DE102013105766A1

DE102013105766A1 - Powertrain for a working machine

Info

Publication number: DE102013105766A1
Application number: DE201310105766
Authority: DE
Inventors: Mark Hanke; Michael Neumann; Peter Krumbholz
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-12-11

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, insbesondere für einen Gegengewichtsgabelstapler, mit einem Verbrennungsmotor (1), einer hydraulischen Fahrantriebspumpe (20) und einer elektrischen Maschine (6). Erfindungsgemäß ist die elektrische Maschine (6) derart angeordnet, dass ein Drehmoment einer Kurbelwelle (3) des Verbrennungsmotors (1) mittels eines Rotors (9) der elektrischen Maschine (6) auf eine Antriebswelle der Fahrantriebspumpe (20) übertragbar ist. Die elektrische Maschine (6) ist von einem Starter-Generator gebildet. Weiter ist die elektrische Maschine (6) als Schwungscheibenmaschine sowie lagerlos ausgeführt. Der Antriebsstrang umfasst eine Membrankupplung (13) und die Membrankupplung (13) ist vorzugsweise zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der elektrischen Maschine (6) angeordnet.The invention relates to a drive train for a work machine, in particular for a counterbalance forklift, with an internal combustion engine (1), a hydraulic traction drive pump (20) and an electric machine (6). According to the invention, the electric machine (6) is arranged such that a torque of a crankshaft (3) of the internal combustion engine (1) can be transmitted to a drive shaft of the traction drive pump (20) by means of a rotor (9) of the electric machine (6). The electric machine (6) is formed by a starter-generator. Next, the electric machine (6) designed as a flywheel machine and bearing. The drive train comprises a membrane coupling (13) and the membrane coupling (13) is preferably arranged between the internal combustion engine (1) and the electric machine (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, insbesondere für einen Gegengewichtsgabelstapler, mit einem Verbrennungsmotor, einer hydraulischen Fahrantriebspumpe und einer elektrischen Maschine.The invention relates to a drive train for a work machine, in particular for a counterbalance forklift, with an internal combustion engine, a hydraulic drive pump and an electric machine.

Gattungsgemäße Antriebsstränge werden in Arbeitsmaschinen mit einem hydrostatischen Fahrantrieb eingesetzt. Typische Arbeitsmaschinen mit einem hydrostatischen Fahrantrieb sind beispielsweise Flurförderzeuge, Radlader, Bagger oder Draisinen. Als Flurförderzeuge werden Fahrzeuge für den innerbetrieblichen Warentransport bezeichnet, wie beispielsweise Gabelstapler oder Schlepperfahrzeuge. Als Gabelstapler mit hydrostatischem Fahrantrieb kommen insbesondere Gegengewichtsgabelstapler in Betracht, bei denen sich die Lastaufnahmevorrichtung außerhalb der Radbasis des Gabelstaplers befindet.Generic drive trains are used in working machines with a hydrostatic drive. Typical machines with a hydrostatic drive are, for example, industrial trucks, wheel loaders, excavators or trolleys. Forklifts are vehicles for in-house transport of goods, such as forklifts or tractor vehicles. As a forklift with hydrostatic drive are particularly counterbalance forklift into consideration, in which the load-bearing device is located outside the wheel base of the forklift.

Die primäre Antriebsquelle in einem gattungsgemäßen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine ist ein Verbrennungsmotor, der beispielsweise mit Dieselkraftstoff oder mit Treibgas, in der Regel Flüssiggas, das im Wesentlichen aus Propan und/oder Butan und/oder Erdgas besteht, betrieben wird.The primary source of power in a generic powertrain for a work machine is an internal combustion engine that operates, for example, with diesel fuel or propellant gas, typically liquefied petroleum gas consisting essentially of propane and / or butane and / or natural gas.

In einem gattungsgemäßen Antriebsstrang wird eine hydraulische Fahrantriebspumpe von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben. Die hydraulische Fahrantriebspumpe ist Teil eines hydrostatischen Getriebes. Weitere Bestandteile des hydrostatischen Getriebes sind hydraulische Motoren, die an den Achsen oder den Rädern der Arbeitsmaschine angeordnet sind. Mit der hydraulischen Fahrantriebspumpe kann Hydrauliköl zu den hydraulischen Motoren gefördert werden, welche dann direkt, oder indirekt über ein zwischengeschaltetes Getriebe, die Räder der Antriebsmaschine antreiben. Mit dem hydrostatischen Getriebe kann die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine stufenlos gesteuert werden. Hier zu sind als weitere Bestandteile des hydrostatischen Getriebes hydraulische und/oder elektrische Steuerelemente, wie beispielsweise elektromagnetisch ansteuerbare hydraulische Ventile, vorgesehen. Darüber hinaus ist die hydraulische Fahrantriebspumpe häufig als Verstellpumpe mit verstellbarem Fördervolumen ausgeführt.In a generic drive train, a hydraulic traction drive pump is driven by a crankshaft of the internal combustion engine. The hydraulic drive pump is part of a hydrostatic transmission. Other components of the hydrostatic transmission are hydraulic motors, which are arranged on the axes or the wheels of the working machine. With the hydraulic drive pump hydraulic oil can be promoted to the hydraulic motors, which then drive directly, or indirectly via an intermediate gear, the wheels of the prime mover. With the hydrostatic transmission, the driving speed of the working machine can be steplessly controlled. To be here as further components of the hydrostatic transmission hydraulic and / or electrical control elements, such as electromagnetically controllable hydraulic valves, provided. In addition, the hydraulic traction drive pump is often designed as a variable displacement pump with adjustable delivery.

Die im Antriebsstrang vorgesehene elektrische Maschine ist häufig als Lichtmaschine und/oder als Anlasser ausgeführt. Bei der Lichtmaschine handelt es sich um einen elektrischen Generator. Im Stand der Technik wird die Lichtmaschine in der Regel mittels eines Keilriemens von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben und dient zum Laden der Fahrzeugbatterie und zum Versorgen der elektrischen Verbraucher der Arbeitsmaschine. Der als separate elektrische Maschine vorgesehene Anlasser eines Verbrennungsmotors wird von einem elektrischen Motor gebildet. Im Stand der Technik weist der Anlasser ein Zahnrad auf, das zum Anlassen des Verbrennungsmotors mit einem Zahnkranz an einem mit der Kurbelwelle verbundenen Schwungrad des Verbrennungsmotors in Eingriff gebracht wird.The provided in the drive train electric machine is often designed as an alternator and / or as a starter. The alternator is an electric generator. In the prior art, the alternator is usually driven by a V-belt from the crankshaft of the engine and is used to charge the vehicle battery and to supply the electrical consumers of the machine. The intended as a separate electric machine starter of an internal combustion engine is formed by an electric motor. In the prior art, the starter has a gear, which is brought to engage the internal combustion engine with a ring gear on a connected to the crankshaft flywheel of the internal combustion engine in engagement.

Aus dem technischen Gebiet der Personenkraftwagen sind so genannte Starter-Generatoren bekannt, bei denen in einer einzigen elektrischen Maschine die Funktionen der Lichtmaschine und des Anlassers kombiniert sind. Bekannt ist es ebenfalls, einen solchen Starter-Generator direkt im Antriebsstrang anzuordnen, beispielsweise zwischen dem Verbrennungsmotor und einem mechanischen Automatik-Schaltgetriebe.From the technical field of passenger cars so-called starter generators are known in which the functions of the alternator and the starter are combined in a single electric machine. It is also known to arrange such a starter-generator directly in the drive train, for example between the engine and a mechanical automatic transmission.

Weiter ist es bekannt, bei Arbeitsmaschinen mit Hybridantrieb den Verbrennungsmotor während des Fahrens mittels der elektrischen Maschine zu unterstützen. Beispielsweise zum Beschleunigen der Arbeitsmaschine wird die elektrische Maschine als Motor betrieben, um das Drehmoment im Antriebsstrang zu erhöhen. Andererseits wird während des Bremsens der Arbeitsmaschine die elektrische Maschine als Generator betrieben, um die Bremsenergie in elektrische Energie umzuwandeln und beispielsweise in einem Akkumulator oder in großen Kondensatoren zwischenzuspeichern.Furthermore, it is known to assist the internal combustion engine during driving by means of the electric machine in working machines with hybrid drive. For example, to speed up the work machine, the electric machine is operated as a motor to increase the torque in the drive train. On the other hand, during the braking of the work machine, the electric machine is operated as a generator to convert the braking energy into electrical energy and to buffer, for example, in an accumulator or in large capacitors.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Antriebsstrang mit einer hydraulischen Fahrantriebspumpe und einer elektrischen Maschine für eine Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen, der auch für einen Hybridantrieb geeignet ist.The present invention has for its object to provide an improved drive train with a hydraulic drive pump and an electric machine for a working machine, which is also suitable for a hybrid drive.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektrische Maschine derart angeordnet ist, dass ein Drehmoment einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mittels eines Rotors der elektrischen Maschine auf eine Antriebswelle der Fahrantriebspumpe übertragbar ist. Die elektrische Maschine ist direkt im Antriebsstrang angeordnet und befindet sich zwischen dem Verbrennungsmotor und der hydraulischen Fahrantriebspumpe. Die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist drehstarr mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbunden, so dass positive und negative Drehmomente auf die in eine Drehrichtung rotierende Kurbelwelle übertragen werden können. Weiter ist der Rotor der elektrischen Maschine drehstarr mit einer Antriebswelle der Fahrantriebspumpe verbunden.The object is achieved in that the electric machine is arranged such that a torque of a crankshaft of the internal combustion engine by means of a rotor of the electric machine is transferable to a drive shaft of the traction drive pump. The electric machine is located directly in the drive train and is located between the combustion engine and the hydraulic drive pump. The crankshaft of the internal combustion engine is torsionally rigidly connected to the rotor of the electric machine, so that positive and negative torques can be transmitted to the rotating crankshaft in one direction of rotation. Further, the rotor of the electric machine is torsionally rigidly connected to a drive shaft of the traction drive pump.

Wenn die elektrische Maschine als elektrischer Motor betrieben wird, treibt der Rotor der elektrischen Maschine die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und die Antriebswelle der hydraulischen Maschine an. Die elektrische Maschine kann dann als Anlasser für den Verbrennungsmotor dienen. Ebenso ist es möglich, dass die elektrische Maschine den laufenden Verbrennungsmotor unterstützt, und somit das Antriebsmoment der hydraulischen Maschine teils vom Verbrennungsmotor und teils von der elektrischen Maschine erzeugt wird.When the electric machine is operated as an electric motor, the rotor of the electric machine drives the crankshaft of the internal combustion engine and the drive shaft of the hydraulic machine. The electric machine can then serve as a starter for the internal combustion engine. It is also possible that the electric machine supports the running internal combustion engine, and thus the drive torque of the hydraulic machine is generated partly by the internal combustion engine and partly by the electric machine.

In einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine wird der Rotor der elektrischen Maschine von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und/oder während eines Bremsens der Arbeitsmaschine von der als hydraulischer Motor arbeitenden hydraulischen Fahrantriebspumpe angetrieben. Die dabei von der elektrischen Maschine erzeugte elektrische Energie kann in einem geeigneten elektrischen Speicher, beispielsweise einem Akkumulator oder einem kapazitiven Speicher gespeichert werden. Die gespeicherte elektrische Energie kann dann von der elektrischen Maschine während des motorischen Betriebs wieder verbraucht werden.In a generator operation of the electric machine, the rotor of the electric machine is driven by the crankshaft of the internal combustion engine and / or during braking of the working machine by the hydraulic drive hydraulic drive pump operating as a hydraulic motor. The electrical energy generated by the electric machine can be stored in a suitable electrical storage, for example an accumulator or a capacitive storage. The stored electrical energy can then be consumed by the electric machine during the engine operation again.

Bevorzugt ist die elektrische Maschine von einem Starter-Generator gebildet. Die elektrische Maschine ist dabei so ausgelegt, dass sie sowohl die Funktion eines Anlassers zum Starten des Verbrennungsmotors, als auch die Funktion eines Generators zum Laden elektrischer Speicher und zum Versorgen elektrischer Nebenaggregate der Arbeitsmaschine erfüllen kann. Starter-Generatoren, die direkt im Antriebsstrang angeordnet sind, werden auch als Integrierte-Starter-Generatoren (ISG) bezeichnet.Preferably, the electric machine is formed by a starter-generator. The electric machine is designed so that it can fulfill both the function of a starter for starting the internal combustion engine, as well as the function of a generator for charging electrical storage and for supplying electrical ancillaries of the working machine. Starter generators located directly in the powertrain are also referred to as Integrated Starter Generators (ISG).

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Maschine als Schwungscheibenmaschine ausgeführt ist. Der drehstarr an die Kurbelwelle gekoppelte Rotor der elektrischen Maschine dient dabei als Schwungscheibe des Verbrennungsmotors. Auf eine separate Schwungscheibe für den Verbrennungsmotor kann dabei verzichtet werden.Further, it is advantageous if the electric machine is designed as a flywheel machine. The torsionally coupled to the crankshaft rotor of the electric machine serves as a flywheel of the engine. On a separate flywheel for the internal combustion engine can be omitted.

Mit besonderem Vorteil ist die elektrische Maschine lagerlos ausgeführt. Der Rotor der elektrischen Maschine ist dabei nicht im Gehäuse der elektrischen Maschine gelagert. Stattdessen ist der Rotor der elektrischen Maschine an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gelagert und/oder zentriert, während das Gehäuse der elektrischen Maschine an ein Gehäuse des Verbrennungsmotors angeflanscht ist.With particular advantage, the electric machine is designed without bearings. The rotor of the electric machine is not stored in the housing of the electrical machine. Instead, the rotor of the electric machine is mounted and / or centered on the crankshaft of the internal combustion engine, while the housing of the electric machine is flanged to a housing of the internal combustion engine.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Antriebsstrang eine Membrankupplung und die Membrankupplung ist vorzugsweise zwischen dem Verbrennungsmotor und der elektrischen Maschine angeordnet. Bei der Membrankupplung handelt es sich um eine nicht schaltbare Kupplung, bei der das Drehmoment über eine in bestimmten Verformungsrichtungen flexible Membran übertragen wird.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the drive train comprises a membrane coupling and the membrane coupling is preferably arranged between the internal combustion engine and the electric machine. The membrane coupling is a non-switchable coupling in which the torque is transmitted via a flexible membrane in certain directions of deformation.

Damit ist mittels der Membrankupplung ein Drehmoment zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und einem Rotor der elektrischen Maschine übertragbar.Thus, by means of the diaphragm coupling, a torque between the crankshaft of the internal combustion engine and a rotor of the electric machine can be transmitted.

Die Membrankupplung ist torsionssteif ausgeführt. Die Membrankupplung stellt eine drehstarre, nicht elastische rotatorische Verbindung zwischen der Kurbelwelle und dem Rotor der elektrischen Maschine her.The diaphragm coupling is torsionally rigid. The diaphragm coupling establishes a torsionally rigid, non-elastic rotary connection between the crankshaft and the rotor of the electric machine.

Weiter ist die Membrankupplung derart ausgeführt ist, dass mit der Membrankupplung ein axialer Versatz und/oder ein Winkelversatz der Kurbelwelle gegenüber dem Rotor der elektrischen Maschine ausgleichbar ist. Derartige Lageabweichungen der Kurbelwelle treten aufgrund von Lagertoleranzen und aufgrund von elastischen Verformungen der Kurbelwelle während des Betriebs des Verbrennungsmotors auf. Diese Lageabweichungen werden von der Membran der Membrankupplung ausgeglichen und nicht auf den Rotor der elektrischen Maschine übertragen.Further, the diaphragm coupling is designed such that with the diaphragm coupling an axial offset and / or angular displacement of the crankshaft relative to the rotor of the electric machine can be compensated. Such position deviations of the crankshaft occur due to bearing tolerances and due to elastic deformations of the crankshaft during operation of the internal combustion engine. These position deviations are compensated by the membrane of the diaphragm coupling and not transmitted to the rotor of the electric machine.

Die Fahrantriebspumpe ist von einer hydrostatischen Pumpe, insbesondere von einer Schrägscheibenpumpe, gebildet.The traction drive pump is formed by a hydrostatic pump, in particular by a swash plate pump.

Vorzugsweise weist die Fahrantriebspumpe ein verstellbares Fördervolumen auf. Bei Schrägscheibenpumpen erfolgt das Verstellen des Fördervolumens durch Einstellen der Neigung der Schrägscheibe. Bei konstanter Drehzahl des Verbrennungsmotors ist die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine direkt abhängig von dem stufenlos einstellbaren Fördervolumen der Fahrantriebspumpe. Mit dem hydrostatischen Getriebe lässt sich damit die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine – zwischen Null und der Maximalgeschwindigkeit – stufenlos und schlupffrei einstellen.Preferably, the traction drive pump has an adjustable delivery volume. In swash plate pumps, the adjustment of the delivery volume is done by adjusting the inclination of the swash plate. At a constant speed of the internal combustion engine, the driving speed of the working machine is directly dependent on the continuously adjustable delivery volume of the drive drive pump. With the hydrostatic transmission, the driving speed of the driven machine can thus be set steplessly and without slippage - between zero and the maximum speed.

Der Antriebsstrang weist mindestens eine Welle-Nabe-Verbindung auf, welche zwischen der elektrischen Maschine und der Fahrantriebspumpe angeordnet ist. Über diese mindestens eine Welle-Nabe-Verbindung ist der Rotor der elektrischen Maschine drehstarr mit der Antriebswelle der Fahrantriebspumpe verbunden. Die mindestens eine Welle-Nabe-Verbindung kann beispielsweise als Keilverzahnung ausgeführt sein. Die Welle-Nabe-Verbindung ist vorzugsweise drehstarr und kann in axialer Richtung starr oder bewegbar ausgeführt sein.The drive train has at least one shaft-hub connection, which is arranged between the electric machine and the traction drive pump. About this at least one shaft-hub connection, the rotor of the electric machine is torsionally rigidly connected to the drive shaft of the traction drive pump. The at least one shaft-hub connection can be designed, for example, as a spline. The shaft-hub connection is preferably torsionally rigid and can be made rigid or movable in the axial direction.

Hierbei ist eine erste Welle-Nabe-Verbindung vorgesehen, die einen Rotor der elektrischen Maschine mit einer zentralen Rotorwelle des Antriebsstrangs verbindet. Die zentrale Rotorwelle ist koaxial zur Kurbelwelle angeordnet. Die erste Welle-Nabe-Verbindung ist dazu eingerichtet, zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und der zentralen Rotorwelle Drehmomente zu übertragen.Here, a first shaft-hub connection is provided which connects a rotor of the electric machine with a central rotor shaft of the drive train. The central rotor shaft is arranged coaxially with the crankshaft. The first shaft-hub connection is set up between the rotor of the electric machine and the central rotor shaft to transmit torques.

Bevorzugt verbindet die erste Welle-Nabe-Verbindung den Rotor der elektrischen Maschine und die zentrale Rotorwelle in axialer Richtung starr miteinander. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die zentrale Rotorwelle und der Rotor der elektrischen Maschine im Bereich der zweiten Welle-Nabe-Verbindung miteinander verpresst sind. Die axiale Position des Rotors der elektrischen Maschine ist damit durch die zentrale Rotorwelle definiert.Preferably, the first shaft-hub connection connects the rotor of the electric machine and the central rotor shaft in the axial direction rigidly together. This is achieved, for example, in that the central rotor shaft and the rotor of the electric machine are pressed together in the region of the second shaft-hub connection. The axial position of the rotor of the electric machine is thus defined by the central rotor shaft.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die zentrale Rotorwelle eine Zentrierung an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors aufweist. Die Zentrierung stellt eine koaxiale Lage des verbrennungsmotorseitigen Endes der zentralen Rotorwelle und der Kurbelwelle sicher. In axialer Richtung ist die zentrale Rotorwelle relativ zur Kurbelwelle in der Zentrierung bewegbar. Axiale Lagetoleranzen der zentralen Rotorwelle relativ zur Kurbelwelle werden damit ausgeglichen.Further, it is advantageous if the central rotor shaft has a centering on the crankshaft of the internal combustion engine. The centering ensures a coaxial position of the engine end of the central rotor shaft and the crankshaft. In the axial direction, the central rotor shaft is movable relative to the crankshaft in the centering. Axial position tolerances of the central rotor shaft relative to the crankshaft are thus compensated.

Es ist eine zweite Welle-Nabe-Verbindung vorgesehen, die die zentrale Rotorwelle mit einer Antriebswelle der Fahrantriebspumpe verbindet. Die Antriebswelle der Fahrantriebspumpe ist mit einer Zylindertrommel der Fahrantriebspumpe verbunden und treibt diese an. Die zentrale Rotorwelle und die Antriebswelle der Fahrantriebspumpe sind von getrennten Bauteilen gebildet.A second shaft-hub connection is provided which connects the central rotor shaft to a drive shaft of the traction drive pump. The drive shaft of the traction drive pump is connected to a cylinder drum of the traction drive pump and drives them. The central rotor shaft and the drive shaft of the traction drive pump are formed by separate components.

Die Antriebswelle der Fahrantriebspumpe ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgeführt.The drive shaft of the traction drive pump is preferably designed as a hollow shaft.

Mit besonderem Vorteil ist die Antriebswelle dabei zumindest im Wesentlichen koaxial zu der zentralen Rotorwelle angeordnet.With particular advantage, the drive shaft is arranged at least substantially coaxially with the central rotor shaft.

Die zweite Welle-Nabe-Verbindung verbindet die zentrale Rotorwelle und die Antriebswelle der Fahrantriebspumpe in axialer Richtung starr miteinander. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die zentrale Rotorwelle und die Antriebswelle der Fahrantriebspumpe im Bereich der zweiten Welle-Nabe-Verbindung miteinander verpresst sind.The second shaft-hub connection connects the central rotor shaft and the drive shaft of the traction drive pump in the axial direction rigidly together. This is achieved, for example, in that the central rotor shaft and the drive shaft of the traction drive pump are pressed together in the region of the second shaft-hub connection.

Vorteilhafterweise ist die zweite Welle-Nabe-Verbindung im Bereich des der Zentrierung der zentralen Rotorwelle an der Kurbelwelle abgewandten Endes der Antriebswelle der Fahrantriebspumpe angeordnet. Bauteiltoleranzen, die zu einem Achsversatz führen könnten, werden durch Biegung der zentralen Rotorwelle ausgeglichen. Die zentrale Rotorwelle ist hierzu so lang wie möglich und schlank ausgeführt.Advantageously, the second shaft-hub connection is arranged in the region of the centering of the central rotor shaft on the crankshaft end facing away from the drive shaft of the drive drive pump. Component tolerances, which could lead to an axial offset, are compensated by bending the central rotor shaft. The central rotor shaft is designed to be as long as possible and slim.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weist der Antriebsstrang mindestens eine weitere Welle-Nabe-Verbindung auf, welche zwischen der Fahrantriebspumpe und einer weiteren Hydraulikpumpe angeordnet ist. Diese weitere Hydraulikpumpe ist damit im Antriebsstrang hinter der Fahrantriebspumpe angeordnet.According to an expedient development of the invention, the drive train has at least one further shaft-hub connection, which is arranged between the drive drive pump and a further hydraulic pump. This further hydraulic pump is thus arranged in the drive train behind the traction drive pump.

Als weitere Hydraulikpumpe kann eine hydrostatische Arbeitshydraulikpumpe und/oder eine Speisepumpe für die Fahrantriebspumpe vorgesehen sein. Die Arbeitshydraulikpumpe dient bei einer Arbeitsmaschine zur Versorgung der hydraulischen Arbeitsstellglieder, wie beispielsweise den Hubzylindern eines Gabelstaplers. Die Arbeitshydraulikpumpe ist häufig als Zahnradpumpe oder auch als Schrägscheibenpumpe ausgeführt. Die Speisepumpe dient der Zufuhr von Hydrauliköl zu der Fahrantriebspumpe und dem hydrostatischen Fahrantrieb.As a further hydraulic pump can be provided for the traction drive pump, a hydrostatic working hydraulic pump and / or a feed pump. The working hydraulic pump is used in a working machine to supply the hydraulic working actuators, such as the lifting cylinders of a forklift. The working hydraulic pump is often designed as a gear pump or as a swash plate pump. The feed pump is used to supply hydraulic oil to the traction drive pump and the hydrostatic drive.

Ein Gehäuse der elektrischen Maschine ist starr mit einem Gehäuse des Verbrennungsmotors verbunden. Weiter ist ein Gehäuse der Fahrantriebspumpe starr mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden. Die Gehäuse des Verbrennungsmotors, der elektrischen Maschine und der Fahrantriebspumpe bilden damit einen starren Gehäuseblock.A housing of the electric machine is rigidly connected to a housing of the internal combustion engine. Further, a housing of the traction drive pump is rigidly connected to the housing of the electrical machine. The housings of the internal combustion engine, the electric machine and the traction drive pump thus form a rigid housing block.

Die Antriebswelle der Fahrantriebspumpe ist in dem Gehäuse der Fahrantriebspumpe drehbar gelagert, vorzugsweise mittels zweier Wälzlager. Bei den Wälzlagern handelt es sich vorzugsweise um Radiallager, von denen eines als Festlager und das andere als Loslager ausgeführt ist. Die Lage der Antriebswelle der Fahrantriebspumpe ist durch diese Lagerung relativ zum Gehäuse der Fahrantriebspumpe exakt festgelegt. Etwaige Lagetoleranzen der Kurbelwelle relativ zur Antriebswelle der Fahrantriebspumpe in axialer sowie in radialer Richtung sowie Wellenfluchtungsfehler werden durch die Membrankupplung sowie durch die Freiheitsgrade und die Verformbarkeit der zentralen Rotorwelle ausgeglichen.The drive shaft of the traction drive pump is rotatably mounted in the housing of the drive drive pump, preferably by means of two rolling bearings. In the rolling bearings are preferably radial bearings, one of which is designed as a fixed bearing and the other as a floating bearing. The position of the drive shaft of the traction drive pump is precisely defined by this storage relative to the housing of the drive drive pump. Any position tolerances of the crankshaft relative to the drive shaft of the traction drive pump in the axial and in the radial direction and shaft alignment errors are compensated by the diaphragm coupling and by the degrees of freedom and the deformability of the central rotor shaft.

Wichtig ist dabei, dass die zentrale Rotorwelle keine direkte Lagerung an einem Gehäuse aufweist. Insbesondere ist für die zentrale Rotorwelle keine eigene Wälzlagerung vorgesehen. Stattdessen ist die Position der zentralen Rotorwelle an ihrem verbrennungsmotorseitigen Ende in radialer Richtung durch die Zentrierung an der Kurbelwelle sowie an ihrem anderen Ende in radialer und axialer Richtung durch die zweite Welle-Nabe-Verbindung mit der Antriebswelle der Fahrantriebspumpe festgelegt.It is important that the central rotor shaft has no direct bearing on a housing. In particular, no separate rolling bearing is provided for the central rotor shaft. Instead, the position of the central rotor shaft is fixed at its internal combustion engine end in the radial direction by the centering on the crankshaft and at its other end in the radial and axial directions through the second shaft-hub connection to the drive shaft of the traction drive pump.

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 einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang in Schnittdarstellung, 1 a drive train according to the invention in sectional view,

2 die Membrankupplung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. 2 the membrane coupling of the drive train according to the invention.

1 zeigt den erfindungsgemäßen Antriebsstrang in Schnittdarstellung. Auf der linken Seite der Abbildung befindet sich der Verbrennungsmotor 1, von dem lediglich ein Teil eines Kurbelwellengehäuses 2 sowie das Ende der Kurbelwelle 3 dargestellt sind. 1 shows the drive train according to the invention in a sectional view. On the left side of the figure is the combustion engine 1 of which only part of a crankcase 2 as well as the end of the crankshaft 3 are shown.

An das Kurbelwellengehäuse 2 ist über eine Adapterplatte 4 ein Gehäuse 5 einer als Starter-Generator ausgebildeten elektrischen Maschine 6 befestigt. Eine Statorwicklung 7 der elektrischen Maschine 6 ist an dem Gehäuse 5 befestigt. Zwischen der Statorwicklung 7 und dem Gehäuse 5 befindet sich ein abgedichteter Ringspalt 8 für Kühlwasser. Der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 umfasst einen Rotorkörper 10, Blechpakete 11 und Permanentmagnete 12.To the crankshaft housing 2 is via an adapter plate 4 a housing 5 a trained as a starter generator electric machine 6 attached. A stator winding 7 the electric machine 6 is on the case 5 attached. Between the stator winding 7 and the housing 5 there is a sealed annular gap 8th for cooling water. The rotor 9 the electric machine 6 includes a rotor body 10 , Laminated cores 11 and permanent magnets 12 ,

Der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 ist mittels einer Membrankupplung 13 drehstarr mit der Kurbelwelle 3 verbunden. Hierzu besitzt die Membrankupplung 13 einen inneren Befestigungsflansch 14 zur Verbindung der Membrankupplung 13 mit der Kurbelwelle 3 und einen äußeren Befestigungsflansch 15 zur Verbindung der Membrankupplung 13 mit dem Rotor 9. Zu den Details der Membrankupplung 13 siehe auch 2.The rotor 9 the electric machine 6 is by means of a diaphragm coupling 13 torsionally rigid with the crankshaft 3 connected. For this purpose, the membrane coupling has 13 an inner mounting flange 14 for connecting the diaphragm coupling 13 with the crankshaft 3 and an outer mounting flange 15 for connecting the diaphragm coupling 13 with the rotor 9 , To the details of the diaphragm coupling 13 see also 2 ,

Am Innenumfang des Rotors 9 der elektrischen Maschine 6 befindet sich ein Flansch 16, an dem ein äußerer Teil einer ersten Welle-Nabe-Verbindung 17 angeflanscht ist. Der Flansch 16 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels mehrerer Befestigungsschrauben am Rotor 9 befestigt. Ein zweiter Teil dieser ersten Welle-Nabe-Verbindung 17 ist Teil einer zentralen Rotorwelle 18 des Antriebsstrangs. Die erste Welle-Nabe-Verbindung 17 ist als verpresste Keilwellenverzahnung ausgeführt, sodass die zentrale Rotorwelle 18 und der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 in axialer Richtung nicht bewegbar miteinander verbunden sind. Die Übertragung von Drehmomenten erfolgt dabei mittels Formschluss, während axiale Kräfte kraftschlüssig übertragen werden.On the inner circumference of the rotor 9 the electric machine 6 there is a flange 16 to which an outer part of a first shaft-hub connection 17 is flanged. The flange 16 is in the illustrated embodiment by means of a plurality of mounting screws on the rotor 9 attached. A second part of this first shaft-hub connection 17 is part of a central rotor shaft 18 of the powertrain. The first shaft-hub connection 17 is designed as a pressed splined shaft, so that the central rotor shaft 18 and the rotor 9 the electric machine 6 are not movably connected to each other in the axial direction. The transmission of torques takes place by means of positive locking, while axial forces are transmitted non-positively.

Die Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle 3 auf die zentrale Rotorwelle 18 erfolgt somit über die Membrankupplung 13, den Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 und über die ersten Welle-Nabe-Verbindung 17 zwischen dem Rotor 9 und der zentralen Rotorwelle 18.The torque transmission from the crankshaft 3 on the central rotor shaft 18 thus takes place via the membrane coupling 13 , the rotor 9 the electric machine 6 and about the first shaft-hub connection 17 between the rotor 9 and the central rotor shaft 18 ,

Die zentrale Rotorwelle 18 besitzt darüber hinaus eine Zentrierung 19 an bzw. in der Kurbelwelle 3. Mit dieser Zentrierung 19 ist die Koaxialität des in der Zeichnung linken Endes der zentralen Rotorwelle 18 zu der Kurbelwelle 3 sicher gestellt und damit ebenfalls die Koaxialität des Rotors 9 der elektrischen Maschine 6 zur Kurbelwelle 3. Die Zentrierung 19 ist von einem axialen Zapfen an der Stirnseite der zentralen Rotorwelle 18 gebildet, der in eine axiale Aufnahmebohrung am stirnseitigen Ende der Kurbelwelle 3 hineinragt. Die Zentrierung 19 bildet in axialer Richtung ein verbrennungsmotorseitiges Loslager der zentralen Rotorwelle 18. Die Zentrierung 19 kann eine ballige Auflagefläche aufweisen, wodurch Schiefstellungen und Winkelfehler ausgeglichen werden können.The central rotor shaft 18 also has a centering 19 on or in the crankshaft 3 , With this centering 19 is the coaxiality of the left end in the drawing of the central rotor shaft 18 to the crankshaft 3 ensured and thus also the coaxiality of the rotor 9 the electric machine 6 to the crankshaft 3 , The centering 19 is of an axial pin on the front side of the central rotor shaft 18 formed in an axial receiving bore at the front end of the crankshaft 3 protrudes. The centering 19 forms in the axial direction an internal combustion engine side floating bearing of the central rotor shaft 18 , The centering 19 can have a spherical bearing surface, which skew and angle errors can be compensated.

Die zentrale Rotorwelle 18 erstreckt sich nach in der Zeichnung rechts in den Bereich der hydraulischen Fahrantriebspumpe 20. Das Gehäuse 21 der Fahrantriebspumpe 20 ist an das Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 6 angeflanscht. Das Gehäuse 21 der Fahrantriebspumpe 20 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus insgesamt drei miteinander verbundenen Gehäuseteilen. Nicht dargestellt sind die hydraulisch wirksamen Bauteile der Fahrantriebspumpe 20, wie beispielsweise eine Zylindertrommel oder ein Steuerboden.The central rotor shaft 18 extends in the drawing right in the range of the hydraulic drive pump 20 , The housing 21 the traction drive pump 20 is to the case 5 the electric machine 6 flanged. The housing 21 the traction drive pump 20 consists in the present embodiment of a total of three interconnected housing parts. Not shown are the hydraulically active components of the drive pump 20 such as a cylinder drum or a control bottom.

Eine als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20, die über eine Verzahnung 23 die nicht dargestellte Zylindertrommel antreibt, ist mittels einer zweiten Welle-Nabe-Verbindung 24 drehstarr und in axialer Richtung starr mit der zentralen Rotorwelle 18 verbunden. Die zentrale Rotorwelle 18 ist als Vollwelle ausgebildet und koaxial innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 22 angeordnet. Die zweite Welle-Nabe-Verbindung 24 ist dabei ebenfalls als verpresste Keilwellenverzahnung ausgeführt. Die von einem Presssitz zwischen der zentralen Rotorwelle 18 und der Antriebswelle 22 ausgebildete Welle-Nabe-Verbindung 24 bildet somit ein pumpenseitiges Festlager der zentralen Rotorwelle 18.A designed as a hollow shaft drive shaft 22 the traction drive pump 20 that have a gearing 23 driving the cylinder drum, not shown, is by means of a second shaft-hub connection 24 torsionally rigid and rigid in the axial direction with the central rotor shaft 18 connected. The central rotor shaft 18 is formed as a solid shaft and coaxial within the drive shaft designed as a hollow shaft 22 arranged. The second shaft-hub connection 24 is also designed as a compressed splined shaft. That of a press fit between the central rotor shaft 18 and the drive shaft 22 trained shaft-hub connection 24 thus forms a pump-side fixed bearing of the central rotor shaft 18 ,

Die Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 ist in dem Gehäuse 21 der Fahrantriebspumpe 20 mittels zweier Wälzlager 25 gelagert. Die radiale und axiale Position der Antriebswelle 22 relativ zum Gehäuse der Fahrantriebspumpe 20 ist damit mittels der Wälzlager 25 direkt festgelegt. Die zentrale Rotorwelle 18 und somit der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 ist hingegen nicht direkt an einem Gehäuse 2, 4, 5, 21 des Antriebsstrangs festgelegt, sondern indirekt über die zweite Welle-Nabe-Verbindung 24 an der Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 und über die Zentrierung 19 an der Kurbelwelle 3. Der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 ist somit über kein eigenes Lager im Gehäuse 5 abgestützt.The drive shaft 22 the traction drive pump 20 is in the case 21 the traction drive pump 20 by means of two rolling bearings 25 stored. The radial and axial position of the drive shaft 22 relative to the housing of the traction drive pump 20 is thus by means of rolling bearings 25 fixed directly. The central rotor shaft 18 and thus the rotor 9 the electric machine 6 is not directly on a housing 2 . 4 . 5 . 21 of the drive train, but indirectly via the second shaft-hub connection 24 on the drive shaft 22 the traction drive pump 20 and about the centering 19 on the crankshaft 3 , The rotor 9 the electric machine 6 is thus not a separate bearing in the housing 5 supported.

Die Welle-Nabe-Verbindung 24 befindet sich im Bereich des in der 1 rechten Wälzlagers 25 und somit im Bereich des der Zentrierung 19 abgewandten Endes der Antriebswelle 22. Dadurch ist in axialer Richtung der Lagerabstand der zentralen Rotorwelle 18, auf der der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 angeordnet ist, zwischen der Zentrierung 19 und der Welle-Nabe-Verbindung 24 maximiert, wodurch die Belastungen der Rotorwelle 18, der Wälzlager 25 der Antriebswelle 22 und der nicht näher dargestellten Lager der Kurbelwelle 3 verringert werden können. Die zentrale Rotorwelle 18, auf der über den Flansch 16 der Rotor 9 montiert ist, ist somit im Vergleich zur axialen Baulänge des Rotors 9 lang und schlank ausgeführt, wodurch Bauteiltoleranzen, die zu einem Achsversatz führen, in Wellenbiegung der zentralen Rotorwelle 18 abgefangen werden.The shaft-hub connection 24 is located in the area of in the 1 right rolling bearing 25 and thus in the area of the centering 19 remote end of the drive shaft 22 , As a result, in the axial direction of the bearing distance of the central rotor shaft 18 on which the rotor 9 the electric machine 6 is arranged between the centering 19 and the shaft-hub connection 24 maximizes, thereby reducing the load on the rotor shaft 18 , the rolling bearing 25 the drive shaft 22 and the bearing, not shown, of the crankshaft 3 can be reduced. The central rotor shaft 18 , on the over the flange 16 the rotor 9 is mounted, is thus compared to the axial length of the rotor 9 long and slim running, causing component tolerances, which lead to an axial offset, in shaft bending of the central rotor shaft 18 be intercepted.

In der Zeichnung ebenfalls dargestellt ist eine Aufnahme 26 für einen O-Ring zur Abdichtung der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 gegenüber der zentralen Rotorwelle 18. Mit dieser Abdichtung kann in Verbindung mit einem Dichtring 42 an dem Wälzlager 25 das ölgefüllte Gehäuse 21 der Fahrantriebspumpe 20 gegenüber dem trockenen Gehäuse 5 der elektrischen Maschine 6 abgedichtet werden.Also shown in the drawing is a receptacle 26 for an O-ring for sealing the drive shaft formed as a hollow shaft 22 the traction drive pump 20 opposite the central rotor shaft 18 , With this seal can be used in conjunction with a sealing ring 42 at the rolling bearing 25 the oil filled housing 21 the traction drive pump 20 opposite to the dry housing 5 the electric machine 6 be sealed.

Im Bereich des in der Zeichnung rechten Endes des Gehäuses 21 der Fahrantriebspumpe 20 befinden sich eine drehstarre Kupplung 27, die über weitere Welle-Nabe-Verbindungen 28 die zentrale Rotorwelle 18 bzw. die Antriebswelle 22 mit einem aus dem Gehäuse 21 ragenden Wellenstutzen 29 drehstarr verbindet. An den Wellenstutzen 29 können weitere hydraulische Aggregate, wie beispielsweise eine als Zahnradpumpe ausgeführte Arbeitshydraulikpumpe und/oder eine Speisepumpe für die Fahrantriebspumpe im Antriebsstrang angeordnet und vom Verbrennungsmotor 1 und/oder von der elektrischen Maschine 6 angetrieben werden.In the area of the right in the drawing of the housing 21 the traction drive pump 20 are a torsionally rigid coupling 27 that have more shaft-hub connections 28 the central rotor shaft 18 or the drive shaft 22 with one out of the case 21 protruding shaft stub 29 torsionally blind connects. At the shaft connector 29 can further hydraulic units, such as designed as a gear pump working hydraulic pump and / or a feed pump for the traction drive pump arranged in the drive train and the engine 1 and / or from the electric machine 6 are driven.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang benötigt im Gegensatz zu den Anordnungen des Standes der Technik keinen Drehschwingungsdämpfer. Die einzelnen Aggregate des Antriebsstrangs, also Verbrennungsmotor 1, elektrische Maschine 6 und hydraulische Fahrantriebspumpe 20 sind drehsteif miteinander verbunden.The powertrain according to the invention does not require a torsional vibration damper in contrast to the arrangements of the prior art. The individual units of the powertrain, so internal combustion engine 1 , electric machine 6 and hydraulic drive pump 20 are torsionally rigid connected.

In 2 ist die Membrankupplung 13 des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs im Detail dargestellt. Zu erkennen ist insbesondere die Form einer Membran 30 der Membrankupplung 13. Am Außenumfang der Membran 30 befindet sich der äußere Befestigungsflansch 15. Am Innenumfang der Membran 30 ist der innere Befestigungsflansch 14 angeordnet.In 2 is the diaphragm coupling 13 of the drive train according to the invention shown in detail. The shape of a membrane can be seen in particular 30 the diaphragm coupling 13 , On the outer circumference of the membrane 30 is the outer mounting flange 15 , On the inner circumference of the membrane 30 is the inner mounting flange 14 arranged.

Die in Torsionsrichtung steife Membran 30 kann sich zwischen innerem Befestigungsflansch 14 und äußerem Befestigungsflansch 15 in axialer Richtung verformen. Auch ein Winkelversatz zwischen den Ebenen der Befestigungsflansche 14, 15 kann von der Membran 15 ausgeglichen werden. Eine derartige Membrankupplung ist beispielsweise auch in der Druckschrift DE 10 2004 0128 42 A1 beschrieben.The stiff in torsion membrane 30 can be between inner mounting flange 14 and outer mounting flange 15 deform in the axial direction. Also, an angular offset between the planes of the mounting flanges 14 . 15 can from the membrane 15 be compensated. Such a membrane coupling is for example also in the document DE 10 2004 0128 42 A1 described.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist der Rotor 9 der elektrischen Maschine 6 mittels der Zentrierung 19 an der Kurbelwelle 3 und über die Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 gelagert. Die elektrische Maschine 6 besitzt somit kein eigenes Lager für den Rotor 9, welches durch die Abwärme der elektrischen Maschine 6 beeinträchtigt werden könnte und welches nur mit hohem Bauaufwand mit einer Schmiermöglichkeit für den Service bzw. einer Ölschmierung im Betrieb sowie einer Abdichtung durch einen Dichtring versehen werden könnte. Die stattdessen vorgesehene Lagerung des Rotors 9 mittels der Wälzlager 25 der Fahrantriebspumpe 20 ist ölgeschmiert und damit wärmeunempfindlich. Ferner entsteht durch den Verzicht auf eine eigene Lagerung des Rotors 9 eine besonders einfache und kostengünstige Anordnung.In the drive train according to the invention is the rotor 9 the electric machine 6 by means of centering 19 on the crankshaft 3 and over the drive shaft 22 the traction drive pump 20 stored. The electric machine 6 does not have its own bearing for the rotor 9 , which is due to the waste heat of the electric machine 6 could be affected and which could be provided with a lubricating facility for the service or an oil lubrication during operation and a seal by a sealing ring only with high construction costs. The instead provided storage of the rotor 9 by means of rolling bearings 25 the traction drive pump 20 is oil lubricated and therefore insensitive to heat. Furthermore, arises by not having to own storage of the rotor 9 a particularly simple and inexpensive arrangement.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit dem lagerlosen Rotor 9, der auf der zentralen Rotorwelle 18 montiert ist, die mit einem ersten Ende über die Zentrierung 19 in der Kurbelwelle 3 zentriert ist und an dem zweiten Ende mit der im Gehäuse 21 über die Wälzlager 25 gelagerten Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 verpresst ist, können in Verbindung mit der Membrankupplung 13 statische Bauteiltoleranzen, die zu Wellenfluchtungsfehlern in axialer und radialer Richtung sowie einem Winkelversatz zwischen der Kurbelwelle 3 und der Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 führen können, sowie dynamische Verformungen der Kurbelwelle 3 sowie der Antriebswelle 22, die ebenfalls zu Wellenfluchtungsfehlern führen, mit geringem Bauaufwand ausgeglichen werden. Dynamische Verformungen der Kurbelwelle 3 entstehen durch die Verbrennungsdrücke des Verbrennungsmotors. Dynamische Verformungen der Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 entstehen bei der Ausbildung der Fahrantriebspumpe 20 als Schrägscheibenmaschine durch die im Betrieb auf die Antriebswelle 22 wirkenden Querkräfte. Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang können die Belastungen auf die Kurbelwellenlager der Kurbelwelle 3 sowie auf die Wälzlager 25 der Antriebswelle 22 der Fahrantriebspumpe 20 aus Wellenfluchtungsfehlern minimiert werden sowie eine Überlastung der Wellen-Nabe-Verbindungen 17, 24 infolge der Belastungen aus den Wellenfluchtungsfehler vermieden werden. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang weist somit durch den Ausgleich der Wellenfluchtungsfehler eine hohe Lebensdauer und eine hohe Funktionssicherheit auf. Zudem wird bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ein Taumeln des Rotors 9 der elektrischen Maschine 6 minimiert, so dass keine Verfälschungen der mittels eines nicht näher dargestellten Sensorserfassten Rotorlage des Rotors 9 auftreten.In the drive train according to the invention with the bearingless rotor 9 standing on the central rotor shaft 18 is mounted, with a first end on the centering 19 in the crankshaft 3 is centered and at the second end with the housing 21 over the rolling bearings 25 mounted drive shaft 22 the traction drive pump 20 Pressed in conjunction with the diaphragm coupling 13 static component tolerances that lead to shaft alignment errors in the axial and radial directions and an angular offset between the crankshaft 3 and the drive shaft 22 the traction drive pump 20 and dynamic deformations of the crankshaft 3 and the drive shaft 22 , which also lead to Wellenfluchtungsfehlern be compensated with low construction costs. Dynamic deformations of the crankshaft 3 arise due to the combustion pressures of the internal combustion engine. Dynamic deformations of the drive shaft 22 the traction drive pump 20 arise in the training of the drive pump 20 as a swash plate machine by the operation on the drive shaft 22 acting shear forces. In the drive train according to the invention, the loads on the crankshaft bearing of the crankshaft 3 as well as on the rolling bearings 25 the drive shaft 22 the traction drive pump 20 from shaft misalignment, as well as overloading the shaft-hub connections 17 . 24 be avoided as a result of the stresses from the Wellenfluchtungsfehler. The drive train according to the invention thus has by balancing the Wellenfluchtungsfehler a long life and high reliability. In addition, in the drive train according to the invention, a tumbling of the rotor 9 the electric machine 6 minimizes, so that no distortions of the detected by means of a sensor, not shown rotor position of the rotor 9 occur.

Die integrierte elektrische Maschine 6 ermöglicht ein sehr schnelles Anlassen und Starten des Verbrennungsmotors 1. Der Startvorgang kann noch weiter beschleunigt werden, indem bei einem Stopp des Verbrennungsmotors 1 die Kurbelwelle 3 zunächst bis vor die vorhergehende Kompression zurückgedreht wird, sodass beim nächsten Verbrennungsmotorstart die Kurbelwelle 3 längere Zeit durch das Moment der elektrischen Maschine 6 beschleunigt werden kann, bis die erste Kompression des Verbrennungsmotors 1 überwunden werden muss. The integrated electric machine 6 allows a very fast starting and starting of the internal combustion engine 1 , The starting process can be further accelerated by a stop of the internal combustion engine 1 the crankshaft 3 until the previous compression is turned back, so that at the next engine start the crankshaft 3 longer time by the moment of the electric machine 6 can be accelerated until the first compression of the internal combustion engine 1 must be overcome.

Der erfindungsgemäße Antriebstrang ermöglicht es weiterhin, die Schwungmasse des Rotors 9 zu verkleinern, wodurch durch verringerte Massenträgheitsmomente eine Kraftstoffersparnis des Verbrennungsmotors erzielt werden kann. Die Funktion eines Abwürgeschutzes für den Verbrennungsmotor kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang in effektiver Weise durch eine Drehmomenterzeugung durch die elektrischen Maschine 6 erzielt werden.The drive train according to the invention also makes it possible, the flywheel of the rotor 9 to reduce, whereby a reduced fuel mass of the internal combustion engine can be achieved by reduced mass moments of inertia. The function of a stalling protection for the internal combustion engine can in the drive train according to the invention in an effective manner by a torque generated by the electric machine 6 be achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann mit der elektrischen Maschine 6 durch eine Drehmomenterzeugung eine virtuelle Schwungmasse realisiert werden, wodurch die mechanischen Massenträgheitsmomente reduziert werden können. Die Drehunförmigkeiten des Verbrennungsmotors können hierbei durch eine gezielte Drehmomentaufprägung mittels der elektrischen Maschine 6 ausgeglichen werden.In the drive train according to the invention can with the electric machine 6 a virtual flywheel can be realized by a torque generation, whereby the mechanical moment of inertia can be reduced. The Drehunförmigkeiten of the internal combustion engine can in this case by a targeted torque imparting means of the electric machine 6 be compensated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004012842 A1 [0052]

Claims

Drive train for a work machine, in particular for a counterbalance forklift, with an internal combustion engine ( 1 ), a hydraulic drive pump ( 20 ) and an electric machine ( 6 ), characterized in that the electric machine ( 6 ) is arranged such that a torque of a crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 1 ) by means of a rotor ( 9 ) of the electric machine ( 6 ) on a drive shaft of the drive pump ( 20 ) is transferable.

Drive train according to claim 1, characterized in that the electric machine ( 6 ) is formed by a starter-generator.

Drive train according to claim 1 or 2, characterized in that the electric machine ( 6 ) is designed as a flywheel machine.

Drive train according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical machine ( 6 ) is carried out without bearings.

Drive train according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive train is a diaphragm coupling ( 13 ) and the membrane coupling ( 13 ) preferably between the internal combustion engine ( 1 ) and the electric machine ( 6 ) is arranged.

Drive train according to claim 5, characterized in that by means of the membrane coupling ( 13 ) a torque between the crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 1 ) and a rotor ( 9 ) of the electric machine ( 6 ) is transferable.

Drive train according to claim 5 or 6, characterized in that the diaphragm coupling ( 13 ) is made torsionally rigid.

Drive train according to one of claims 5 to 7, characterized in that the diaphragm coupling ( 13 ) is designed such that with the membrane coupling ( 13 ) an axial offset and / or an angular offset of the crankshaft ( 3 ) opposite the rotor ( 9 ) of the electric machine ( 6 ) is compensable.

Drive train according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive drive pump ( 20 ) is formed by a hydrostatic pump, in particular by a swash plate pump.

Drive train according to claim 9, characterized in that the traction drive pump ( 20 ) has an adjustable delivery volume.

Drive train according to one of claims 1 to 10, characterized in that the drive train at least one shaft-hub connection ( 17 ; 24 ), which between the electric machine ( 6 ) and the drive pump ( 20 ) is arranged.

Drive train according to claim 11, characterized in that a first shaft-hub connection ( 17 ) is provided, which is a rotor ( 9 ) of the electric machine ( 6 ) with a central rotor shaft ( 18 ) of the drive train connects.

Drive train according to claim 12, characterized in that the first shaft-hub connection ( 17 ) the rotor ( 9 ) of the electric machine ( 6 ) and the central rotor shaft ( 18 ) rigidly interconnected in the axial direction.

Drive train according to claim 12 or 13, characterized in that the central rotor shaft ( 18 ) a centering ( 19 ) on the crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 1 ) having.

Drive train according to one of claims 11 to 14, characterized in that a second shaft-hub connection ( 24 ) is provided, which the central rotor shaft ( 18 ) with a drive shaft ( 22 ) of the drive pump ( 20 ) connects.

Drive train according to claim 15, characterized in that the drive shaft ( 22 ) of the drive pump ( 20 ) is designed as a hollow shaft.

Drive train according to claim 15 or 16, characterized in that the drive shaft ( 22 ) at least substantially coaxial with the central rotor shaft ( 18 ) is arranged.

Drive train according to one of claims 15 to 17, characterized in that the second shaft-hub connection ( 24 ) the central rotor shaft ( 18 ) and the drive shaft ( 22 ) of the drive pump ( 20 ) rigidly interconnected in the axial direction.

Drive train according to one of claims 15 to 18, characterized in that the second shaft-hub connection ( 24 ) in the region of the centering of the central rotor shaft ( 18 ) on the crankshaft ( 3 ) facing away from the end of the drive shaft ( 22 ) of the drive pump ( 20 ) is arranged.

Drive train according to one of claims 1 to 19, characterized in that the drive train at least one further shaft-hub connection ( 28 ), which between the drive pump ( 20 ) and a further hydraulic pump is arranged.

Drive train according to claim 20, characterized in that as a further hydraulic pump, a hydrostatic working hydraulic pump and / or a feed pump for the traction drive pump ( 20 ) is provided.

Drive train according to one of claims 1 to 21, characterized in that a housing ( 5 ) of the electric machine ( 6 ) rigidly with a housing ( 2 ) of the internal combustion engine ( 1 ) connected is.

Drive train according to one of claims 1 to 22, characterized in that a housing ( 21 ) of the drive pump ( 20 ) rigidly with the housing ( 5 ) of the electric machine ( 6 ) connected is.

Drive train according to one of claims 15 to 23, characterized in that the drive shaft ( 22 ) of the drive pump ( 20 ) in the housing ( 21 ) of the drive pump ( 20 ) is rotatably mounted, preferably by means of two rolling bearings ( 25 ).

Drive train according to one of claims 12 to 24, characterized in that the central rotor shaft ( 18 ) no direct storage on a housing ( 2 . 5 . 21 ) having.