DE102012218517A1 - Bi-Hydrostat for use in hydraulic hybrid drive of motor car, has hydrostats that are arranged one behind another, where one of hydrostats is coupled with main drive shaft over freewheel for transmission of rotation torque - Google Patents

Bi-Hydrostat for use in hydraulic hybrid drive of motor car, has hydrostats that are arranged one behind another, where one of hydrostats is coupled with main drive shaft over freewheel for transmission of rotation torque Download PDF

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Abstract

The bi-Hydrostat (1) has two hydrostats (2, 4) i.e. axial piston machines, comprising drive shafts (7, 8) coupled with a common main drive shaft (15) for transmission of rotational torque. One of hydrostats is rigidly connected to with the main drive shaft to swing in rotation directions (21, 23) for transmission of the rotation torque. Another hydrostat is coupled with the main drive shaft over a freewheel (19) for transmission of the rotation torque, where the hydrostats are arranged one behind another.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bi-Hydrostaten, wie er beispielsweise in einem hydraulischen Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann.The present invention relates to a bi-hydrostat, as it can be used for example in a hydraulic hybrid drive for a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Hydrostaten dienen zur Umwandlung von hydraulischer in mechanische Arbeit und umgekehrt. Sie können somit als Motor und /oder als Pumpe betrieben werden und können für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise werden Hydrostaten in hydraulischen Hybridantrieben, wie sie in Maschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, verwendet werden, eingesetzt.Hydrostats are used to convert hydraulic to mechanical work and vice versa. They can thus be operated as a motor and / or as a pump and can be used for a wide variety of applications. For example, hydrostats are used in hydraulic hybrid drives, as used in machines, especially in motor vehicles.

Die nachfolgende Beschreibung erfolgt beispielhaft für einen Hydrostaten in Axialkolbenmaschinenbauweise, gilt aber analog auch für andere Hydrostattypen. The following description is exemplary of a Hydrostaten in axial piston machine design, but applies analogously to other Hydrostattypen.

In der DE 10 2010 083 651 A1 ist eine Axialkolbenmaschine mit verstellbarer Schwenkscheibe beschrieben. Bei einer solchen Axialkolbenmaschine wird durch ein Schrägstellen der Schwenkscheibe eine von einer Antriebswelle bewirkte Drehbewegung zur Verlagerung von Kolben in Zylindern benutzt, um auf diese Weise eine Hydraulikflüssigkeit zu fördern beziehungsweise unter Druck zu setzen. In the DE 10 2010 083 651 A1 is described an axial piston machine with adjustable swash plate. In such an axial piston machine is caused by a tilting of the swash plate caused by a drive shaft rotational movement for the displacement of pistons in cylinders to promote in this way a hydraulic fluid or to put under pressure.

Allerdings wurde beobachtet, dass Axialkolbenmaschinen meist einen schlechten Teillastwirkungsgrad aufweisen. However, it has been observed that axial piston machines usually have a poor part load efficiency.

Es wurden deshalb Konzepte entwickelt, bei denen statt einer großen Axialkolbenmaschine zwei kleinere Axialkolbenmaschinen verwendet werden, die beispielsweise über ein Zahnradgetriebe gekoppelt synchron laufen. Es sind auch andere Koppelmechanismen möglich. In einem Fahrzeug mit hydraulischem Hybridantrieb (HHV) wird in diesem Zusammenhang von einer Bi-Mot-Einheit gesprochen. Vorteil ist hierbei, dass im Teillastbetrieb eine der Axialkolbenmaschinen in einem wirkungsgrad-optimierten, hohen Lastpunkt betrieben werden kann und die andere Axialkolbenmaschine beispielsweise mit Nullförderung ohne volumetrische Verluste mitlaufen kann.Therefore, concepts have been developed in which, instead of a large axial piston machine, two smaller axial piston machines are used which, for example, run synchronously coupled via a gear transmission. There are also other coupling mechanisms possible. In a vehicle with hydraulic hybrid drive (HHV) in this context is spoken by a Bi-Mot unit. The advantage here is that in part-load operation, one of the axial piston machines can be operated in an efficiency-optimized, high load point and the other axial piston machine can run with zero promotion without volumetric losses, for example.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der hierin vorgeschlagene Bi-Hydrostat stellt eine vorteilhafte Weiterbildung bekannter Hydrostate dar, bei denen zwei kleine Hydrostaten jeweils eine Antriebswelle aufweisen und die Antriebswellen der beiden kleinen Hydrostaten mit einer gemeinsamen Hauptantriebswelle zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt sind. Bei dem vorgeschlagenen Bi-Hydrostaten können Reibungsverluste, wie sie unter bestimmten Betriebsbedingungen verstärkt auftreten, reduziert werden und damit einhergehend Schmier- und Kühlprobleme gelöst werden.The bi-hydrostat proposed herein constitutes an advantageous development of known hydrostatic systems in which two small hydrostats each have a drive shaft and the drive shafts of the two small hydrostats are coupled to a common main drive shaft for transmitting torques. In the proposed bi-hydrostat friction losses, as they occur under certain operating conditions increased, can be reduced and associated lubrication and cooling problems are solved.

Der vorgeschlagene Bi-Hydrostat zeichnet sich dadurch aus, dass ein erster der beiden Hydrostaten derart starr mit der Hauptantriebswelle verbunden ist, dass er in beiden Drehrichtungen mit der Hauptantriebswelle zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt ist, wohingegen ein zweiter Hydrostat derart über einen Freilauf mit der Hauptantriebswelle verbunden ist, dass er nur in einer der Drehrichtungen mit der Hauptantriebswelle zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt ist. The proposed bi-hydrostatic is characterized in that a first of the two hydrostats is so rigidly connected to the main drive shaft that it is coupled in both directions of rotation with the main drive shaft for transmitting torque, whereas a second hydrostatic in such a way via a freewheel with the main drive shaft is connected, that it is coupled only in one of the directions of rotation with the main drive shaft for transmitting torque.

Eine Idee hierbei kann darin gesehen werden, einen Bi-Hydrostaten derart auszugestalten, dass nur einer der beiden darin eingesetzten kleinen Hydrostaten permanent mit der Hauptantriebswelle, die beispielsweise mit einem Antriebsstrang eines hydraulischen Hybridantriebs einer Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs verbunden ist, gekoppelt ist, wohingegen der zweite kleine Hydrostat über einen zwischengelagerten Freilauf-Mechanismus derart mit der Hauptantriebswelle gekoppelt ist, dass ein Drehmoment zwischen der Hauptantriebswelle und der Antriebswelle dieses Hydrostaten nur dann übertragen werden kann, wenn sich die Wellen in einer Richtung drehen, in der der Freilauf sperrt, wohingegen bei einer entgegengesetzten Drehrichtung der Freilauf freigibt und kein Drehmoment zwischen der Antriebswelle dieses Hydrostaten und der Hauptantriebswelle übertragen werden kann.An idea here can be seen to design a bi-hydrostats such that only one of the two small hydrostats used therein is permanently coupled to the main drive shaft, which is connected, for example, to a powertrain of a hydraulic hybrid drive of a machine, in particular a motor vehicle, whereas the second small hydrostat is coupled to the main drive shaft via an intermediate freewheeling mechanism such that torque between the main drive shaft and the drive shaft of this hydrostatic drive can only be transmitted when the shafts rotate in a direction in which the freewheel locks, whereas in an opposite direction of rotation releases the freewheel and no torque between the drive shaft of this hydrostatic and the main drive shaft can be transmitted.

Während bei herkömmlichen Bi-Hydrostaten stets die Antriebswellen beider kleinen Hydrostaten mit der Hauptantriebswelle gekoppelt sind, kann bei dem hier vorgeschlagenen Bi-Hydrostaten einer der beiden kleinen Hydrostaten bei bestimmten Betriebsbedingungen über den Freilauf von der Hauptantriebswelle entkoppelt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bi-Hydrostaten, bei denen auch ein aktuell nicht benötigter der beiden kleinen Hydrostaten stets mitgedreht wird, so dass aufgrund der auftretenden Verlustwärme Kühl- und Schmierprobleme entstehen können, kann bei dem hier vorgeschlagenen Bi-Hydrostaten einer der beiden kleinen Hydrostaten unter bestimmten Betriebsbedingungen von der Hauptantriebswelle abgekoppelt sein und somit ruhen, so dass keine Verlustwärme generiert wird. Der Teillastwirkungsgrad eines solchen Bi-Hydrostaten kann somit aufgrund der auftretenden reduzierten Reibungsverluste verbessert werden. Außerdem können Schmier- und Kühlanforderungen geringer ausfallen, da der mit Freilauf angekoppelte Hydrostat nicht leer mitlaufen braucht. While in conventional bi-hydrostats always the drive shafts of both small hydrostats are coupled to the main drive shaft, one of the two small Hydrostaten can be decoupled in certain operating conditions via the freewheel of the main drive shaft in the proposed here bi-hydrostatics. In contrast to conventional bi-hydrostats in which a currently not required of the two small Hydrostaten is always rotated, so that due to the heat loss occurring cooling and lubrication problems may arise in the proposed here bi-hydrostat one of the two small hydrostat under certain operating conditions be disconnected from the main drive shaft and thus rest, so that no heat loss is generated. The partial load efficiency of such a bi-hydrostat can thus be improved due to the occurring reduced friction losses. In addition, lubrication and cooling requirements may be lower because the coupled with freewheel hydrostatic does not need to idle.

Die beiden Hydrostaten des Bi-Hydrostaten können als Axialkolbenmaschine ausgebildet sein. The two hydrostats of the bi-hydrostat can be designed as an axial piston machine.

Der Freilauf kann derart ausgestaltet sein, dass er in einer ersten Drehrichtung, in der der zweite Hydrostat als Motor wirkt, sperrt und in einer zweiten Drehrichtung, in der der zweite Hydrostat als Pumpe wirkt, freiläuft. Insbesondere bei einem hydraulischen Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug kann es erwünscht sein, in einem Betriebszustand, in dem der Hydrostat hydraulisch gespeicherte Energie in mechanische Energie umwandelt und somit als Motor für das Fahrzeug wirkt, zeitweise eine erhöhte Antriebsleistung zur Verfügung stellen zu können, um das Fahrzeug beispielsweise temporär stark beschleunigen zu können. In diesem Fall sollten beide kleinen Hydrostaten des Bi-Hydrostaten ein Drehmoment auf die Hauptantriebswelle übertragen können und der in dem zweiten Hydrostaten vorgesehene Freilauf sollte in diesem Fall sperren. Wenn umgekehrt das Kraftfahrzeug abgebremst wird und mechanische Arbeit über den Bi-Hydrostaten in hydraulisch speicherbare Energie umgewandelt wird und der Hydrostat somit als Pumpe operiert, kann es meist genügen, lediglich einen der beiden kleinen Hydrostaten als Pumpe zu betreiben, wohingegen der zweite kleine Hydrostat über den Freilauf von der Hauptantriebswelle abgekoppelt ist und ruhen kann.The freewheel can be configured such that it locks in a first direction of rotation, in which the second hydrostat acts as a motor, and freewheels in a second direction of rotation in which the second hydrostat acts as a pump. Particularly in the case of a hybrid hydraulic drive for a motor vehicle, it may be desirable, in an operating state in which the hydrostat converts hydraulically stored energy into mechanical energy and thus acts as an engine for the vehicle, to be able to temporarily provide an increased drive power to the vehicle For example, to accelerate temporarily strong. In this case, both small hydrostats of the bi-hydrostate should be able to transmit torque to the main drive shaft and the free-wheel provided in the second hydrostate should lock in this case. Conversely, if the vehicle is decelerated and mechanical work on the bi-hydrostats is converted into hydraulically storable energy and the hydrostat thus operates as a pump, it can usually be sufficient to operate only one of the two small hydrostat as a pump, whereas the second small hydrostat over the freewheel is disconnected from the main drive shaft and can rest.

Die Antriebswellen der beiden Hydrostaten können beispielsweise über ein Getriebe mit der gemeinsamen Hauptantriebswelle verbunden sein, wobei der Freilauf an einem Zahnrad angeordnet ist, welches zur Drehmomentübertragung zwischen der Hauptantriebswelle und der Antriebswelle des zweiten Hydrostaten ausgebildet ist. The drive shafts of the two hydrostats can be connected, for example, via a gearbox to the common main drive shaft, wherein the freewheel is arranged on a toothed wheel which is designed for torque transmission between the main drive shaft and the drive shaft of the second hydrostat.

Alternativ können die beiden Hydrostaten hintereinander angeordnet sein und die beiden Antriebswellen zu einer gemeinsamen Antriebswelle für beide Hydrostaten gekoppelt sein. Der Freilauf kann in diesem Fall z.B. an einer Trommel eines der Hydrostaten vorgesehen sein. Alternatively, the two hydrostats can be arranged one behind the other and the two drive shafts can be coupled to a common drive shaft for both hydrostats. The freewheel may in this case be e.g. be provided on a drum of one of the Hydrostaten.

Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung sind hierin teilweise mit Bezug auf den vorgeschlagenen Bi-Hydrostaten, teilweise mit Bezug auf einen hydraulischen Hybridantrieb und teilweise mit Bezug auf ein Fahrzeug mit einem solchen Hybridantrieb beschrieben. Ein Fachmann wird erkennen, dass die einzelnen Merkmale in geeigneter Weise miteinander kombiniert oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.Features of various embodiments of the invention are described herein in part with reference to the proposed bi-hydrostat, partially with respect to a hybrid hydraulic drive, and partially with respect to a vehicle having such a hybrid drive. A person skilled in the art will recognize that the individual features can be suitably combined or exchanged with one another in order to arrive at further embodiments of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Beschreibung noch die Zeichnungen als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, wherein neither the description nor the drawings are to be construed as limiting the invention.

1 zeigt eine herkömmliche Axialkolbenmaschine. 1 shows a conventional axial piston machine.

2 zeigt eine herkömmliche Bi-Axialkolbenmaschine. 2 shows a conventional bi-axial piston machine.

3 und 4 zeigen Bi-Hydrostaten in Form einer Bi-Axialkolbenmaschine gemäß zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3 and 4 show bi-hydrostatics in the form of a bi-axial piston machine according to two embodiments of the present invention.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.The figures are only schematic and not to scale.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine herkömmliche Axialkolbenmaschine 101. Eine Anschlussplatte 103, eine Verstelleinheit (nicht dargestellt) und eine Schwenkscheibe 105 sind mit einem Gehäuse (nicht dargestellt) verbunden. Eine Antriebswelle 107 mit Trommel 109 und darin angeordneten Kolben 111, die sich in Zylindern 113 verlagern können, drehen sich mit der Antriebsdrehzahl. Die Schwenkscheibe 105 kann um einen Drehpunkt 106 herum relativ zur Antriebswelle 107 verschwenkt werden. In einer Ruhestellung ist die Schwenkscheibe 105 senkrecht zur Rotationsachse der Trommel 109 beziehungsweise der Antriebswelle 107 eingestellt und die Kolben 111 bewegen sich bei rotierender Antriebswelle 107 nicht und die Trommel 109 wird durch den Druck in den Zylindern 113 auch nicht in Bewegung gesetzt. Wird die Schwenkscheibe 105 hingegen, wie in 1 dargestellt, in einem Winkel ungleich 90° zur Antriebswelle 107 ausgestellt und an die Kolben 111 und Zylinder 113 Druck angelegt, so arbeitet die Axialkolbenmaschine als Motor. Wird umgekehrt die Antriebswelle 107 angetrieben, so wird in den Kolben 111 und Zylindern 113 Volumen verdrängt und die Axialkolbenmaschine arbeitet als Pumpe. Durch den Winkel, in dem die Schwenkscheibe 105 eingestellt wird, kann der Lastpunkt der Axialkolbenmaschine 101 eingestellt werden. 1 shows a conventional axial piston machine 101 , A connection plate 103 , an adjusting unit (not shown) and a swash plate 105 are connected to a housing (not shown). A drive shaft 107 with drum 109 and pistons disposed therein 111 that are in cylinders 113 can shift, rotate at the drive speed. The swivel disk 105 can be about a pivot 106 around relative to the drive shaft 107 be pivoted. In a rest position is the swash plate 105 perpendicular to the axis of rotation of the drum 109 or the drive shaft 107 set and the pistons 111 move with rotating drive shaft 107 not and the drum 109 is due to the pressure in the cylinders 113 also not set in motion. Will the swashplate 105 on the other hand, as in 1 represented at an angle not equal to 90 ° to the drive shaft 107 issued and to the pistons 111 and cylinders 113 Pressure applied, the axial piston machine works as a motor. Conversely, the drive shaft 107 driven, so will the piston 111 and cylinders 113 Displaced volume and the axial piston machine works as a pump. By the angle in which the swivel disk 105 is set, the load point of the axial piston machine 101 be set.

Um einen bei der in 1 dargestellten Axialkolbenmaschine 101 auftretenden schlechten Teillastwirkungsgrad zu verbessern, kann die in 2 dargestellte Bi-Axialkolbenmaschine 1‘ eingesetzt werden, bei der zwei als kleinere Hydrostaten 2, 4 wirkende Axialkolbenmaschinen mit einer gemeinsamen Hauptantriebswelle 15 gekoppelt sind. Jede der beiden Axialkolbenmaschinen weist eine Antriebswelle 7, 8 auf, die über ein Getriebe 17 jeweils mit der Hauptantriebswelle 15 gekoppelt sind. Es ist auch denkbar die beiden Axialkolbenmaschinen auf einer gemeinsamen Antriebswelle hintereinander anzuordnen.To get one at the in 1 illustrated axial piston machine 101 can improve the poor partial load efficiency occurring in 2 illustrated bi-axial piston machine 1' be used, in which two as smaller hydrostatics 2 . 4 acting axial piston machines with a common main drive shaft 15 are coupled. Each of the two axial piston machines has a drive shaft 7 . 8th on that over a gearbox 17 each with the main drive shaft 15 are coupled. It is also conceivable to arrange the two axial piston machines in succession on a common drive shaft.

Die beiden Schwenkscheiben 5 der beiden Axialkolbenmaschinen können unabhängig voneinander verschwenkt werden, so dass beispielsweise im Teillastbetrieb eine der Axialkolbenmaschinen in einem wirkungsgrad-optimalen, hohen Lastpunkt betrieben werden kann und die andere bei senkrecht gestellter Schwenkscheibe 5 nicht fördert und somit ohne volumetrische Verluste mitläuft. The two swashplates 5 The two axial piston machines can be pivoted independently of each other, so that, for example, in part-load operation, one of the axial piston machines can be operated in an efficiency-optimal, high load point and the other with a vertical swashplate 5 does not promote and therefore runs without volumetric losses.

Allerdings werden bei der in 2 gezeigten Bi-Axialkolbenmaschine 1 permanent beide kleine Hydrostaten 2, 4 durch die von dem Getriebe 17 bewirkte starre Kopplung zwischen der Hauptantriebswelle 15 und den Antriebswellen 7, 8 der beiden Hydrostaten 2, 4 angetrieben. Es kommt somit auch bei dem aktuell nicht fördernden Hydrostaten 4 zu Reibungsverlusten, die zu einer Erwärmung innerhalb dieses Hydrostaten führen und damit Kühl- und Schmierprobleme mit sich bringen können.However, at the in 2 shown bi-axial piston machine 1 permanently both small hydrostats 2 . 4 through the gearbox 17 caused rigid coupling between the main drive shaft 15 and the drive shafts 7 . 8th the two hydrostatics 2 . 4 driven. It comes thus also with the currently not promoting hydrostat 4 To friction losses, which lead to a warming within this Hydrostat and thus can bring cooling and lubrication problems.

Um diese Probleme zu überwinden, ist bei dem in 3 dargestellten Bi-Hydrostat 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Freilauf 19 zwischen der Antriebswelle 7 eines zweiten Hydrostaten 4 und der Hauptantriebswelle 15 vorgesehen, wohingegen die Antriebswelle 8 eines ersten Hydrostaten 2 starr mit der Hauptantriebswelle 15 über das Getriebe 17 gekoppelt ist. Der Freilauf 19 ist in einem Zahnrad 20 des Getriebes 17 vorgesehen, welches die Antriebswelle 7 des zweiten Hydrostaten 4 mit der Hauptantriebswelle 15 koppelt. Der erste Hydrostat 2 ist somit in beide Drehrichtungen 21, 23 mit der Hauptantriebswelle 15 verbunden, wohingegen der zweite Hydrostat 4 über den Freilauf 19 nur in einer Drehrichtung 21 mit der Hauptantriebswelle 15 zur Übertragung von Drehmomenten verbunden ist.To overcome these problems, the in 3 illustrated bi-hydrostat 1 according to one embodiment of the present invention, a freewheel 19 between the drive shaft 7 a second hydrostat 4 and the main drive shaft 15 provided, whereas the drive shaft 8th a first hydrostat 2 rigid with the main drive shaft 15 over the transmission 17 is coupled. The freewheel 19 is in a gear 20 of the transmission 17 provided, which is the drive shaft 7 of the second hydrostat 4 with the main drive shaft 15 coupled. The first hydrostat 2 is thus in both directions 21 . 23 with the main drive shaft 15 whereas the second hydrostat 4 over the freewheel 19 only in one direction of rotation 21 with the main drive shaft 15 connected to the transmission of torque.

Der Freilauf 19, welcher auch als Überholkupplung bezeichnet werden kann, ist, allgemein ausgedrückt, dazu ausgelegt, die Antriebswelle 7 des zweiten Hydrostaten 4 von der Hauptantriebswelle 15 zu entkoppeln, wenn sich die Lastverhältnisse innerhalb des Bi-Hydrostaten 1 ändern. Insbesondere kann der Freilauf 19 dazu ausgebildet sein, nur Drehmomente von der Antriebswelle 7 des zweiten Hydrostaten 4 auf die Hauptantriebswelle 15 zu übertragen, wenn diese sich in einer 21 der beiden möglichen Drehrichtungen 21, 23 bewegt, nicht jedoch, bei einer entgegengesetzten Bewegungsrichtung 23. Der Freilauf 19 kann mit Klemmrollen, Klemmkörpern, Sperrklinken, Zahnscheiben, einer Schlingfeder oder ähnlichem realisiert sein. The freewheel 19 , which may also be referred to as an overrunning clutch, is, in general terms, adapted to the drive shaft 7 of the second hydrostat 4 from the main drive shaft 15 to decouple when the load conditions within the bi-hydrostatics 1 to change. In particular, the freewheel 19 be designed to only torques from the drive shaft 7 of the second hydrostat 4 on the main drive shaft 15 to transfer if these are in one 21 the two possible directions of rotation 21 . 23 moved, but not in an opposite direction of movement 23 , The freewheel 19 Can be realized with pinch rollers, sprags, pawls, pulleys, a wrap or the like.

Alternativ zu 3 ist in 4 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem beide Axialkolbenmaschinen auf einer gemeinsamen Antriebswelle 15, die gleichzeitig auch die Antriebswellen 7, 8 der beiden Hydrostaten 2, 4 bildet, sitzen und eine der beiden Trommeln 9 mit einem Freilauf 19 an die gemeinsame Antriebswelle 15 angekoppelt ist.alternative to 3 is in 4 an embodiment shown in which both axial piston machines on a common drive shaft 15 , which at the same time also the drive shafts 7 . 8th the two hydrostatics 2 . 4 forms, sit and one of the two drums 9 with a freewheel 19 to the common drive shaft 15 is coupled.

Wird der Bi-Hydrostat 1 in einem hydraulischen Hybridantrieb beispielsweise eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, kann bei Vorwärtsfahrt beispielsweise der erste Hydrostat 2 im Motorbetrieb betrieben werden, während der zweite Hydrostat 4 in Nullförderung steht, das heißt, seine Schwenkscheibe 5 senkrecht zur Antriebswelle 7 gestellt ist. Unter diesen Betriebsbedingungen dreht sich der zweite Hydrostat 4 aufgrund der Entkopplung von der Hauptantriebswelle 15 durch den Freilauf 19 nicht mit. Erst wenn der zweite Hydrostat 4 ein Moment abgibt und als Motor arbeitet, wird ein Antriebsmoment über den in diesem Fall sperrenden Freilauf 19 auf die Hauptantriebswelle 15 übertragen.Will the bi-hydrostat 1 used in a hydraulic hybrid drive, for example, a motor vehicle, for example, the first Hydrostat 2 be operated during engine operation, while the second Hydrostat 4 is in zero promotion, that is, his swash plate 5 perpendicular to the drive shaft 7 is placed. Under these operating conditions, the second hydrostatic turns 4 due to the decoupling of the main drive shaft 15 through the freewheel 19 not with. Only when the second Hydrostat 4 gives a moment and works as a motor, a drive torque on the blocking in this case freewheel 19 on the main drive shaft 15 transfer.

Ein Bremsmoment kann bei Vorwärtsfahrt nur durch eine Druckerzeugung des in diesem Fall als Pumpe arbeitenden ersten Hydrostaten 2 erzeugt werden, da der zweite Hydrostat 4 über den Freilauf 19 von der Hauptantriebswelle 15 entkoppelt ist. When driving forward, a braking torque can only be achieved by pressure generation of the first hydrostatic drive acting as a pump in this case 2 be generated because the second hydrostat 4 over the freewheel 19 from the main drive shaft 15 is decoupled.

Bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs kann nur der erste Hydrostat 2 ein Antriebsmoment erzeugen, da der zweite Hydrostat 4 in diesem Fall über den Freilauf 19 von der Hauptantriebswelle 15 entkoppelt ist. Das Bremsmoment könnte bei Rückwärtsfahrt von beiden Hydrostaten 2, 4 erzeugt werden.When reversing the vehicle, only the first hydrostat 2 generate a drive torque, since the second hydrostat 4 in this case over the freewheel 19 from the main drive shaft 15 is decoupled. The braking torque could be reversing from both hydrostats 2 . 4 be generated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010083651 A1 [0004] DE 102010083651 A1 [0004]

Claims (7)

Bi-Hydrostat (1) aufweisend: zwei Hydrostaten (2, 4) mit jeweils einer Antriebswelle (7, 8); wobei die Antriebswellen (7, 8) der beiden Hydrostaten (2, 4) mit einer gemeinsamen Hauptantriebswelle (15) zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Hydrostat (2) derart starr mit der Hauptantriebswelle (15) verbunden ist, dass er in beiden Drehrichtungen (21, 23) mit der Hauptantriebswelle (15) zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt ist, wohingegen ein zweiter Hydrostat (4) derart über einen Freilauf (19) mit der Hauptantriebswelle (15) verbunden ist, dass er nur in einer Drehrichtung (21) mit der Hauptantriebswelle (15) zur Übertragung von Drehmomenten gekoppelt ist.Bi-hydrostat ( 1 ) comprising: two hydrostatics ( 2 . 4 ) each having a drive shaft ( 7 . 8th ); the drive shafts ( 7 . 8th ) of the two hydrostats ( 2 . 4 ) with a common main drive shaft ( 15 ) are coupled for the transmission of torques, characterized in that a first hydrostat ( 2 ) so rigidly with the main drive shaft ( 15 ), that in both directions of rotation ( 21 . 23 ) with the main drive shaft ( 15 ) is coupled to transmit torques, whereas a second hydrostat ( 4 ) so via a freewheel ( 19 ) with the main drive shaft ( 15 ) is connected, that it only in one direction ( 21 ) with the main drive shaft ( 15 ) is coupled to transmit torques. Bi-Hydrostat nach Anspruch 1, wobei die Hydrostaten (2, 4) Axialkolbenmaschinen sind.A bi-hydrostat according to claim 1, wherein the hydrostatics ( 2 . 4 ) Axial piston machines are. Bi-Hydrostat nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Freilauf (19) in einer ersten Drehrichtung (21), in der der Bi-Hydrostat (1) als Motor wirkt, sperrt und in einer zweiten Drehrichtung (23), in der der Bi-Hydrostat (1) als Pumpe wirkt, freiläuft.Bi-hydrostat according to claim 1 or 2, wherein the freewheel ( 19 ) in a first direction of rotation ( 21 ), in which the bi-hydrostat ( 1 ) acts as a motor, locks and in a second direction of rotation ( 23 ), in which the bi-hydrostat ( 1 ) acts as a pump, free running. Bi-Hydrostat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antriebswellen (7, 8) der beiden Hydrostaten (2, 4) über ein Getriebe (17) mit der gemeinsamen Hauptantriebswelle (15) verbunden sind und wobei der Freilauf (19) an einem Zahnrad (20) angeordnet ist, welches zur Drehmomentübertragung zwischen der Hauptantriebswelle (15) und der Antriebswelle (7) des zweiten Hydrostaten (4) ausgebildet ist. Bi-hydrostat according to one of claims 1 to 3, wherein the drive shafts ( 7 . 8th ) of the two hydrostats ( 2 . 4 ) via a transmission ( 17 ) with the common main drive shaft ( 15 ) and wherein the freewheel ( 19 ) on a gear ( 20 ) is arranged, which for torque transmission between the main drive shaft ( 15 ) and the drive shaft ( 7 ) of the second hydrostat ( 4 ) is trained. Bi-Hydrostat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die beiden Hydrostaten (2, 4) hintereinander angeordnet sind und die beiden Antriebswellen (7, 8) zu einer gemeinsamen Antriebswelle für beide Hydrostaten (2, 4) gekoppelt sind.Bi-hydrostat according to one of claims 1 to 3, wherein the two hydrostat ( 2 . 4 ) are arranged one behind the other and the two drive shafts ( 7 . 8th ) to a common drive shaft for both hydrostats ( 2 . 4 ) are coupled. Hydraulischer Hybridantrieb mit einem Bi-Hydrostat (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Hydraulic hybrid drive with a bi-hydrostat ( 1 ) according to one of claims 1 to 5. Kraftfahrzeug mit einem hydraulischen Hybridantrieb gemäß Anspruch 6.Motor vehicle with a hydraulic hybrid drive according to claim 6.
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