DE102015111926A1 - Mobile work machine, in particular industrial truck, with an electric drive system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem elektrischen Antriebssystem (1), wobei das Antriebssystem (1) zumindest einen elektrischen Fahrmotor (2) zum Antrieb zumindest eines Antriebsrades (3) der Arbeitsmaschine und einen elektrischen Pumpenmotor (4) zum Antrieb einer Hydraulikpumpe (5), die eine Arbeitshydraulik (6) der Arbeitsmaschine mit Druckmittel versorgt, aufweist, wobei zur Versorgung des elektrischen Fahrmotors (2) und des elektrischen Pumpenmotors (4) mit elektrischer Energie ein elektrischer Energiespeicher (7) vorgesehen, wobei die Arbeitsmaschine eine Druckspeichereinrichtung (15) aufweist, die mittels einer Ladeventileinrichtung (17) zum Laden mit Druckmittel mit der Hydraulikpumpe (5) der Arbeitshydraulik (6) verbindbar ist. Es ist eine elektronische Steuereinrichtung (30) vorgesehen, die den elektrischen Fahrmotor (2), den elektrischen Pumpenmotor (4) und die Ladeventileinrichtung (17) der Druckspeichereinrichtung (15) ansteuert, wobei die elektronische Steuereinrichtung (30) im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine eine generatorische Abbremsung durchführt, bei der der elektrische Fahrmotor (2) in einem Generatorbetrieb betrieben wird und elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher (7) zurückspeist. Die elektronische Steuereinrichtung (30) ist derart ausgebildet, dass im Bremsbetrieb in einem Betriebszustand, in dem die von den im Generatorbetrieb betriebenen Fahrmotor (2) gelieferte elektrische Energie nicht vollständig in den elektrischen Energiespeicher (7) zurückgespeist werden kann, die elektronische Steuereinrichtung (30) einen Retarderbetrieb durchführt, in dem der elektrische Pumpenmotor (4) und die Ladeventileinrichtung (17) derart angesteuert werden, dass die von dem Pumpenmotor (4) angetriebene Hydraulikpumpe (5) der Arbeitshydraulik (6) Druckmittel in die Druckspeichereinrichtung (15) fördert.The invention relates to a mobile work machine, in particular industrial truck, with an electric drive system (1), wherein the drive system (1) at least one electric drive motor (2) for driving at least one drive wheel (3) of the work machine and an electric pump motor (4) for driving a hydraulic pump (5), which supplies a working hydraulics (6) of the working machine with pressure medium, wherein provided for supplying the electric driving motor (2) and the electric pump motor (4) with electrical energy, an electrical energy store (7), wherein the working machine an accumulator device (15), which is connectable by means of a loading valve device (17) for loading with pressure medium with the hydraulic pump (5) of the working hydraulics (6). An electronic control device (30) is provided which activates the electric traction motor (2), the electric pump motor (4) and the loading valve device (17) of the pressure storage device (15), the electronic control device (30) generating a regenerative braking operation of the driven machine Abbremsung performs, in which the electric traction motor (2) is operated in a generator mode and feeds back electrical energy into the electrical energy storage (7). The electronic control device (30) is designed in such a way that the electronic control device (30) can not be completely fed back into the electrical energy store (7) during braking operation in an operating state in which the electric energy delivered by the traction motor (2) operated in generator mode can not be completely fed back ) performs a retarder operation, in which the electric pump motor (4) and the charging valve device (17) are controlled such that the of the pump motor (4) driven hydraulic pump (5) of the working hydraulics (6) promotes pressure medium in the pressure storage device (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem elektrischen Antriebssystem, wobei das Antriebssystem zumindest einen elektrischen Fahrmotor zum Antrieb zumindest eines Antriebsrades der Arbeitsmaschine und einen elektrischen Pumpenmotor zum Antrieb einer Hydraulikpumpe, die eine Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine mit Druckmittel versorgt, aufweist, wobei zur Versorgung des elektrischen Fahrmotors und des elektrischen Pumpenmotors mit elektrischer Energie ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen, wobei die Arbeitsmaschine eine Druckspeichereinrichtung aufweist, die mittels einer Ladeventileinrichtung zum Laden mit Druckmittel mit der Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik verbindbar ist. The invention relates to a mobile work machine, in particular industrial truck, with an electric drive system, wherein the drive system comprises at least one electric traction motor for driving at least one drive wheel of the working machine and an electric pump motor for driving a hydraulic pump which supplies working hydraulics of the working machine with pressure medium for supplying the electric drive motor and the electric pump motor with electrical energy provided an electrical energy storage device, wherein the working machine has a pressure storage device which is connectable by means of a loading valve device for loading with pressure medium with the hydraulic pump of the working hydraulics.

Eine gattungsgemäße, als Flurförderzeug ausgebildete Arbeitsmaschine ist aus der DE 10 2013 113 206 A1 bekannt. A generic, designed as a truck work machine is from the DE 10 2013 113 206 A1 known.

Mobile Arbeitsmaschinen mit einem elektrischen Antriebssystem, das einen oder mehrere elektrische Fahrmotoren und einen elektrischer Pumpenmotor aufweist, der eine Hydraulikpumpe einer Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine antreibt, sind in der Regel mit zwei Bremssystemen als Betriebsbremse zum dosierbaren Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine versehen. Ein erstes Bremssystem, das als Betriebsbremse zum dosierbaren Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine dient, besteht in einer generatorischen Abbremsung der Arbeitsmaschine durch einen Generatorbetrieb des zumindest einen Fahrmotors, wobei der als Generator betriebene Fahrmotor elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher zurückspeist. Ein zweites Bremssystem, das als Betriebsbremse zum dosierbaren Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine dient, besteht aus einer mechanischen Bremseinrichtung. Diese als Betriebsbremse dienende mechanische Bremseinrichtung kann weiterhin als Feststellbremse dienen, mittels der die Arbeitsmaschine im Stillstand gehalten werden kann. Mobile machines with an electric drive system having one or more electric traction motors and an electric pump motor that drives a hydraulic pump working hydraulics of the machine are usually provided with two brake systems as a service brake for metered braking of the moving machine. A first brake system, which serves as a service brake for metered braking of the moving work machine, consists in a regenerative braking of the driven machine by a generator operation of the at least one drive motor, wherein the traction motor operated as a generator feeds electrical energy back into the electrical energy store. A second brake system, which serves as a service brake for metered braking of the moving work machine, consists of a mechanical braking device. Serving as a service brake mechanical braking device can continue to serve as a parking brake, by means of which the machine can be kept at a standstill.

Aus der DE 10 2013 113 206 A1 ist es bereits bekannt, eine hydraulisch lösbare Federspeicherbremse als mechanische Bremseinrichtung vorzusehen. Ein Bremslösedruck, der die Federspeicherbremse in die Lösestellung beaufschlagt, wird von einer Druckspeichereinrichtung zur Verfügung gestellt, die von einer Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik mittels einer Ladeventileinrichtung mit Druckmittel aufladbar ist. Mittels eines Bremsventils kann der Bremslösedruck gesteuert werden, um die Federspeicherbremse von einer Lösestellung in eine Bremsstellung zu betätigen. From the DE 10 2013 113 206 A1 It is already known to provide a hydraulically releasable spring brake as a mechanical braking device. A brake release pressure, which acts on the spring brake in the release position, is provided by a pressure storage device which can be charged by a hydraulic pump of the working hydraulics by means of a loading valve device with pressure medium. By means of a brake valve, the brake release pressure can be controlled to actuate the spring brake from a release position to a braking position.

Bei derartigen mobilen Arbeitsmaschinen können jedoch Betriebszuständen auftreten, in denen im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine und einem Generatorbetrieb des zumindest einen elektrischen Fahrmotors nicht immer beliebig elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher zurückgespeist werden kann. Eine Zurückspeisung von elektrischer Energie ist nur begrenzt oder überhaupt nicht mehr möglich, wenn der elektrische Energiespeicher bereits voll geladen oder die Temperatur des elektrischen Energiespeichers zu kalt oder zu heiß ist oder wenn der elektrische Energiespeicher bauartbedingt die erforderliche elektrische Leistung nicht aufnehmen kann. In such mobile work machines, however, operating conditions may occur in which not always any electrical energy can be fed back into the electrical energy storage in the braking operation of the working machine and a generator operation of the at least one electric drive motor. A recovery of electrical energy is limited or not possible at all if the electrical energy storage is already fully charged or the temperature of the electrical energy storage is too cold or too hot or if the electrical energy storage due to the design can not absorb the required electrical power.

Um in derartigen Betriebszuständen, in denen keine Rückspeisung von elektrischer Energie in den elektrischen Energiespeicher mehr möglich ist, weiterhin eine generatorische Abbremsung des Arbeitsmaschine durchführen zu können, ist es bekannt, einen zusätzlichen elektrischen Bremswiderstand vorzusehen, der die von dem im Generatorbetrieb arbeitenden elektrischen Fahrmotor erzeugte elektrische Energie in Wärme umwandelt. An einem derartigen zusätzlichen Bremswiderstand ist jedoch nachteilig, dass der elektrische Bremswiderstand zusätzlichen Bauraum und zusätzliche Herstellkosten verursacht und eine separate Kühlung benötigt, wodurch sich ein hoher Bauraumbedarf und hohe Herstellkosten für die Betriebsbremse ergeben. Um den Bauaufwand für den zusätzlichen elektrischen Bremswiderstand zu verringern, ist es daher bekannt, auf den elektrischen Bremswiderstand zu verzichten und für die Funktion der Betriebsbremse zum Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine die mechanische Bremseinrichtung einzusetzen. Die generatorische Abbremsung durch den elektrischen Fahrmotor bildet dann nur eine Hilfsbremse. Hierbei ist jedoch nachteilig, dass die als Betriebsbremse verwendete mechanische Bremseinrichtung einem hohen Verschleiß unterliegt und im Bremsbetrieb eine hohe Wärmeentwicklung aufweist. Sofern der elektrische Fahrmotor mit der mechanischen Bremseinrichtung baulich zu einer Antriebseinheit zusammengefasst ist, ergibt sich daher ein hoher Wärmeeintrag in die Antriebseinheit, der eine aktive Kühlung der Antriebseinheit erforderlich macht. Hierdurch ergeben sich ebenfalls ein hoher Bauraumbedarf und hohe Herstellkosten für die Betriebsbremse. In order to be able to continue to perform a regenerative braking of the machine in such operating conditions in which no return of electrical energy in the electrical energy storage is possible, it is known to provide an additional electrical braking resistor, which generates the working of the generator operating electric traction motor converts electrical energy into heat. On such an additional braking resistor is disadvantageous, however, that the electrical braking resistor causes additional space and additional manufacturing costs and requires separate cooling, resulting in a high space requirement and high production costs for the service brake. In order to reduce the construction cost of the additional electrical braking resistor, it is therefore known to dispense with the electrical braking resistor and to use the mechanical braking device for the function of the service brake to brake the moving machine. The regenerative deceleration by the electric traction motor then forms only an auxiliary brake. However, it is disadvantageous that the mechanical braking device used as a service brake is subject to high wear and has a high heat development during braking operation. If the electric traction motor is combined with the mechanical braking device structurally to a drive unit, therefore, results in a high heat input into the drive unit, which makes active cooling of the drive unit required. This also results in a high space requirement and high production costs for the service brake.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Arbeitsmaschine der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei der eine Betriebsbremse einen geringen Bauraumbedarf und geringe Herstellkosten aufweist. The present invention has for its object to provide a mobile machine of the type mentioned are available in which a service brake has a low space requirement and low production costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den elektrischen Fahrmotor, den elektrischen Pumpenmotor und die Ladeventileinrichtung der Druckspeichereinrichtung ansteuert, wobei die elektronische Steuereinrichtung im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine eine generatorische Abbremsung durchführt, bei der der elektrische Fahrmotor in einem Generatorbetrieb betrieben wird und elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher zurückspeist, wobei die elektronische Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb in einem Betriebszustand, in dem die von den im Generatorbetrieb betriebenen Fahrmotor gelieferte elektrische Energie nicht vollständig in den elektrischen Energiespeicher zurückgespeist werden kann, die elektronische Steuereinrichtung einen Retarderbetrieb durchführt, in dem der elektrische Pumpenmotor und die Ladeventileinrichtung derart angesteuert werden, dass die von dem Pumpenmotor angetriebene Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik Druckmittel in die Druckspeichereinrichtung fördert. Erfindungsgemäß führt somit die elektronische Steuereinrichtung im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine eine generatorische Abbremsung mit einem Generatorbetrieb des elektrischen Fahrmotors durch und setzt den elektrischen Pumpenmotor der Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik als elektrischen Retarder ein, falls die von dem elektrischen Fahrmotor bei der generatorischen Abbremsung gelieferte elektrische Energie nicht in den elektrischen Energiespeicher zurückgespeist werden kann. Durch die Ansteuerung des elektrischen Pumpenmotors erhöht sich dessen Leistungsbedarf in einer kurzen Zeitspanne, da die von dem Pumpenmotor angetriebene Hydraulikpumpe in die Druckspeichereinrichtung fördert. Hierdurch kann diejenige elektrische Energie, die von dem im Generatorbetrieb betriebenen elektrischen Fahrmotor erzeugt wird und nicht in den elektrischen Energiespeicher zurückgespeist werden kann, von dem elektrischen Pumpenmotor aufgenommen werden. This object is achieved in that an electronic control device is provided which controls the electric traction motor, the electric pump motor and the charging valve device of the pressure storage device, wherein the electronic control device in Brake operation of the working machine performs a regenerative braking, in which the electric traction motor is operated in a generator mode and feeds electrical energy back into the electrical energy storage, wherein the electronic control device is designed such that in braking mode in an operating condition in which operated by the generator in operation Drive motor supplied electrical energy can not be completely fed back into the electrical energy storage, the electronic control device performs a retarder, in which the electric pump motor and the charging valve device are controlled such that the driven by the pump motor hydraulic pump of the working hydraulic pressure medium promotes pressure in the device. According to the invention thus performs the electronic control device during braking operation of the machine by a regenerative braking with a generator operation of the electric drive motor and uses the electric pump motor of the hydraulic pump of the working hydraulics as an electric retarder, if supplied by the electric traction motor in the regenerative braking electrical energy is not in the electrical energy storage can be fed back. By driving the electric pump motor increases its power consumption in a short period of time, since the driven by the pump motor hydraulic pump promotes into the pressure storage device. In this way, that electrical energy which is generated by the electric traction motor operated in the generator mode and can not be fed back into the electrical energy store can be absorbed by the electric pump motor.

Bei der Erfindung kann durch den zusätzlichen Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors die generatorische Abbremsung durch den Generatorbetrieb des elektrischen Fahrmotors zu jedem Zeitpunkt, unabhängig vom Zustand des elektrischen Energiespeichers, sichergestellt werden, so dass die generatorische Abbremsung als Betriebsbremse zum dosierbaren Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine ausgeführt und verwendet werden kann. Durch den zusätzlichen Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors sind kein zusätzlicher elektrischer Bremswiderstand und keine zusätzliche mechanische Bremseinrichtung als Betriebsbremse zum dosierbaren Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine erforderlich. Sofern die Druckspeichereinrichtung und die Ladeventileinrichtung bereits vorhanden sind, sind somit für den Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors keine zusätzlichen Bauteile erforderlich, so dass eine Betriebsbremse mit der generatorischen Abbremsung durch den elektrischen Fahrmotor und dem zusätzlichen Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors auf einfache Weise bei geringem Bauraumbedarf und geringen Herstellkosten gebildet werden kann. In the invention can be ensured by the additional retarder operation of the electric pump motor, the regenerative deceleration by the generator operation of the electric drive motor at any time, regardless of the state of the electrical energy storage, so that the regenerative braking executed as a service brake for metered braking of the moving work machine and used can be. Due to the additional retarder operation of the electric pump motor no additional electrical braking resistor and no additional mechanical braking device as a service brake for metered braking of the moving machine are required. If the pressure accumulator device and the charging valve device are already present, no additional components are required for the retarder operation of the electric pump motor, so that a service brake with the regenerative braking by the electric traction motor and the additional retarder of the electric pump motor in a simple way with low space requirements and low Manufacturing costs can be formed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Ladeventileinrichtung ein Prioritätsventil auf, das in einer Förderleitung der Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik angeordnet ist, wobei das Prioritätsventil eingangsseitig mit der Förderleitung der Hydraulikpumpe und ausgangsseitig mit einer zu der Arbeitshydraulik geführten Zulaufleitung sowie mit einer zu der Druckspeichereinrichtung geführten Ladeleitung verbunden ist. Mit einer derartigen, als Prioritätsventil ausgebildeten Ladeventileinrichtung kann auf einfache Weise die Druckspeichereinrichtung mit Priorität gegenüber den Verbrauchern der Arbeitshydraulik mit Druckmittel aufgeladen werden, das von der Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik gefördert wird. According to an advantageous embodiment of the invention, the loading valve device has a priority valve which is arranged in a delivery line of the hydraulic pump of the working hydraulics, wherein the priority valve on the input side with the delivery line of the hydraulic pump and the output side with a guided to the working hydraulic supply line and with a guided to the pressure accumulator charging line connected is. With such a charging valve device designed as a priority valve, the pressure accumulator device can be charged in a simple manner with priority over the consumers of the working hydraulics with pressure medium, which is conveyed by the hydraulic pump of the working hydraulics.

Das Prioritätsventil ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet, das eine erste Steuerstellung aufweist, in der die Förderleitung der Hydraulikpumpe mit der Ladeleitung verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung mit der Zulaufleitung der Arbeitshydraulik abgesperrt ist, und eine zweite Steuerstellung aufweist, in der die Förderleitung der Hydraulikpumpe mit der Zulaufleitung der Arbeitshydraulik verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung mit der Ladeleitung abgesperrt ist, wobei das Prioritätsventil von dem in der Ladeleitung anstehenden Druck in Richtung der zweiten Steuerstellung betätigbar ist und von einer Feder sowie der elektronischen Steuereinrichtung in Richtung der ersten Steuerstellung betätigbar ist. Ein derartiges Prioritätsventil ermöglicht es auf einfache Weise, die Druckspeichereinrichtung mit Priorität gegenüber den Verbrauchern der Arbeitshydraulik mit Druckmittel aufzuladen, das von der Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik gefördert wird. Die Ansteuerung des Prioritätsventils mittels der elektronischen Steuereinrichtung in die erste Steuerstellung ermöglicht hierbei auf einfache Weise, dass die Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik im Retarderbetrieb Druckmittel in die Druckspeichereinrichtung fördert, um eine entsprechende Leistungsaufnahme durch den elektrischen Pumpenmotor zu generieren. The priority valve is designed according to an expedient embodiment of the invention as throttling in intermediate positions control valve having a first control position in which the delivery line of the hydraulic pump is connected to the charging line and the connection of the delivery line is shut off with the supply line of the working hydraulics, and a second control position in which the delivery line of the hydraulic pump is connected to the supply line of the working hydraulics and the connection of the delivery line is shut off with the charging line, wherein the priority valve from the pending in the charging line pressure in the direction of the second control position is actuated by a spring and the electronic Control device in the direction of the first control position is actuated. Such a priority valve makes it possible in a simple manner to charge the pressure storage device with priority over the consumers of the working hydraulics with pressure medium which is conveyed by the hydraulic pump of the working hydraulics. The control of the priority valve by means of the electronic control device in the first control position allows this in a simple manner that the hydraulic pump of the working hydraulics promotes Retarderbetrieb pressure medium in the pressure storage device to generate a corresponding power consumption by the electric pump motor.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Druckspeichereinrichtung eine Druckabsicherungseinrichtung zugeordnet. Mit einer derartigen Druckabsicherungseinrichtung kann der Ladedruck der Druckspeichereinrichtung auf einfache Weise abgesichert werden. Zudem wird hierdurch auf einfache Weise ermöglicht, dass die Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik im Retarderbetrieb bei gefüllter Druckspeichereinrichtung gegen den Einstelldruck der Druckabsicherungseinrichtung fördert, um eine entsprechende Leistungsaufnahme durch den elektrischen Pumpenmotor zu generieren. According to an advantageous embodiment of the invention, the pressure storage device is associated with a pressure protection device. With such a pressure protection device, the boost pressure of the pressure storage device can be secured in a simple manner. In addition, this makes it possible in a simple manner that the hydraulic pump promotes the working hydraulics in retarder with filled pressure storage device against the set pressure of the pressure relief device to generate a corresponding power consumption by the electric pump motor.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von der elektronischen Steuereinrichtung im Retarderbetrieb der Druck in der Druckspeichereinrichtung gesteuert wird. Durch Veränderung des Druckes der Druckspeichereinrichtung kann auf einfache Weise im Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors dessen Leistungsaufnahme gesteuert und eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann von der elektronischen Steuereinrichtung im Retarderbetrieb die Drehzahl und/oder die Fördermenge der Hydraulikpumpe gesteuert werden. Further advantages arise when, according to a development of the invention of the electronic control device in the retarder operation, the pressure in the pressure storage device is controlled. By changing the pressure of the pressure storage device can be controlled and adjusted in a simple manner in the retarder operation of the electric pump motor whose power consumption. Alternatively or additionally, the speed and / or the delivery rate of the hydraulic pump can be controlled by the electronic control device during retarder operation.

Hierfür ergibt sich ein geringer Bauaufwand, wenn gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung die Druckabsicherungseinrichtung im Einstelldruck veränderbar ist und mittels der elektronischen Steuereinrichtung im Einstelldruck verstellbar ist. This results in a low construction cost, if, according to an expedient embodiment of the invention, the pressure-securing device is variable in the set pressure and by means of the electronic control device in the set pressure is adjustable.

Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Druckabsicherungseinrichtung ausgangsseitig mit einem Lüftermotor einer Kühlereinrichtung in Verbindung steht, mittels der das Druckmittel der Arbeitshydraulik kühlbar ist, kann mit geringem zusätzlichen Bauaufwand eine Kühlung des Druckmittels der Arbeitshydraulik bereit gestellt werden. If, according to one embodiment of the invention, the pressure protection device on the output side is in communication with a fan motor of a cooler device by means of which the pressure fluid of the working hydraulics can be cooled, with little additional construction cost cooling of the pressure medium of the working hydraulics can be provided.

Die Arbeitsmaschine weist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine mechanische Bremseinrichtung auf, die hydraulisch betätigbar ist und zur Versorgung mit Druckmittel mit der Druckspeichereinrichtung verbunden ist. Da somit die Druckspeichereinrichtung und die Ladeventileinrichtung bereits in der Arbeitsmaschine vorhanden sind, um eine mechanische Bremseinrichtung hydraulisch betätigen zu können, sind somit für den Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors keine zusätzlichen Bauteile erforderlich. According to a further development of the invention, the working machine has a mechanical braking device which can be hydraulically actuated and is connected to the pressure storage device for the supply of pressure medium. Since the pressure accumulator device and the loading valve device are therefore already present in the working machine in order to be able to hydraulically actuate a mechanical braking device, no additional components are required for the retarder operation of the electric pump motor.

Die mechanische Bremseinrichtung ist zweckmäßigerweise als Federspeicherbremse ausgebildet, die mittels eines hydraulischen Bremslösedruckes in eine Öffnungsstellung betätigbar ist. The mechanical braking device is expediently designed as a spring-loaded brake, which can be actuated by means of a hydraulic brake release pressure in an open position.

Da bei der Erfindung durch den zusätzlichen Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors die generatorische Abbremsung durch den Generatorbetrieb des elektrischen Fahrmotors zu jedem Zeitpunkt, unabhängig vom Zustand des elektrischen Energiespeichers, sichergestellt wird und somit die generatorische Abbremsung als Betriebsbremse zum dosierbaren Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine ausgeführt und verwendet werden kann, kann die mechanische Bremseinrichtung rein als Feststellbremse der Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Da somit die mechanische Bremseinrichtung für die Betriebsbremse in der Regel nicht verwendet wird (d.h. die mechanische Bremseinrichtung wird nur im Notfall zum Abbremsen der fahrenden Arbeitsmaschine verwendet) und die mechanische Bremseinrichtung nur als Feststellbremse verwendet wird, ergibt sich ein reduzierter Einsatz der mechanischen Bremseinrichtung und die mechanische Bremseinrichtung weist einen geringen Verschleiß auf. Zudem erzeugt eine derartige, rein als Feststellbremse arbeitende mechanische Bremseinrichtung eine geringe Wärmeentwicklung. Hierdurch ergeben sich weitere Vorteile, da bei der Ausführung des elektrischen Fahrmotors und der mechanischen Bremseinrichtung baulich zu einer Antriebseinheit zusammengefasst sind, auf eine aktive Kühlung der Antriebseinheit verzichtet werden kann. Since in the invention by the additional retarder operation of the electric pump motor, the regenerative deceleration is ensured by the generator operation of the electric traction motor at any time, regardless of the state of the electrical energy storage, and thus the regenerative deceleration as a service brake for metered braking of the moving work machine executed and used can, the mechanical braking device can be designed purely as a parking brake of the machine. Thus, since the mechanical braking device for the service brake is not usually used (ie, the mechanical braking device is used only in an emergency to brake the moving machine) and the mechanical braking device is used only as a parking brake, there is a reduced use of the mechanical braking device and the mechanical braking device has a low wear. In addition, such a mechanical braking device operating purely as a parking brake generates a small amount of heat. This results in further advantages, since in the embodiment of the electric traction motor and the mechanical braking device are structurally combined to form a drive unit, can be dispensed with active cooling of the drive unit.

Zur Steuerung der mechanischen Bremseinrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Bremsventileinrichtung vorgesehen, die zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung steht. Da die mechanische Bremseinrichtung nur die Funktion einer Feststellbremse aufweist, ergibt sich ein geringer Bauaufwand für die Bremsventileinrichtung. To control the mechanical braking device, a brake valve device is provided according to an advantageous embodiment of the invention, which is connected to the control with the electronic control device in connection. Since the mechanical braking device has only the function of a parking brake, there is a low construction cost for the brake valve device.

Der elektrische Energiespeicher der erfindungsgemäßen Antriebsmaschine kann als Blei-Säurebatterie oder als Hochleistungsbatterie, insbesondere Li-Ionen-Batterie, ausgebildet sein. Alternativ kann der elektrische Energiespeicher von Kondensatoren gebildet werden. Insbesondere bei Verwendung einer Li-Ionen-Batterie als elektrischer Energiespeicher eines elektrischen Antriebssystems einer mobilen Arbeitsmaschine ergibt sich das Problem, dass nicht immer beliebig elektrische Energie in die Li-Ionen-Batterie zurückgespeist werden kann. Eine Li-Ionen-Batterie ermöglicht eine Rückspeisung von elektrischer Energie nur in einem begrenzten Temperaturbereich. Mit der Erfindung wird es mit geringem Aufwand ermöglicht, bei einer Arbeitsmaschine mit einer Li-Ionen-Batterie als elektrischen Energiespeicher die generatorische Abbremsung durch den Fahrmotor in Verbindung mit dem zusätzlichen Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors der Hydraulikpumpe der Arbeitshydraulik als Betriebsbremse der Arbeitsmaschine zu verwenden. The electrical energy storage of the drive machine according to the invention can be designed as a lead-acid battery or as a high-performance battery, in particular Li-ion battery. Alternatively, the electrical energy store can be formed by capacitors. In particular, when using a Li-ion battery as electrical energy storage of an electric drive system of a mobile machine, there is the problem that not always any electrical energy can be fed back into the Li-ion battery. A Li-ion battery allows a return of electrical energy only in a limited temperature range. With the invention, it is possible with little effort to use the regenerative braking by the traction motor in conjunction with the additional retarder operation of the electric pump motor of the hydraulic pump of the working hydraulics as a service brake of the working machine in a work machine with a Li-ion battery as electrical energy storage.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figure.

In der Figur ein ist ein Schaltplan eines Antriebssystems 1 einer erfindungsgemäßen elektrisch-betriebenen mobilen Arbeitsmaschine dargestellt, beispielsweise eines als Gegengewichtsgabelstaplers ausgebildeten Flurförderzeugs. In the figure a is a circuit diagram of a drive system 1 an inventive electrically-powered mobile work machine represented, for example, designed as a counterbalanced forklift truck.

Das Antriebssystem 1 ist als elektrisches Antriebssystem ausgebildet und weist zumindest einen elektrischen Fahrmotor 2 eines elektrischen Fahrantriebs der Arbeitsmaschine auf, der zumindest ein Antriebsrad 3 der Arbeitsmaschine antreibt. In der Figur ist lediglich ein elektrischer Fahrmotor 2 dargestellt, der ein Antriebsrad 3 der Arbeitsmaschine antreibt. Es versteht sich, dass ein weiterer Fahrmotor vorgesehen werden kann, der ein weiteres Antriebsrad der Arbeitsmaschine antreibt. The drive system 1 is designed as an electric drive system and has at least one electric traction motor 2 an electric traction drive of the working machine, the at least one drive wheel 3 the working machine drives. In the figure, only an electric traction motor 2 shown, which is a drive wheel 3 the working machine drives. It is understood that a further traction motor can be provided which drives another drive wheel of the working machine.

Das elektrische Antriebssystem 1 weist weiterhin einen elektrischen Pumpenmotor 4 auf, der eine Hydraulikpumpe 5 antreibt, die eine Arbeitshydraulik 6 der Arbeitsmaschine mit Druckmittel versorgt. Zur Versorgung des elektrischen Fahrmotors 2 und des elektrischen Pumpenmotors 4 mit elektrischer Energie ist ein elektrischer Energiespeicher 7 vorgesehen. Der elektrische Energiespeicher 7 kann als Blei-Säurebatterie oder als Hochleistungsbatterie, beispielsweise Li-Ionen-Batterie, ausgebildet sein. Alternativ kann der elektrische Energiespeicher 7 von Kondensatoren gebildet sein. The electric drive system 1 also has an electric pump motor 4 on top of a hydraulic pump 5 that drives a working hydraulics 6 the working machine supplied with pressure medium. To supply the electric drive motor 2 and the electric pump motor 4 with electrical energy is an electrical energy storage 7 intended. The electrical energy storage 7 can be designed as a lead-acid battery or as a high-performance battery, such as Li-ion battery. Alternatively, the electrical energy storage 7 be formed by capacitors.

Die Arbeitshydraulik 6 umfasst einen oder mehrere hydraulische Verbraucher 8. Die Hydraulikpumpe 5 ist im offenen Kreislauf betrieben und saugt Druckmittel über eine Ansaugleitung 9 aus einem Behälter 10 an und fördert das Druckmittel in eine Förderleitung 11. The working hydraulics 6 includes one or more hydraulic consumers 8th , The hydraulic pump 5 is operated in an open circuit and sucks pressure medium via a suction line 9 from a container 10 and promotes the pressure medium in a delivery line 11 ,

Das Antriebssystem 1 umfasst weiterhin eine hydraulische Druckspeichereinrichtung 15, die mittels einer Ladeventileinrichtung 17 zum Laden mit Druckmittel mit der Hydraulikpumpe 5 der Arbeitshydraulik 6 verbindbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Druckspeichereinrichtung 15 von einem Druckspeicher 16 gebildet. Alternativ kann die Druckspeichereinrichtung 15 von mehreren Druckspeichern gebildet sein, die auf einen gleichen maximalen Ladedruck oder auf unterschiedlich hohe Ladedrücke vorspannbar sind. The drive system 1 further comprises a hydraulic pressure storage device 15 by means of a loading valve device 17 for loading with pressure medium with the hydraulic pump 5 the working hydraulics 6 is connectable. In the illustrated embodiment, the pressure storage device 15 from a pressure accumulator 16 educated. Alternatively, the pressure storage device 15 be formed by a plurality of pressure accumulators, which are biased to a same maximum boost pressure or to different levels of boost pressures.

Die Ladeventileinrichtung 17 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Prioritätsventil 20 auf, das die bevorzugte Versorgung der Druckspeichereinrichtung 15 mit Druckmittel der Hydraulikpumpe 5 sicherstellt. Das Prioritätsventil 20 ist in der Förderleitung 11 der Hydraulikpumpe 5 angeordnet und steht eingangsseitig direkt mit der Förderleitung 11 der Hydraulikpumpe 5 in Verbindung. Das Prioritätsventil 20 ist ausgangsseitig an eine Zulaufleitung 21 der Arbeitshydraulik 6 sowie an eine zu der Druckspeichereinrichtung 15 geführte Ladeleitung 22 angeschlossen. The loading valve device 17 has a priority valve in the illustrated embodiment 20 on, which is the preferred supply of the pressure storage device 15 with pressure medium of the hydraulic pump 5 ensures. The priority valve 20 is in the promotion line 11 the hydraulic pump 5 arranged and is the input side directly to the delivery line 11 the hydraulic pump 5 in connection. The priority valve 20 is the output side to a supply line 21 the working hydraulics 6 and to one to the pressure storage device 15 guided charging line 22 connected.

An die Zulaufleitung 21 der Arbeitshydraulik 2 sind Steuerwegeventile 23 zur Betätigung der Verbraucher 8 der Arbeitshydraulik 2 angeschlossen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich ein Steuerwegeventil 23 und ein Verbraucher 8 dargestellt. Es versteht sich, dass die Arbeitshydraulik 6 weitere Verbraucher umfassen kann, zu deren Betätigung weitere Steuerwegeventile vorgesehen sind. To the supply line 21 the working hydraulics 2 are control valves 23 for the operation of consumers 8th the working hydraulics 2 connected. In the illustrated embodiment, only one control way valve 23 and a consumer 8th shown. It is understood that the working hydraulics 6 may include other consumers, to their actuation further control valves are provided.

Das Prioritätsventil 20 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet, das eine erste Steuerstellung 20a aufweist, in der die Förderleitung 11 der Hydraulikpumpe 5 mit der Ladeleitung 22 verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung 11 mit der Zulaufleitung 21 der Arbeitshydraulik 6 abgesperrt ist, und eine zweite Steuerstellung 20b aufweist, in der die Förderleitung 11 der Hydraulikpumpe 5 mit der Zulaufleitung 21 der Arbeitshydraulik 6 verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung 11 mit der Ladeleitung 22 abgesperrt ist. In einer zwischen den Steuerstellungen 20a, 20b ausgebildeten Zwischenstellung, ist die Förderleitung 11 an die Ladeleitung 22 und an die Zulaufleitung 21 angeschlossen. The priority valve 20 is designed as a throttling in intermediate positions control valve, which is a first control position 20a in which the delivery line 11 the hydraulic pump 5 with the charging line 22 is connected and the connection of the delivery line 11 with the supply line 21 the working hydraulics 6 is shut off, and a second control position 20b in which the delivery line 11 the hydraulic pump 5 with the supply line 21 the working hydraulics 6 is connected and the connection of the delivery line 11 with the charging line 22 is locked. In one between the control positions 20a . 20b trained intermediate position, is the support line 11 to the charging line 22 and to the supply line 21 connected.

Das Prioritätsventil 20 ist von dem in der Ladeleitung 22 anstehenden Druck in Richtung der zweiten Steuerstellung 20b betätigbar. Hierzu ist eine Steuerdruckleitung 24 vorgesehen, die an die Ladeleitung 22 angeschlossen ist und zu einer in Richtung der zweiten Steuerstellung 20b wirkenden Steuerfläche des Prioritätsventils 20 geführt ist. In Richtung der ersten Steuerstellung 20a ist das Prioritätsventil 20 von einer Feder 25 sowie mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 26, beispielsweise einem Proportionalmagneten, betätigbar. Die elektrische Betätigungseinrichtung 26 der Ladeventileinrichtung 17 steht zur Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinrichtung 30 in Wirkverbindung. The priority valve 20 is of that in the charging line 22 pending pressure in the direction of the second control position 20b actuated. This is a control pressure line 24 provided to the charging line 22 is connected and to one in the direction of the second control position 20b acting control surface of the priority valve 20 is guided. Towards the first control position 20a is the priority valve 20 from a spring 25 and by means of an electrical actuator 26 , For example, a proportional magnet operable. The electrical actuator 26 the Ladeventileinrichtung 17 is to control with an electronic control device 30 in active connection.

Zur Erfassung des in der Druckspeichereinrichtung 15 vorhandenen Ladedruckes ist ein Drucksensor 31 vorgesehen, der mit der elektronischen Steuereinrichtung 30 in Verbindung steht. For detecting the in the pressure storage device 15 Existing charge pressure is a pressure sensor 31 provided with the electronic control device 30 communicates.

Die elektronische Steuereinrichtung 30 steht weiterhin zur Ansteuerung mit dem die Hydraulikpumpe 5 antreibenden elektrischen Pumpenmotor 4 sowie dem elektrischen Fahrmotor 2 des Fahrantriebs in Wirkverbindung. The electronic control device 30 also stands for control with the hydraulic pump 5 driving electric pump motor 4 and the electric traction motor 2 the traction drive in operative connection.

Zur Absicherung eines maximalen Ladedruckes der Druckspeichereinrichtung 15 ist eine Druckabsicherungseinrichtung 40, beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil 41, vorgesehen, das mit der Ladeleitung 22 verbunden ist. Die Druckabsicherungseinrichtung 40 verbindet im geöffneten Zustand die Ladeleitung 22 mit einer an den Behälter 10 geführten Behälterleitung 42. To secure a maximum charge pressure of the pressure storage device 15 is a pressure protection device 40 , For example, a pressure relief valve 41 , provided that with the charging line 22 connected is. The pressure protection device 40 connects in the open state, the charging line 22 with one to the container 10 guided tank line 42 ,

Die Druckabsicherungseinrichtung 40 kann auf einen fest vorgegebenen Einstelldruck eingestellt werden. The pressure protection device 40 can be set to a fixed set pressure.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Druckabsicherungseinrichtung 40 im Einstelldruck veränderbar und steht zur Veränderung des Einstelldruckes mit der elektronischen Steuereinrichtung 30 in Wirkverbindung. In the illustrated embodiment, the pressure protection device 40 adjustable in the set pressure and is for changing the set pressure with the electronic control device 30 in active connection.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht die Druckabsicherungseinrichtung 40 ausgangsseitig mit einem hydraulischen Lüftermotor 45 einer Kühlereinrichtung 46 in Verbindung, mittels der das Druckmittel der Arbeitshydraulik 6 kühlbar ist. Der hydraulische Lüftermotor 45 ist hierzu in der zum Behälter 10 geführten Behälterleitung 42 angeordnet, so dass der Lüftermotor 45 von dem über die geöffnete Druckabsicherungseinrichtung 40 abströmenden Druckmittel angetrieben wird. In the illustrated embodiment, the pressure protection device is 40 on the output side with a hydraulic fan motor 45 a cooler device 46 in connection, by means of the pressure medium of the working hydraulics 6 is coolable. The hydraulic fan motor 45 is this in the container 10 guided tank line 42 arranged so that the fan motor 45 from the over the open pressure relief device 40 is driven outflowing pressure medium.

Die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine umfasst weiterhin eine mechanische Bremseinrichtung 50, die hydraulisch betätigbar ist und zur Versorgung mit Druckmittel mit der Druckspeichereinrichtung 15 in Verbindung steht. Hierzu ist eine Bremsventileinrichtung 51 vorgesehen, die eingangsseitig mit der Ladeleitung 22 verbunden ist und ausgangsseitig mittels einer Bremsleitung 52 mit der Bremseinrichtung 50 in Verbindung steht. Die Bremsventileinrichtung 51 ist elektrisch betätigbar und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 30 in Verbindung. The working machine according to the invention further comprises a mechanical braking device 50 , which is hydraulically actuated and for supplying pressure medium with the pressure storage device 15 communicates. For this purpose, a brake valve device 51 provided, the input side with the charging line 22 is connected and the output side by means of a brake line 52 with the braking device 50 communicates. The brake valve device 51 is electrically actuated and is for driving with the electronic control device 30 in connection.

Die Bremseinrichtung 50 ist bevorzugt als Federspeicherbremse ausgebildet, wobei mit der Bremsventileinrichtung 51 ein die Federspeicherbremse in die Lösestellung beaufschlagender Bremslösedruck erzeugbar ist. The braking device 50 is preferably designed as a spring-loaded brake, wherein with the brake valve device 51 a brake release pressure acting on the spring brake in the release position can be generated.

Die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine weist als Betriebsbremse, mit der die fahrende Arbeitsmaschine dosiert abgebremst werden kann, eine generatorische Abbremsung mittels des elektrischen Fahrmotors 2 auf. Die mechanische Bremseinrichtung 50 bildet eine Feststellbremse, mittels der die im Stillstand stehende Arbeitsmaschine gehalten werden kann. The working machine according to the invention has as a service brake with which the moving machine can be braked dosed, a regenerative braking by means of the electric drive motor 2 on. The mechanical braking device 50 forms a parking brake, by means of which the stand-standing machine can be kept.

Im Bremsbetrieb der fahrenden Arbeitsmaschine führt die elektronische Steuereinrichtung 30 eine generatorische Abbremsung durch, bei der der elektrische Fahrmotor 2 in einem Generatorbetrieb betrieben wird und der elektrische Fahrmotor 2 elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher 7 zurückspeist. Die elektronische Steuereinrichtung 30 ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass im Bremsbetrieb in einem Betriebszustand, in dem die von den im Generatorbetrieb betriebenen Fahrmotor 2 gelieferte elektrische Energie nicht vollständig in den elektrischen Energiespeicher 7 zurückgespeist werden kann, von der elektronischen Steuereinrichtung 30 ein Retarderbetrieb durchgeführt wird, in dem die Ladeventileinrichtung 17 gemeinsam mit der Hydraulikpumpe 5 der Arbeitshydraulik 6 und dem die Hydraulikpumpe 5 antreibenden elektrischen Pumpenmotor 4 als elektrischer Retarder eingesetzt wird. In braking operation of the moving machine performs the electronic control device 30 a regenerative deceleration by, in which the electric traction motor 2 is operated in a generator mode and the electric traction motor 2 electrical energy in the electrical energy storage 7 feeds back. The electronic control device 30 According to the invention is designed such that in braking mode in an operating condition in which the traction motor operated by the generator operation 2 supplied electrical energy is not completely in the electrical energy storage 7 can be fed back from the electronic control device 30 a retarder operation is performed, in which the charging valve device 17 together with the hydraulic pump 5 the working hydraulics 6 and the hydraulic pump 5 driving electric pump motor 4 is used as an electrical retarder.

Erkennt die elektronische Steuereinrichtung 30, dass im Bremsbetrieb bei einer generatorischen Abbremsung durch den Fahrmotor 2 nicht die gesamte von den im Generatorbetrieb betriebenen Fahrmotor 2 gelieferte elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher 7 zurückgespeist werden kann, beispielsweise wenn der elektrische Energiespeicher 7 fast vollständig geladen ist oder dessen Temperatur zu kalt oder zu heiß ist, aktiviert die elektronische Steuereinrichtung 30 den elektrischen Pumpenmotor 4 und steuert durch eine Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 26 die Ladeventileinrichtung 17 in die erste Steuerstellung 20a. Die von dem elektrischen Pumpenmotor 4 angetriebene Hydraulikpumpe 5 fördert somit über die Ladeventileinrichtung 17 Druckmittel in die Ladeleitung 22 und in die Druckspeichereinrichtung 15. Da die Bremsventileinrichtung 51 nur einen geringen Volumenstrom aus der Ladeleitung 22 entnimmt, steigt der Druck in der Ladeleitung 22 innerhalb einer kurzen Zeitspanne bis zum Einstelldruck der Druckabsicherungseinrichtung 40 an und öffnet diese. Dadurch erhöht sich der Leistungsbedarf des elektrischen Pumpenmotors 4 innerhalb einer kurzen Zeitspanne, da die Hydraulikpumpe 5 im Retarderbetrieb gegen den Einstelldruck, vorzugsweise den maximalen Ladedruck der Druckspeichereinrichtung 15 fördert. Es kann somit elektrische Energie, die im Generatorbetrieb des elektrischen Fahrmotors 2 während einer generatorischen Abbremsung vom elektrischen Fahrmotor 2 erzeugt wird und nicht in den elektrischen Energiespeicher 7 zurückgespeist werden kann, von dem elektrischen Pumpenmotor 4 aufgenommen werden. Die im Bremsbetrieb entstehende Wärme verteilt sich hierbei auf den Pumpenmotor 4, die Ladeventileinrichtung 17, die Druckabsicherungseinrichtung 40 und auf das Druckmittel. Detects the electronic control device 30 in that during braking operation with a regenerative deceleration by the traction motor 2 not all of the traction motor operated in generator mode 2 supplied electrical energy in the electrical energy storage 7 can be fed back, for example, when the electrical energy storage 7 is almost completely charged or its temperature is too cold or too hot, activates the electronic control device 30 the electric pump motor 4 and controls by a control of the actuator 26 the loading valve device 17 in the first control position 20a , The from the electric pump motor 4 driven hydraulic pump 5 thus promotes the charging valve device 17 Pressure medium in the charging line 22 and in the pressure storage device 15 , Since the brake valve device 51 only a small volume flow from the charging line 22 takes off, the pressure in the charging line increases 22 within a short period of time until the set pressure of the pressure protection device 40 and open it. This increases the power requirement of the electric pump motor 4 within a short span of time because the hydraulic pump 5 in the retarder against the set pressure, preferably the maximum boost pressure of the pressure storage device 15 promotes. It can thus generate electrical energy in the generator operation of the electric traction motor 2 during regenerative deceleration of the electric drive motor 2 is generated and not in the electrical energy storage 7 can be fed back from the electric pump motor 4 be recorded. The heat generated during braking operation is distributed to the pump motor 4 , the loading device 17 , the pressure protection device 40 and on the pressure medium.

Bei einer generatorischen Abbremsung durch den Fahrmotor 2 kann die Leistungsaufnahme weiter erhöht werden, wenn der elektrische Fahrmotor 2 in einem Betriebspunkt und einem Betriebsmodus mit einem schlechten Wirkungsgrad betrieben wird. Die im Bremsbetrieb entstehende Wärme verteilt sich dann zusätzlich auf den elektrischen Fahrmotor 2. With a regenerative braking by the drive motor 2 The power consumption can be further increased when the electric traction motor 2 is operated at an operating point and an operating mode with a poor efficiency. The heat generated in braking operation is then distributed in addition to the electric traction motor 2 ,

Im Retarderbetrieb kann von der elektronischen Steuereinrichtung 30 der Druck in der Druckspeichereinrichtung 15 gesteuert werden, beispielsweise durch entsprechende Ansteuerung der Ladeventileinrichtung 17. Sofern die Druckabsicherungseinrichtung 40 im Einstelldruck verstellbar und einstellbar ist, kann der Druck in der Druckspeichereinrichtung 15 im Retarderbetrieb von der elektronischen Steuereinrichtung 30 durch entsprechende Ansteuerung der Druckabsicherungseinrichtung 40 gesteuert. Alternativ kann hierzu ein nicht näher dargestelltes Zusatzventil vorgesehen werden. In the retarder can by the electronic control device 30 the pressure in the pressure storage device 15 be controlled, for example by appropriate control of the charging valve device 17 , If the pressure protection device 40 adjustable in the set pressure and is adjustable, the pressure in the pressure storage device 15 in retarder operation of the electronic control device 30 by appropriate control of the pressure protection device 40 controlled. Alternatively, this can be provided a not-shown additional valve.

Alternativ oder zusätzlich kann im Retarderbetrieb über die Drehzahl und/oder das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 5 der Volumenstrom und somit die Leistungsaufnahme gesteuert werden. Alternatively or additionally, in the retarder over the speed and / or the Delivery volume of the hydraulic pump 5 the volume flow and thus the power consumption are controlled.

Die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine weist eine Reihe von Vorteilen auf. The work machine according to the invention has a number of advantages.

Die generatorische Abbremsung durch den elektrischen Fahrmotor 2 kann als Betriebsbremse verwendet werden, da in Verbindung mit dem Retarderbetrieb des elektrischen Pumpenmotors 4 zu jedem Zeitpunkt und unabhängig vom Zustand des elektrischen Energiespeichers 7 eine generatorische Abbremsung sichergestellt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine ist kein zusätzlicher elektrischer Bremswiderstand erforderlich. The regenerative deceleration by the electric drive motor 2 can be used as a service brake because in conjunction with the retarder operation of the electric pump motor 4 at any time and regardless of the state of the electrical energy storage 7 a regenerative braking can be ensured. In the working machine according to the invention no additional electrical braking resistor is required.

Die mechanische Bremseinrichtung 50 kann als reine Feststellbremse ausgeführt werden, die für eine Betriebsbremsung nicht betätigt werden muss. Hierdurch verringert sich der Verschleiß der mechanischen Bremseinrichtung 50 und der Wärmeeintrag durch die Bremseinrichtung 50 in eine von dem elektrischen Fahrmotor 2 und der mechanischen Bremseinrichtung 50 gebildete Antriebseinheit, so dass auf eine aktive Kühlung der von dem elektrischen Fahrmotor 2 und der mechanischen Bremseinrichtung 50 gebildeten Antriebseinheit verzichtet werden kann. The mechanical braking device 50 Can be designed as a pure parking brake that does not need to be operated for service braking. This reduces the wear of the mechanical braking device 50 and the heat input by the braking device 50 in one of the electric traction motor 2 and the mechanical braking device 50 formed drive unit, so that an active cooling of the electric traction motor 2 and the mechanical braking device 50 formed drive unit can be dispensed with.

Durch die Verwendung der generatorischen Abbremsung durch den elektrischen Fahrmotor 2 als Betriebsbremse und die Ausführung der mechanischen Bremseinrichtung 50 als reine Feststellbremse ist kein zusätzliches Bremsventil bzw. kein zusätzliches Betätigungselement, beispielsweise ein Handbremshebel, erforderlich, mit dem eine dosierbare Abbremsung durch die mechanische Bremseinrichtung 50 durchgeführt werden kann, um die mechanische Bremseinrichtung 50 als Betriebsbremse verwenden zu können, so dass sich der Bauaufwand für die mechanische Bremseinrichtung 50 verringert. By using the regenerative deceleration by the electric drive motor 2 as a service brake and the execution of the mechanical braking device 50 as a pure parking brake is no additional brake valve or no additional actuator, such as a handbrake lever required, with a metered deceleration by the mechanical braking device 50 can be performed to the mechanical braking device 50 to use as a service brake, so that the construction cost of the mechanical braking device 50 reduced.

Sofern die Ladeventileinrichtung 17 und die Druckspeichereinrichtung 15 bereits vorhanden sind, um die Bremseinrichtung 50 mit Druckmittel zu versorgen, kann der elektrische Retarderbetrieb mittels des elektrischen Pumpenmotors 4 ohne zusätzlichen Bauraumaufwand und Herstellungsaufwand erzielt werden, so dass die von der generatorischen Abbremsung über den elektrischen Fahrmotor 2 gebildete Betriebsbremse einen geringen Bauraumbedarf und geringe Herstellkosten aufweist. Unless the charging device 17 and the pressure storage device 15 already exist to the braking device 50 to provide pressure medium, the electric retarder by means of the electric pump motor 4 be achieved without additional space requirements and production costs, so that of the regenerative braking via the electric traction motor 2 formed service brake has a low space requirement and low production costs.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013113206 A1 [0002, 0004] DE 102013113206 A1 [0002, 0004]

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Mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem elektrischen Antriebssystem (1), wobei das Antriebssystem (1) zumindest einen elektrischen Fahrmotor (2) zum Antrieb zumindest eines Antriebsrades (3) der Arbeitsmaschine und einen elektrischen Pumpenmotor (4) zum Antrieb einer Hydraulikpumpe (5), die eine Arbeitshydraulik (6) der Arbeitsmaschine mit Druckmittel versorgt, aufweist, wobei zur Versorgung des elektrischen Fahrmotors (2) und des elektrischen Pumpenmotors (4) mit elektrischer Energie ein elektrischer Energiespeicher (7) vorgesehen, wobei die Arbeitsmaschine eine Druckspeichereinrichtung (15) aufweist, die mittels einer Ladeventileinrichtung (17) zum Laden mit Druckmittel mit der Hydraulikpumpe (5) der Arbeitshydraulik (6) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuereinrichtung (30) vorgesehen ist, die den elektrischen Fahrmotor (2), den elektrischen Pumpenmotor (4) und die Ladeventileinrichtung (17) der Druckspeichereinrichtung (15) ansteuert, wobei die elektronische Steuereinrichtung (30) im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine eine generatorische Abbremsung durchführt, bei der der elektrische Fahrmotor (2) in einem Generatorbetrieb betrieben wird und elektrische Energie in den elektrischen Energiespeicher (7) zurückspeist, wobei die elektronische Steuereinrichtung (30) derart ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb in einem Betriebszustand, in dem die von den im Generatorbetrieb betriebenen Fahrmotor (2) gelieferte elektrische Energie nicht vollständig in den elektrischen Energiespeicher (7) zurückgespeist werden kann, die elektronische Steuereinrichtung (30) einen Retarderbetrieb durchführt, in dem der elektrische Pumpenmotor (4) und die Ladeventileinrichtung (17) derart angesteuert werden, dass die von dem Pumpenmotor (4) angetriebene Hydraulikpumpe (5) der Arbeitshydraulik (6) Druckmittel in die Druckspeichereinrichtung (15) fördert. Mobile work machine, in particular industrial truck, with an electric drive system ( 1 ), wherein the drive system ( 1 ) at least one electric traction motor ( 2 ) for driving at least one drive wheel ( 3 ) of the working machine and an electric pump motor ( 4 ) for driving a hydraulic pump ( 5 ), which have a working hydraulics ( 6 ) of the working machine supplied with pressure medium, wherein for supplying the electric driving motor ( 2 ) and the electric pump motor ( 4 ) with electrical energy an electrical energy storage ( 7 ), wherein the working machine a pressure storage device ( 15 ), which by means of a loading valve device ( 17 ) for loading with pressure medium with the hydraulic pump ( 5 ) of the working hydraulics ( 6 ), characterized in that an electronic control device ( 30 ) is provided which the electric traction motor ( 2 ), the electric pump motor ( 4 ) and the loading valve device ( 17 ) of the pressure storage device ( 15 ), wherein the electronic control device ( 30 ) performs a regenerative braking in the braking operation of the working machine, wherein the electric traction motor ( 2 ) is operated in a generator mode and electrical energy in the electrical energy storage ( 7 ), the electronic control device ( 30 ) is designed such that in braking mode in an operating state in which the traction motor operated by the generator ( 2 ) supplied electrical energy is not completely in the electrical energy storage ( 7 ), the electronic control device ( 30 ) performs a retarder operation in which the electric pump motor ( 4 ) and the loading valve device ( 17 ) are controlled such that the of the pump motor ( 4 ) driven hydraulic pump ( 5 ) of the working hydraulics ( 6 ) Pressure medium in the pressure storage device ( 15 ) promotes. Mobile Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die generatorische Abbremsung durch den elektrischen Fahrmotor (2) als Betriebsbremse der Arbeitsmaschine ausgeführt ist. Mobile work machine according to claim 1, characterized in that the regenerative braking by the electric traction motor ( 2 ) is designed as a service brake of the working machine. Mobile Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeventileinrichtung (17) ein Prioritätsventil (20) aufweist, das in einer Förderleitung (11) der Hydraulikpumpe (5) der Arbeitshydraulik (6) angeordnet ist, wobei das Prioritätsventil (20) eingangsseitig mit der Förderleitung (11) der Hydraulikpumpe (5) und ausgangsseitig mit einer zu der Arbeitshydraulik (6) geführten Zulaufleitung (21) sowie mit einer zu der Druckspeichereinrichtung (15) geführten Ladeleitung (22) verbunden ist. Mobile work machine according to claim 1 or 2, characterized in that the loading valve device ( 17 ) a priority valve ( 20 ), which in a delivery line ( 11 ) of the hydraulic pump ( 5 ) of the working hydraulics ( 6 ), the priority valve ( 20 ) on the input side with the delivery line ( 11 ) of the hydraulic pump ( 5 ) and on the output side with a to the working hydraulics ( 6 ) guided supply line ( 21 ) and with a to the pressure storage device ( 15 ) guided charging line ( 22 ) connected is. Mobile Arbeitsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Prioritätsventil (20) als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet ist, das eine erste Steuerstellung (20a) aufweist, in der die Förderleitung (11) der Hydraulikpumpe (5) mit der Ladeleitung (22) verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung (11) mit der Zulaufleitung (21) der Arbeitshydraulik (6) abgesperrt ist, und eine zweite Steuerstellung (20b) aufweist, in der die Förderleitung (11) der Hydraulikpumpe (5) mit der Zulaufleitung (21) der Arbeitshydraulik (6) verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung (11) mit der Ladeleitung (22) abgesperrt ist, wobei das Prioritätsventil (20) von dem in der Ladeleitung (22) anstehenden Druck in Richtung der zweiten Steuerstellung (20b) betätigbar ist und von einer Feder (25) sowie der elektronischen Steuereinrichtung (30) in Richtung der ersten Steuerstellung (20a) betätigbar ist. Mobile work machine according to claim 3, characterized in that the priority valve ( 20 ) is constructed as a control valve throttling in intermediate positions, which has a first control position ( 20a ), in which the delivery line ( 11 ) of the hydraulic pump ( 5 ) with the charging line ( 22 ) and the connection of the delivery line ( 11 ) with the supply line ( 21 ) of the working hydraulics ( 6 ) is shut off, and a second control position ( 20b ), in which the delivery line ( 11 ) of the hydraulic pump ( 5 ) with the supply line ( 21 ) of the working hydraulics ( 6 ) and the connection of the delivery line ( 11 ) with the charging line ( 22 ), the priority valve ( 20 ) of the in the charging line ( 22 ) pending pressure in the direction of the second control position ( 20b ) and a spring ( 25 ) and the electronic control device ( 30 ) in the direction of the first control position ( 20a ) is operable. Mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckspeichereinrichtung (15) eine Druckabsicherungseinrichtung (40) zugeordnet ist. Mobile work machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure storage device ( 15 ) a pressure protection device ( 40 ) assigned. Mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von der elektronischen Steuereinrichtung (30) im Retarderbetrieb der Druck in der Druckspeichereinrichtung (15) und/oder Drehzahl der Hydraulikpumpe (5) und/oder die Fördermenge der Hydraulikpumpe (5) gesteuert wird. Mobile work machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that of the electronic control device ( 30 ) in the retarder operation, the pressure in the pressure storage device ( 15 ) and / or speed of the hydraulic pump ( 5 ) and / or the delivery rate of the hydraulic pump ( 5 ) is controlled. Mobile Arbeitsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabsicherungseinrichtung (40) im Einstelldruck veränderbar ist und mittels der elektronischen Steuereinrichtung (30) im Einstelldruck verstellbar ist. Mobile work machine according to claim 5 or 6, characterized in that the pressure-securing device ( 40 ) is variable in setting pressure and by means of the electronic control device ( 30 ) is adjustable in the setting pressure. Mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabsicherungseinrichtung (40) ausgangsseitig mit einem Lüftermotor (45) einer Kühlereinrichtung (46) in Verbindung steht, mittels der das Druckmittel der Arbeitshydraulik (6) kühlbar ist. Mobile work machine according to one of claims 5 to 7, characterized in that the pressure-securing device ( 40 ) on the output side with a fan motor ( 45 ) a cooler device ( 46 ), by means of which the pressure medium of the working hydraulics ( 6 ) is coolable. Mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsmaschine eine mechanische Bremseinrichtung (50) aufweist, die hydraulisch betätigbar ist und zur Versorgung mit Druckmittel mit der Druckspeichereinrichtung (15) verbunden ist. Mobile work machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the working machine is a mechanical braking device ( 50 ), which is hydraulically actuated and for supplying pressure medium with the pressure storage device ( 15 ) connected is. Mobile Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Bremseinrichtung (50) als Federspeicherbremse ausgebildet ist, die mittels eines hydraulischen Bremslösedruckes in eine Öffnungsstellung betätigbar ist. Mobile work machine according to claim 9, characterized in that the mechanical braking device ( 50 ) Is designed as a spring-loaded brake, which is actuated by means of a hydraulic brake release pressure in an open position. Mobile Arbeitsmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Bremseinrichtung (50) als Feststellbremse der Arbeitsmaschine ausgebildet ist. Mobile work machine according to claim 9 or 10, characterized in that the mechanical braking device ( 50 ) is designed as a parking brake of the working machine. Mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der mechanischen Bremseinrichtung (50) eine Bremsventileinrichtung (51) vorgesehen ist, die zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (30) in Verbindung steht. Mobile work machine according to one of claims 9 to 11, characterized in that for controlling the mechanical braking device ( 50 ) a brake valve device ( 51 ) is provided, which for driving with the electronic control device ( 30 ). Mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (7) als Blei-Säurebatterie oder als Hochleistungsbatterie, insbesondere Li-Ionen-Batterie, ausgebildet ist oder von Kondensatoren gebildet ist. Mobile work machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the electrical energy storage ( 7 ) is designed as a lead-acid battery or as a high-performance battery, in particular Li-ion battery, or is formed by capacitors.
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