antriebstranges, 5 a development of a drive train according to the invention,

6 eine Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Antriebstranges, 6 a development of a drive train according to the invention,

7 einen erfindungsgemäßen Antriebstrang mit einer ersten Ausführungsform einer Ladeeinrichtung und 7 a drive train according to the invention with a first embodiment of a charging device and

8 einen erfindungsgemäßen Antriebstrang mit einer zweiten Ausführungsform einer Ladeeinrichtung. 8th a drive train according to the invention with a second embodiment of a charging device.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 1 einer nicht näher dargestellten mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Flurförderzeugs oder einer Bau- bzw. Landmaschine, in einer Prinzipdarstellung dargestellt.In the 1 is an inventive drive train 1 a mobile work machine, not shown, for example, a truck or a construction or agricultural machine, shown in a schematic diagram.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 1 besteht aus einem Verbrennungsmotor 2, beispielsweise einem Dieselmotor, einem von dem Verbrennungsmotor 2 angetriebenen Fahrantrieb 3 sowie einem von dem Verbrennungsmotor 2 angetriebenen Arbeitshydrauliksystem 4. Das Arbeitshydrauliksystem 4 umfasst Arbeitsfunktionen der Arbeitsmaschine, beispielsweise bei einem Flurförderzeug eine Arbeitshydraulik zum Betätigen eines Lastaufnahmemittels an einem Hubmast, bzw. bei einer beispielsweise als Bagger ausgebildeten Baumaschine die Arbeitsfunktionen der von einer Schaufel ausgebildeten Arbeitsausrüstung. Das Arbeitshydrauliksystem 4 weist zur Versorgung der Verbraucher eine oder mehrere nicht näher dargestellte Hydraulikpumpen auf, die im offenen Kreislauf betrieben sind und mit einer Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 in trieblicher Verbindung stehen.The drive train according to the invention 1 consists of an internal combustion engine 2 For example, a diesel engine, one of the internal combustion engine 2 driven traction drive 3 as well as one of the internal combustion engine 2 driven working hydraulic system 4 , The working hydraulic system 4 Work functions of the working machine, for example, in a truck, a working hydraulics for operating a lifting device on a mast, or in a construction designed as an excavator construction machine, the work functions of trained by a blade work equipment. The working hydraulic system 4 has to supply the consumer one or more hydraulic pumps not shown in detail, which are operated in the open circuit and with an output shaft 5 of the internal combustion engine 2 to be in communication.

Der Fahrantrieb 3 kann als nicht näher dargestellter hydrostatischer Fahrantrieb ausgebildet sein, der aus einer im Fördervolumen verstellbaren Fahrpumpe, die zum Antrieb mit einer Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 in trieblicher Verbindung steht, und einem oder mehreren im Schluckvolumen festen oder verstellbaren Hydromotoren gebildet ist, die im geschlossenen Kreislauf an die Fahrpumpe angeschlossen sind und auf nicht mehr dargestellte Weise mit den angetriebenen Rädern der Arbeitsmaschine in Wirkverbindung stehen.The traction drive 3 can be designed as a non-illustrated hydrostatic drive, which consists of a variable in the delivery volume drive pump to drive with an output shaft 5 of the internal combustion engine 2 is in drive connection, and one or more in the intake volume fixed or adjustable hydraulic motors is formed, which are connected in a closed circuit to the drive pump and are in a manner not shown in operative connection with the driven wheels of the machine.

Der Fahrantrieb 3 kann ebenfalls als elektrischer Fahrantrieb mit einem von dem Verbrennungsmotor 2 angetriebenen elektrischen Generator und einem oder mehreren elektrischen Fahrmotoren gebildet werden. Zudem kann als Fahrantrieb ein mechanischer Fahrantrieb mit einem mechanischen Getriebe, beispielsweise einem Stufenschaltgetriebe oder einem Leistungsverzweigungsgetriebe oder einem Drehmomentwandlergetriebe vorgesehen werden.The traction drive 3 can also be used as an electric traction drive with one of the internal combustion engine 2 driven electric generator and one or more electric traction motors are formed. In addition, a mechanical traction drive with a mechanical transmission, for example a stepped transmission or a power split transmission or a torque converter transmission can be provided as the drive.

Der Verbrennungsmotor 2 ist zum Starten aus dem Stillstand mit einem hydraulischen Starter 6 versehen, der erfindungsgemäß von mindestens einem ausschließlich als Motor betriebenen hydrostatischen Hydromotor 7 gebildet ist. Der Hydromotor 7 ist zum Starten des Verbrennungsmotors 2 mit der Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 trieblich verbunden und im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 angeordnet.The internal combustion engine 2 is to start from a standstill with a hydraulic starter 6 provided according to the invention of at least one exclusively operated as a motor hydrostatic hydraulic motor 7 is formed. The hydraulic motor 7 is for starting the internal combustion engine 2 with the output shaft 5 of the internal combustion engine 2 drivingly connected and in the illustrated embodiment on the output shaft 5 of the internal combustion engine 2 arranged.

Der Hydromotor 7 ist eingangsseitig mit einer Saugseite an einen hydraulischen Druckspeicher 8 angeschlossen. Hierzu ist eine Verbindungsleitung 9 von dem Druckspeicher 8 zu der Eingangsseite des Hydromotors 7 geführt. Der Hydromotor 7 ist ausgangsseitig mit einer Förderseite mit einem Behälter 10 in Verbindung. Hierzu ist an die Ausgangsseite des Hydromotors 7 eine zu dem Behälter 10 geführte Behälterleitung 11 angeschlossen. The hydraulic motor 7 is input side with a suction side to a hydraulic pressure accumulator 8th connected. This is a connection line 9 from the accumulator 8th to the input side of the hydraulic motor 7 guided. The hydraulic motor 7 is the output side with a delivery side with a container 10 in connection. For this purpose is to the output side of the hydraulic motor 7 one to the container 10 guided container line 11 connected.

Der Hydromotor 7 ist bevorzugt als Zahnradmaschine mit einem konstanten Verdrängervolumen ausgebildet.The hydraulic motor 7 is preferably designed as a gear machine with a constant displacement volume.

Der Hydromotor 7 ist ausschließlich in einer einzigen Förderrichtung von dem Druckspeicher 8 zu dem Behälter 10 betrieben und somit ausschließlich als Motor zum Antrieb der Abtriebswelle 5 und somit als Starter des Verbrennungsmotors 2 betrieben.The hydraulic motor 7 is exclusively in a single conveying direction of the pressure accumulator 8th to the container 10 operated and thus exclusively as a motor for driving the output shaft 5 and thus as a starter of the internal combustion engine 2 operated.

In der Verbindungsleitung 9 ist zur Steuerung des Startvorgangs des Verbrennungsmotors 2 ein die Funktion eines Startventils aufweisendes Steuerventil 15 angeordnet, das eine Sperrstellung 15a und eine Durchflussstellung 15b aufweist. Das Steuerventil 15 ist mittels einer Federeinrichtung 16 in Richtung der Sperrstellung 15a beaufschlagt und in Richtung der Durchflussstellung 15b elektrisch betätigbar. Hierzu ist eine elektrische Betätigungseinrichtung 17, beispielsweise ein Schaltmagnet, vorgesehen, die zur Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinrichtung 18 in Verbindung steht. Das Steuerventil 15 ist bevorzugt als Schaltventil ausgebildet.In the connection line 9 is to control the starting process of the internal combustion engine 2 a control valve having the function of a starting valve 15 arranged, which is a blocking position 15a and a flow position 15b having. The control valve 15 is by means of a spring device 16 in the direction of the blocking position 15a pressurized and in the direction of the flow position 15b electrically actuated. For this purpose, an electrical actuator 17 , For example, a solenoid, provided for driving with an electronic control device 18 communicates. The control valve 15 is preferably designed as a switching valve.

Weiterhin kann eine die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 erfassende Sensoreinrichtung 20 vorgesehen sein, die mit der elektronischen Steuereinrichtung 18 in Verbindung steht.Furthermore, one can be the speed of the internal combustion engine 2 detecting sensor device 20 be provided with the electronic control device 18 communicates.

Zum Starten des Verbrennungsmotors 2 in einem Start-Stop Betrieb des Verbrennungsmotors 2 wird das Steuerventil 15 mittels der elektronischen Steuereinrichtung 18 in die Durchflussstellung 15b beaufschlagt, so dass dem Hydromotor 7 an der Eingangsseite Druckmittel aus dem geladenen Druckspeicher 8 zuströmt, so dass der Hydromotor 7 als hydraulischer Starter über die Abtriebswelle 5 den Verbrennungsmotor 2 durchdreht, der durch diesen Vorgang startet. Nach dem Starken des Verbrennungsmotors 2 wird das Steuerventil 15 durch Beenden der Ansteuerung von der Federeinrichtung 16 in die Sperrstellung 15a beaufschlagt. Hierdurch wird die Verbindung der Saugseite des von dem Verbrennungsmotor 2 angetriebenen Hydromotors 7 abgesperrt, so dass Kavitation an der Saugseite des Hydromotors 7 auftritt und kein Druckmittel zu dem Behälter 10 gefördert wird. Dadurch entstehen geringe Verluste bei laufendem Verbrennungsmotor 2.To start the internal combustion engine 2 in a start-stop operation of the internal combustion engine 2 becomes the control valve 15 by means of the electronic control device 18 in the flow position 15b acted upon, leaving the hydraulic motor 7 at the input side pressure fluid from the charged pressure accumulator 8th flows in, leaving the hydraulic motor 7 as a hydraulic starter via the output shaft 5 the internal combustion engine 2 twisted, which starts by this process. After strengthening the internal combustion engine 2 becomes the control valve 15 by stopping the drive from the spring device 16 in the locked position 15a applied. As a result, the connection of the suction side of the internal combustion engine 2 driven hydraulic motor 7 shut off, allowing cavitation on the suction side of the hydraulic motor 7 occurs and no pressure fluid to the container 10 is encouraged. This results in low losses while the internal combustion engine is running 2 ,

Das von der Sensoreinrichtung 20 ermittelte Drehzahlsignal der Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 kann bei der Ansteuerung des Steuerventils 15 während eines Startvorgangs des Verbrennungsmotors 2 berücksichtigt werden. Bevorzugt wird die Ansteuerung des Steuerventils 15 bei einer erreichten Drehzahl während des Startvorgangs beendet. Durch die gesteuerte Ansteuerung des Steuerventils 15 in die Sperrstellung 15a in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl kann ein Hochdrehen des Verbrennungsmotors 2 durch den Hydromotor 7 auf ein unerwünschtes Drehzahlniveau nach dem Startvorgang oder kurz vor Beenden des Startvorgangs des Verbrennungsmotors auf einfache Weise vermieden werden.That of the sensor device 20 determined speed signal of the output shaft 5 of the internal combustion engine 2 can when controlling the control valve 15 during a starting process of the internal combustion engine 2 be taken into account. The control of the control valve is preferred 15 terminated at a speed reached during the startup. By the controlled control of the control valve 15 in the locked position 15a as a function of the detected rotational speed, it is possible for the internal combustion engine to spin up 2 through the hydraulic motor 7 be avoided in an easy way to an undesirable speed level after the starting process or shortly before the end of the starting process of the internal combustion engine.

In der 2, in der eine Weiterbildung der 1 dargestellt ist, ist zusätzlich zu dem als hydraulischen Starter verwendeten Hydromotor 7 eine Elektrostarter 25 für den Verbrennungsmotor 2 vorgesehen, der als üblicher elektromotorischer, getriebeuntersetzter Starter ausgebildet ist. Der Elektrostarter 25 besteht aus einem Elektromotor 26, der über eine Trennkupplung 27 und eine Getriebestufe 28 mit der Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 in trieblicher Verbindung steht. Zur Ansteuerung steht der Elektrostarter 25 des Verbrennungsmotors 2 mit der elektronischen Steuereinrichtung 18 in Verbindung.In the 2 in which a further education of 1 is shown in addition to the hydraulic motor used as a hydraulic starter 7 an electric starter 25 for the internal combustion engine 2 provided, which is designed as a conventional electromotive, geared starter. The electric starter 25 consists of an electric motor 26 that has a disconnect clutch 27 and a gear stage 28 with the output shaft 5 of the internal combustion engine 2 is in business connection. The electric starter is used to control 25 of the internal combustion engine 2 with the electronic control device 18 in connection.

Bevorzugt erfolgt nach längeren Stillstandzeiten oder bei einem Kaltstart ein Start des Verbrennungsmotors 2 durch den Elektrostarter 25. Der Hydromotor 7 als hydraulischer Starter 6 kann daher auf ein verringertes Durchdrehmoment für einen Warmstart bei einem Start-Stop Betrieb des Verbrennungsmotors 2 ausgelegt werden. Zudem kann über den zusätzlichen Elektrostarter 25 bei einem leeren oder nicht ausreichend aufgeladenem Druckspeicher 8 ein Starten des Verbrennungsmotors 2 erfolgen.Preferably after a long downtime or during a cold start, a start of the internal combustion engine 2 by the electric starter 25 , The hydraulic motor 7 as a hydraulic starter 6 Therefore, a reduced torque for a warm start in a start-stop operation of the internal combustion engine 2 be interpreted. In addition, over the additional electric starter 25 with an empty or insufficiently charged accumulator 8th a starting of the internal combustion engine 2 respectively.

In der 3 ist zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel der 2 ein Drucksensor 30 vorgesehen, der den Speicherladedruck des Druckspeichers 8 erfasst und mit der elektronischen Steuereinrichtung 18 in Verbindung steht. Anhand des von dem Drucksensor 30 erfassten Speicherladedrucks kann eine Steuerung und Auswahl der Starterart des Verbrennungsmotors 2 durch den Hydromotor 7 als hydraulischen Starter bzw. den Elektrostarter 25 erfolgen. Sofern im Druckspeicher 8 ein entsprechender und ausreichender Speicherladedruck vorhanden ist, kann der Verbrennungsmotor 2 durch den Hydromotor 7 gestartet werden. Wird ein für einen hydraulischen Start durch den Hydromotor 7 nicht ausreichendes Druckniveau von der Sensoreinrichtung 30 erfasst, erfolgt ein Start des Verbrennungsmotors 2 durch den Elektrostarter 25.In the 3 is in addition to the embodiment of 2 a pressure sensor 30 provided that the accumulator charging pressure of the pressure accumulator 8th recorded and with the electronic control device 18 communicates. Based on the pressure sensor 30 detected accumulator charging pressure, a control and selection of the starter type of the internal combustion engine 2 through the hydraulic motor 7 as a hydraulic starter or the electric starter 25 respectively. If in the accumulator 8th a corresponding and sufficient accumulator charge pressure is present, the internal combustion engine 2 through the hydraulic motor 7 to be started. Is one for a hydraulic start by the hydraulic motor 7 insufficient pressure level from the sensor device 30 detected, there is a start of the internal combustion engine 2 by the electric starter 25 ,

In der 4 ist als Weiterbildung der 1 bis 3 eine Überwachungseinrichtung 35 vorgesehen, mit der ein Mindestspeicherdruck im Druckspeicher 8 aufrecht erhalten werden kann. Die Überwachungseinrichtung 35 der 4 ist als hydraulische Überwachungseinrichtung ausgebildet, die eine Ventileinrichtung 36, insbesondere ein Schaltventil, umfasst. Die Ventileinrichtung 36 weist eine erste Steuerstellung 36a auf, in der eine in Richtung der Sperrstellung 15a wirkende Steuerfläche des Steuerventils 15 zu einem Behälter 10 entlastet ist. Die Ventileinrichtung 36 weist eine zweite Steuerstellung 36b auf, in der die in Richtung der Sperrstellung 15a wirkende Steuerfläche des Steuerventils 15 mit einer Druckquelle 37 des Antriebsstranges 1, insbesondere einer Speisedruckquelle, in Verbindung steht. Die Ventileinrichtung 36 ist mittels einer Federeinrichtung 38, deren Einstellung dem Mindestspeicherdruck des Druckspeichers 8 entspricht, in Richtung der zweiten Steuerstellung 36b und von dem im Druckspeicher 8 anstehenden Speicherladedruck in Richtung der ersten Steuerstellung 36a beaufschlagt. Hierzu ist an eine entsprechende Steuerfläche der Ventileinrichtung 36 eine Steuerdruckleitung 39 angeschlossen, die mit der Verbindungsleitung 9 zwischen dem Druckspeicher 8 und dem Steuerventil 15 in Verbindung steht. Bei einem Betrieb des Hydromotors 7 als hydraulischer Starter bei in Durchflussstellung 15b befindlichem Steuerventil 15 wird die Ventileinrichtung 36 von der Federeinrichtung 38 in die zweite Schaltstellung 36b beaufschlagt, in der das Steuerventil 15 von dem anstehenden Druck der Druckquelle 37 in die Sperrstellung 15a beaufschlagt ist, sobald der an der Ventileinrichtung 36 über die Steuerdruckleitung 39 anstehenden Speicherladedruck den Einstellwert der Federeinrichtung 38 unterschreitet. Bei einem von dem Verbrennungsmotor 2 nach dem Startvorgang angetriebenen Hydromotor 7 kann durch die Betätigung des Steuerventils 15 in die Sperrstellung 15a mittels der Überwachungseinrichtung 35 ein Leersaugen des Druckspeichers 8 vermieden werden.In the 4 is as a continuing education of 1 to 3 a monitoring device 35 provided, with a minimum storage pressure in the accumulator 8th can be maintained. The monitoring device 35 of the 4 is designed as a hydraulic monitoring device, which is a valve device 36 , in particular a switching valve, comprises. The valve device 36 has a first control position 36a on, in the one in the direction of the blocking position 15a acting control surface of the control valve 15 to a container 10 is relieved. The valve device 36 has a second control position 36b on, in the direction of the blocking position 15a acting control surface of the control valve 15 with a pressure source 37 of the drive train 1 , in particular a feed pressure source, is in communication. The valve device 36 is by means of a spring device 38 whose setting is the minimum storage pressure of the pressure accumulator 8th corresponds to, in the direction of the second control position 36b and from the pressure accumulator 8th pending accumulator loading pressure in the direction of the first control position 36a applied. This is due to a corresponding control surface of the valve device 36 a control pressure line 39 connected to the connecting line 9 between the accumulator 8th and the control valve 15 communicates. During operation of the hydraulic motor 7 as a hydraulic starter when in flow position 15b located control valve 15 becomes the valve device 36 from the spring device 38 in the second switching position 36b acted upon in the control valve 15 from the upcoming pressure of the pressure source 37 in the locked position 15a is acted upon, as soon as the at the valve device 36 via the control pressure line 39 pending accumulator boost pressure the set value of the spring means 38 below. In one of the internal combustion engine 2 after the starting process driven hydraulic motor 7 can by the operation of the control valve 15 in the locked position 15a by means of the monitoring device 35 an empty eye of the pressure accumulator 8th be avoided.

In der 5 ist eine Alternative einer Überwachungseinrichtung 35 der 4 dargestellt, die als elektronische Überwachungseinrichtung ausgebildet ist. Zur Erfassung des Mindestspeicherdruckes des Druckspeichers 8 ist ein Drucksensor 40 vorgesehen, der mit der das Steuerventil 15 ansteuernden elektronischen Steuereinrichtung 18 in Verbindung steht. Sofern bei der Ausführungsform der 5 ein zusätzlicher Elektrostarter 25 und ein Drucksensor 30 zur Auswahl der Starterart hydraulisch/elektrisch gemäß der 3 vorgesehen ist, kann lediglich ein Drucksensor 30, 40 vorgesehen werden, der einerseits zur Erfassung des Mindestspeicherdrucks für die Funktion der Überwachungseinrichtung 35 und andererseits zur Erfassung des Druckniveaus für die Auswahl der Starterart dient.In the 5 is an alternative to a monitoring device 35 of the 4 represented, which is designed as electronic monitoring device. For recording the minimum storage pressure of the pressure accumulator 8th is a pressure sensor 40 provided with the the control valve 15 driving electronic control device 18 communicates. If in the embodiment of the 5 an additional electric starter 25 and a pressure sensor 30 for selecting the type of starter hydraulic / electric according to the 3 is provided, only a pressure sensor 30 . 40 provided on the one hand for detecting the minimum storage pressure for the function of the monitoring device 35 and on the other hand for detecting the pressure level for the selection of the starter.

Bei den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 wird nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 bei in der Sperrstellung 15a befindlichem Steuerventil 15 von dem mittels des Verbrennungsmotors 2 angetriebenen Hydromotor 7 kein Druckmittel umgefördert.In the embodiments of the 1 to 5 will be after the start of the internal combustion engine 2 in the locked position 15a located control valve 15 from that by means of the internal combustion engine 2 powered hydraulic motor 7 no pressure medium umgefördert.

In der 6 ist als Weiterbildung der Erfindung eine Umlaufeinrichtung 55 mit einer Umlaufleitung 50 an dem Hydromotor 7 vorgesehen. Die Umlaufleitung 50 ist an die Verbindungsleitung 9 zwischen dem eingangsseitigen Sauganschluss des Hydromotors 7 und dem Steuerventil 15 angeschlossen und steht mit der an den ausgangsseitigen Förderanschluss des Hydromotors 7 zu einem Behälter 10 geführten Behälterleitung 11 in Verbindung. In der Umlaufleitung 50 ist eine Drossel 51 und ein in Richtung zu der Verbindungsleitung 9 öffnendes Sperrventil 52, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet. Mit der von der Umlaufleitung 50 gebildeten Umlaufeinrichtung 55 kann nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 bei von dem Verbrennungsmotor 2 angetriebenem Hydromotor 7 und in der Sperrstellung 15a befindlichem Steuerventil 15 eine geringe Druckmittelumlaufmenge zur Kühlung und Schmierung des von dem laufenden Verbrennungsmotor 2 angetriebenen Hydromotors 7 Verfügung gestellt werden.In the 6 is a development of the invention as a development 55 with a circulation line 50 on the hydraulic motor 7 intended. The circulation line 50 is to the connection line 9 between the inlet-side suction port of the hydraulic motor 7 and the control valve 15 connected and stands with the at the output side delivery port of the hydraulic motor 7 to a container 10 guided tank line 11 in connection. In the circulation line 50 is a throttle 51 and one towards the connection line 9 opening check valve 52 , in particular a check valve arranged. With the of the circulation line 50 formed circulation device 55 can after the start of the internal combustion engine 2 at by the internal combustion engine 2 powered hydraulic motor 7 and in the locked position 15a located control valve 15 a low pressure fluid circulation for cooling and lubrication of the running internal combustion engine 2 driven hydraulic motor 7 Will be provided.

Da bei der Erfindung der Hydromotor 7 lediglich in einer Durchströmungsrichtung und Förderrichtung von dem Druckspeicher 8 zu dem Behälter 10 als Motor betrieben wird, ist zum Laden des Druckspeichers 8 auf das erforderliche Druckniveau für den Betrieb des Hydromotors 7 als hydraulischen Starter eine zusätzliche Ladeeinrichtung 60 erforderlich.As in the invention, the hydraulic motor 7 only in a flow direction and conveying direction of the pressure accumulator 8th to the container 10 is operated as a motor, is to load the pressure accumulator 8th to the required pressure level for the operation of the hydraulic motor 7 as hydraulic starter an additional charging device 60 required.

In der 7 ist eine erste Ausführungsform einer als hydrostatische Ladepumpe 61 ausgebildeten Ladeeinrichtung 60 dargestellt, die von dem Verbrennungsmotor 2 angerieben ist und auf der Abtriebwelle 5 angeordnet ist.In the 7 is a first embodiment of a hydrostatic charge pump 61 trained charging device 60 represented by the internal combustion engine 2 is ground and on the output shaft 5 is arranged.

Die hydrostatische Ladepumpe 61 der 7 ist als sauggedrosselte Hydraulikpumpe 62 ausgebildet, die von dem Speicherladedruck des Druckspeichers 8 gesteuert ist. Die Ladepumpe 61 ist als eine im offenen Kreislauf betrieben Hydraulikpumpe 62 ausgebildet, die eingangsseitig mit einer Saugseite über eine Saugleitung 63 mit dem Behälter 10 in Verbindung steht. Die Hydraulikpumpe 62 fördert ausgangsseitig in eine Förderleitung 64, die an die Verbindungsleitung 9 zwischen dem Druckspeicher 8 und dem Steuerventil 15 angeschlossen ist. In der Saugleitung 63 ist ein Drosselventil 65 angeordnet, das eine Durchflussstellung 65a und eine Sperrstellung 65b aufweist. Das Drosselventil 65 ist mittels einer Federeinrichtung 66 in Richtung der Durchflussstellung 65a und von dem im Druckspeicher 8 anstehenden Speicherdruck in Richtung der Sperrstellung 65b beaufschlagt. Hierzu ist an eine in Richtung der Sperrstellung 65b wirkende Steuerfläche des Drosselventils 65 eine mit der Förderleitung 64 in Verbindung stehenden Steuerdruckleitung 67 angeschlossen.The hydrostatic charge pump 61 of the 7 is as a suction throttled hydraulic pump 62 formed by the accumulator charging pressure of the pressure accumulator 8th is controlled. The charge pump 61 is as an open-circuit hydraulic pump 62 formed on the input side with a suction side via a suction line 63 with the container 10 communicates. The hydraulic pump 62 on the output side it feeds into a delivery line 64 connected to the connecting line 9 between the accumulator 8th and the control valve 15 connected. In the suction line 63 is a throttle valve 65 arranged, which is a flow position 65a and a blocking position 65b having. The throttle valve 65 is by means of a spring device 66 in the direction of the flow position 65a and from the pressure accumulator 8th pending accumulator pressure in the direction of the blocking position 65b applied. For this purpose, one in the direction of the blocking position 65b acting control surface of the throttle valve 65 one with the delivery line 64 in Connecting control pressure line 67 connected.

Übersteigt der von der Ladepumpe 61 erzeugte Förderdruck beim Laden des Druckspeichers 8 den Einstellwert der Federeinrichtung 66 des Drosselventils 65, die bevorzugt auf den gewünschten Ladedruck des Druckspeichers 8 eingestellt ist, wird das Drosselventil 65 in die Sperrstellung 65b beaufschlagt. Beim weiteren Betrieb der Ladepumpe 61 durch den Verbrennungsmotor 2 entsteht bei abgesperrter Saugleitung Kavitation an der Saugseite der Ladepumpe 61, wodurch die Ladepumpe 61 ein geringes Antriebsmoment benötigt und entsprechend geringe Verluste im weiteren Betrieb durch den Verbrennungsmotor 2 verursacht.Exceeds that of the charge pump 61 generated delivery pressure when loading the pressure accumulator 8th the set value of the spring device 66 of the throttle valve 65 that prefers to the desired boost pressure of the pressure accumulator 8th is set, the throttle valve 65 in the locked position 65b applied. During further operation of the charge pump 61 through the internal combustion engine 2 Cavitation occurs on the suction side of the charge pump when the suction line is shut off 61 , causing the charge pump 61 requires a low drive torque and correspondingly low losses during further operation by the internal combustion engine 2 caused.

Die von dem Verbrennungsmotor 2 angetriebenen Ladepumpe 61 ermöglicht bei laufendem Verbrennungsmotor 2 ein Laden des Druckspeichers 8 mit geringen Ladeströmen über einen längeren Zeitraum, so dass die Ladepumpe 61 lediglich ein geringes Fördervolumen aufweisen muss. Bevorzugt ist die Ladepumpe 61 als Kolbenpumpe mit einem einzigen Verdrängerkolben ausgebildet.The of the internal combustion engine 2 driven charge pump 61 allows when the internal combustion engine is running 2 a loading of the pressure accumulator 8th with low charging currents over a longer period of time, so that the charge pump 61 only has to have a low delivery volume. The charge pump is preferred 61 designed as a piston pump with a single displacer.

In der 8 ist eine zweite Ausführungsform einer Ladeeinrichtung 60 dargestellt, bei der die Ladepumpe 61 von einer Hydraulikpumpe 70 des Arbeitshydrauliksystems 4 gebildet ist.In the 8th is a second embodiment of a charging device 60 shown at the charge pump 61 from a hydraulic pump 70 of the working hydraulic system 4 is formed.

Das Arbeitshydrauliksystem 4 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel mindestens eine im offenen Kreislauf betriebene Hydraulikpumpe 70, die zum Antrieb mit der Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotors 2 in trieblicher Verbindung steht. Die Hydraulikpumpe 70 steht eingangsseitig mit der Saugseite mittels einer Saugleitung 71 mit dem Behälter 10 in Verbindung. Eine ausgangsseitig an die Förderseite der Hydraulikpumpe 70 angeschlossene Förderleitung 72 ist an eine Steuerventileinrichtung 73 angeschlossen, mittels der die nicht näher dargestellten hydraulischen Verbraucher der Arbeitshydraulik 4 steuerbar sind. Die Steuerventileinrichtung 73 umfasst bevorzugt ein oder mehrere Wegeventile zur Betätigung der Verbraucher.The working hydraulic system 4 includes in the illustrated embodiment at least one operated in the open circuit hydraulic pump 70 that drive to the output shaft 5 of the internal combustion engine 2 is in business connection. The hydraulic pump 70 is the input side with the suction side by means of a suction line 71 with the container 10 in connection. An output side to the delivery side of the hydraulic pump 70 connected delivery line 72 is to a control valve device 73 connected, by means of the non-illustrated hydraulic consumers of the working hydraulics 4 are controllable. The control valve device 73 preferably comprises one or more directional valves for actuating the consumer.

Die Steuerventileinrichtung 73 umfasst weiterhin ein Ladeventil 74, das eine Verbindung der Förderleitung 72 mit der Verbindungsleitung 9 zum Laden des Druckspeichers 8 ermöglicht. Das Ladeventil 74 ist bevorzugt elektrisch ansteuerbar und steht zur Steuerung des Ladevorgangs des Druckspeichers 8 mit der elektronischen Steuereinrichtung 18 in Verbindung. Der mit der Steuereinrichtung 18 in Verbindung stehende Drucksensor 30, 40 dient zur Ermittlung des Ladedruckniveaus des Druckspeichers 8 und zur Steuerung des Ladevorgangs des Druckspeichers 8 durch entsprechende Ansteuerung des Ladeventils 74.The control valve device 73 further includes a charging valve 74 that is a connection of the delivery line 72 with the connection line 9 to charge the pressure accumulator 8th allows. The loading valve 74 is preferably electrically controlled and is for controlling the charging of the pressure accumulator 8th with the electronic control device 18 in connection. The with the control device 18 related pressure sensor 30 . 40 serves to determine the boost pressure level of the pressure accumulator 8th and for controlling the charging of the pressure accumulator 8th by appropriate control of the charging valve 74 ,

Die Hydraulikpumpe 70 des Arbeitshydrauliksystems 4 kann als im Fördervolumen konstante Pumpe oder als im Fördervolumen verstellbare Pumpe ausgebildet sein. Bei den 7 und 8 ist zur Absicherung des Druckspeichers weiterhin eine der Verbindungsleitung 9 zugeordnete Druckbegrenzungseinrichtung 80 dargestellt.The hydraulic pump 70 of the working hydraulic system 4 can be designed as a pump constant in the delivery volume or as adjustable in the delivery pump. Both 7 and 8th is to secure the accumulator continue to be one of the connecting line 9 associated pressure limiting device 80 shown.

Da der Druckspeicher 8 lediglich einen kurzen Betrieb des Hydromotors 7 zum Starten des Verbrennungsmotors 2 bzw. zum Hochdrehen des Verbrennungsmotors 2 ermöglichen muss, ist der Druckspeicher 8 bevorzugt mit einem Speichervolumen von weniger als 5 Litern, bevorzugt mit einem Speichervolumen von 0,5 bis 2 Litern, Druckmittel ausgebildet. Der Druckspeicher 8 ist beispielsweise als Blasenspeicher ausgebildet. Auch andere Speichertypen für den Druckspeicher 8 wie Hydromembranspeicher oder Kolbenspeicher sind möglich.Because the accumulator 8th only a short operation of the hydraulic motor 7 for starting the internal combustion engine 2 or for turning up the internal combustion engine 2 must allow, is the accumulator 8th preferably formed with a storage volume of less than 5 liters, preferably with a storage volume of 0.5 to 2 liters, pressure medium. The accumulator 8th is designed for example as a bubble memory. Also other storage types for the accumulator 8th as hydromembrane accumulator or piston accumulator are possible.

Der erfindungsgemäße Hydromotor 7 kann neben der Funktion als hydraulischer Starter 6 des Verbrennungsmotors 2 bei einer Start-Stop Funktion weiterhin zum kurzzeitigen Hochdrehen des Verbrennungsmotors 2 auf einen gewünschten Drehzahlbereich eingesetzt werden. Mit dem Hydromotor 7 kann beispielsweise der Verbrennungsmotor 2 von einer abgesenkten Leerlaufdrehzahl, auf der der Verbrennungsmotor 2 während einer kurzzeitigen Arbeitsunterbrechung betrieben wird, bei einer Leistungsanforderung auf ein erhöhtes Drehzahlniveau hochgedreht werden.The hydraulic motor according to the invention 7 can in addition to the function as a hydraulic starter 6 of the internal combustion engine 2 in the case of a start-stop function, further to a brief revving-up of the internal combustion engine 2 be used to a desired speed range. With the hydraulic motor 7 For example, the internal combustion engine 2 from a lowered idle speed on which the internal combustion engine 2 is operated during a short-term work stoppage, be turned up at a power demand to an increased speed level.

Der erfindungsgemäße Hydromotor 7 als hydraulischer Starter des Verbrennungsmotors 2 ermöglicht bei dem Antriebsstrang 1 einer mobilen Arbeitsmaschine, bei dem mit der Abtriebswelle 5 des Verbrennungsmotor 2 ein Fahrantrieb 3 und mindestens eine Hydraulikpumpe 70 eines Arbeitshydrauliksystems 4 verbunden sind, eine hydrostatische Start-Stop Funktion mit einer robusten und hinsichtlich der Lebensdauer dauerhaften Funktion bei geringen Herstellkosten. Die hydrostatische Start-Stop Funktion mit dem Hydromotor 7 als hydraulischen Starter des Verbrennungsmotors 2 ermöglicht bei der Arbeitsmaschine eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs in einer bezüglich der Lebensdauer robusten und kostengünstigen Ausführung.The hydraulic motor according to the invention 7 as a hydraulic starter of the internal combustion engine 2 allows for the powertrain 1 a mobile work machine, in which with the output shaft 5 of the internal combustion engine 2 a traction drive 3 and at least one hydraulic pump 70 a working hydraulic system 4 are connected, a hydrostatic start-stop function with a robust and durable in life function with low production costs. The hydrostatic start-stop function with the hydraulic motor 7 as a hydraulic starter of the internal combustion engine 2 allows the working machine to reduce fuel consumption in a rugged and cost-effective design.

Der erfindungsgemäße, ausschließlich in einer Förderrichtung von dem Druckspeicher 8 zu dem Behälter 10 als Motor betriebene Hydromotor 7 steht ausgangsseitig an der Förderseite mit dem Behälter 10 in Verbindung. Ein derartiger, ausschließlich als Motor in einer Förderrichtung von dem Druckspeicher 8 zu dem Behälter 10 betriebener Hydromotor 7 weist einen geringen Bauaufwand und Herstellkosten auf.The inventive, exclusively in a conveying direction of the pressure accumulator 8th to the container 10 as a motor operated hydraulic motor 7 is the output side on the delivery side with the container 10 in connection. Such, exclusively as a motor in a conveying direction of the pressure accumulator 8th to the container 10 operated hydraulic motor 7 has a low construction cost and manufacturing costs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008028547 A1 [0007] DE 102008028547 A1 [0007]

Claims (22)

Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, mit einem Verbrennungsmotor und einem von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrantrieb sowie einem von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Arbeitshydrauliksystem, wobei das Arbeitshydrauliksystem mindestens eine von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe aufweist, wobei der Verbrennungsmotor mit einem hydraulischen Starter versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Starter (6) von mindestens einem hydrostatischen Hydromotor (7) gebildet ist, der eingangsseitig an einen hydraulischen Druckspeicher (8) angeschlossen ist, ausgangsseitig mit einem Behälter (10) in Verbindung steht und ausschließlich in einer Förderrichtung von dem Druckspeicher (8) zu dem Behälter (10) betrieben ist.Drive train of a vehicle, in particular a mobile work machine, with an internal combustion engine and driven by the engine traction drive and driven by the engine working hydraulic system, wherein the working hydraulic system comprises at least one driven by the internal combustion engine hydraulic pump, wherein the internal combustion engine is provided with a hydraulic starter, characterized characterized in that the hydraulic starter ( 6 ) of at least one hydrostatic hydraulic motor ( 7 ) is formed, the input side to a hydraulic pressure accumulator ( 8th ), the output side with a container ( 10 ) is in communication and exclusively in a conveying direction of the pressure accumulator ( 8th ) to the container ( 10 ) is operated. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (7) und die Hydraulikpumpe (70) des Arbeitshydrauliksystems (4) auf einer Abtriebswelle (5) des Verbrennungsmotors (2) angeordnet sind.Drive train according to claim 1, characterized in that the hydraulic motor ( 7 ) and the hydraulic pump ( 70 ) of the working hydraulic system ( 4 ) on an output shaft ( 5 ) of the internal combustion engine ( 2 ) are arranged. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Verbindungsleitung (9) des hydraulischen Druckspeichers (8) mit der Eingangsseite des Hydromotors (7) ein elektrisch betätigbares Steuerventil (15) angeordnet ist, das bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotor (2) in eine Durchflussstellung (15b) betätigt wird und nach dem Startvorgang des Verbrennungsmotors (2) in eine Sperrstellung (15a) betätigt wird.Drive train according to claim 1 or 2, characterized in that in a connecting line ( 9 ) of the hydraulic pressure accumulator ( 8th ) with the input side of the hydraulic motor ( 7 ) an electrically actuable control valve ( 15 ), which is at a starting operation of the internal combustion engine ( 2 ) into a flow position ( 15b ) and after the starting process of the internal combustion engine ( 2 ) in a blocking position ( 15a ) is pressed. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (20) zum Erfassen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (2) vorgesehen ist, deren Signal bei der Betätigung des Steuerventils (15) berücksichtigt wird.Drive train according to one of claims 1 to 3, characterized in that a sensor device ( 20 ) for detecting the rotational speed of the internal combustion engine ( 2 ) is provided whose signal upon actuation of the control valve ( 15 ) is taken into account. Antriebsstrang nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Elektrostarter (25) zum Starten des Verbrennungsmotors (2) vorgesehen ist.Drive train according to one of claims 1 to 4, characterized in that in addition an electric starter ( 25 ) for starting the internal combustion engine ( 2 ) is provided. Antriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen des Speicherladedruckes dem Druckspeicher (8) ein Drucksensor (30) zugeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von dem ermittelten Speicherladedruck ein Start des Verbrennungsmotors (2) durch den Hydromotor (7) oder den Elektrostarter (25) erfolgt.Drive train according to claim 5, characterized in that for detecting the accumulator charging pressure the pressure accumulator ( 8th ) a pressure sensor ( 30 ), wherein, depending on the determined accumulator charging pressure, a start of the internal combustion engine ( 2 ) by the hydraulic motor ( 7 ) or the electric starter ( 25 ) he follows. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckspeicher (8) eine Überwachungseinrichtung (35) zugeordnet ist, die durch eine Beaufschlagung des Steuerventils (15) in die Sperrstellung (15a) einen Mindestspeicherdruck im Druckspeicher (8) aufrecht erhält.Drive train according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pressure accumulator ( 8th ) a monitoring device ( 35 ) is assigned by an actuation of the control valve ( 15 ) in the blocking position ( 15a ) a minimum storage pressure in the accumulator ( 8th ) maintains. Antriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (35) von einer hydraulischen Ventileinrichtung (36), insbesondere einem Schaltventil, gebildet ist, das eine erste Steuerstellung (36a) aufweist, in der eine in Richtung der Sperrstellung wirkende Steuerfläche des Steuerventils (15) zu einem Behälter (10) entlastet ist, und eine zweite Steuerstellung (36b) aufweist, in der die in Richtung der Sperrstellung wirkende Steuerfläche des Steuerventils (15) mit einer Druckquelle (37), insbesondere einer Speisedruckquelle, in Verbindung steht, wobei die Ventileinrichtung (36) mittels einer Federeinrichtung (38) in Richtung der zweiten Steuerstellung (36b) und von dem im Druckspeicher (8) anstehenden Speicherladedruck in Richtung der ersten Steuerstellung (36a) beaufschlagt ist.Drive train according to claim 7, characterized in that the monitoring device ( 35 ) of a hydraulic valve device ( 36 ), in particular a switching valve, is formed, which has a first control position ( 36a ), in which an acting in the direction of the blocking position control surface of the control valve ( 15 ) to a container ( 10 ) is relieved, and a second control position ( 36b ), in which acting in the direction of the locking position control surface of the control valve ( 15 ) with a pressure source ( 37 ), in particular a feed pressure source, is in communication, wherein the valve device ( 36 ) by means of a spring device ( 38 ) in the direction of the second control position ( 36b ) and of the pressure accumulator ( 8th ) pending accumulator loading pressure in the direction of the first control position ( 36a ) is acted upon. Antriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (35) von einem den Speicherladedruck des Druckspeichers (8) erfassenden Drucksensor (40) und einer das Steuerventil (15) ansteuernden elektronischen Steuereinrichtung (18) gebildet ist.Drive train according to claim 7, characterized in that the monitoring device ( 35 ) of a the accumulator charging pressure of the pressure accumulator ( 8th ) detecting pressure sensor ( 40 ) and one the control valve ( 15 ) controlling electronic control device ( 18 ) is formed. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlaufleitung (50) vorgesehen ist, die die von dem hydraulischen Druckspeicher (8) zu der Eingangsseite des Hydromotors (7) geführte Verbindungsleitung (9) mit einer von der Ausgangsseite des Hydromotors (7) zu einem Behälter (10) geführten Behälterleitung (11) verbindet, wobei in der Umlaufleitung (50) eine Drossel (51) und ein in Richtung zu der Verbindungsleitung (9) öffnendes Sperrventil (52), insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet sind.Drive train according to one of claims 1 to 9, characterized in that a circulation line ( 50 ) provided by the hydraulic accumulator ( 8th ) to the input side of the hydraulic motor ( 7 ) guided connection line ( 9 ) with one of the output side of the hydraulic motor ( 7 ) to a container ( 10 ) guided container line ( 11 ), whereby in the circulation line ( 50 ) a throttle ( 51 ) and one towards the connecting line ( 9 ) opening check valve ( 52 ), in particular a check valve, are arranged. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine den hydraulischen Druckspeicher (8) mit Druckmittel aufladende Ladeeinrichtung (60) vorgesehen ist.Drive train according to one of claims 1 to 10, characterized in that a hydraulic pressure accumulator ( 8th ) with pressure medium charging device ( 60 ) is provided. Antriebsstrang nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (60) als eine von dem Verbrennungsmotor (2) angetriebene hydrostatische Ladepumpe (61) ausgebildet ist.Drive train according to claim 11, characterized in that the charging device ( 60 ) as one of the internal combustion engine ( 2 ) driven hydrostatic charge pump ( 61 ) is trained. Antriebsstrang nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladepumpe (61) als in Abhängigkeit von dem Speicherladedruck des Druckspeichers (8) gesteuerte, sauggedrosselte Hydraulikpumpe (62) ausgebildet ist.Drive train according to claim 12, characterized in that the charge pump ( 61 ) as a function of the accumulator charging pressure of the pressure accumulator ( 8th ) controlled, suction-throttled hydraulic pump ( 62 ) is trained. Antriebsstrang nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladepumpe als ein im Fördervolumen konstante Hydraulikpumpe ausgebildet ist. Drive train according to claim 12, characterized in that the charge pump is designed as a constant in the delivery volume hydraulic pump. Antriebsstrang nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladepumpe als ein im Fördervolumen verstellbare Hydraulikpumpe ausgebildet ist.Drive train according to claim 12, characterized in that the charge pump is designed as a variable in the delivery volume hydraulic pump. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (70) des Arbeitshydrauliksystem (4) die Ladeeinrichtung bildet.Drive train according to one of claims 11 to 15, characterized in that the hydraulic pump ( 70 ) of the working hydraulic system ( 4 ) forms the charging device. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (7) als einhubiger oder mehrhubiger Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauweise oder Schrägsachsenbauweise oder als einhubiger oder mehrhubiger Radialkolbenmotor oder als Flügelzellenmotor ausgebildet ist.Drive train according to one of claims 1 to 16, characterized in that the hydraulic motor ( 7 ) is designed as a one-stroke or mehrhubiger axial piston motor in swash plate design or Schrägsachsenbauweise or as a one-stroke or mehrhubiger radial piston engine or as a vane motor. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (7) als Zahnradmotor ausgebildet ist.Drive train according to one of claims 1 to 16, characterized in that the hydraulic motor ( 7 ) is designed as a gear motor. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (7) ein konstantes Verdrängervolumen aufweist.Drive train according to one of claims 1 to 18, characterized in that the hydraulic motor ( 7 ) has a constant displacement volume. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Start-Stop Betrieb des Fahrzeugs ein Start des Verbrennungsmotors (2) durch den Hydromotor (7) durchgeführt wird.Method for operating a drive train ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in a start-stop operation of the vehicle, a start of the internal combustion engine ( 2 ) by the hydraulic motor ( 7 ) is carried out. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kaltstart der Verbrennungsmotor (2) durch den Elektrostarter (25) gestartet wird.Method for operating a drive train ( 1 ) according to one of claims 5 to 20, characterized in that during a cold start of the internal combustion engine ( 2 ) by the electric starter ( 25 ) is started. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) in einem Hochlaufbetrieb des Verbrennungsmotors (2) durch den Hydromotor (7) auf eine erhöhte Drehzahl beschleunigt wird.Method for operating a drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 2 ) in a run-up operation of the internal combustion engine ( 2 ) by the hydraulic motor ( 7 ) is accelerated to an increased speed.
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