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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Arbeitsmaschine.
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Im Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, wie etwa Radlader, Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper oder auch Bagger, bekannt. Diese elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen sind entweder rein elektrisch angetrieben, d.h. sie verfügen für ihre Energieversorgung ausschließlich über eine elektrische Batterie bzw. einen elektrischen Akkumulator, oder aber sie sind diesel-elektrisch angetrieben, was bedeutet, dass die benötigte Energie von einem dieselgetriebenen Generator, üblicherweise in Verbindung mit einem elektrischen Pufferspeicher, wie z.B. einem entsprechend dimensionierten Kondensator, bereitgestellt wird. In allen Fällen wird die für den Fahrantrieb und den Arbeitsantrieb benötigte mechanische Leistung von einem oder mehreren Elektromotoren erbracht. Weiterhin sind auch hybrid-elektrische Arbeitsmaschinen bekannt, bei denen die benötigte mechanische Leistung in erster Linie von einem Verbrennungsmotor, üblicherweise einem Dieselmotor, erbracht wird. Ein zusätzlich vorgesehener Elektromotor wird von einer Batterie bzw. einem Akkumulator gespeist und übernimmt hier typischerweise eine sog. Boost-Funktion.
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Ebenfalls bekannt sind lastschaltbare Getriebe für Arbeitsmaschinen, bei denen während eines Schaltvorgangs eine Drehzahlsynchronisierung zwischen der Drehzahl eines Antriebsaggregats und der Drehzahl der einzulegenden Gangstufe erfolgt. Bei einem Hochschaltvorgang wird die Drehzahl des Antriebsaggregats entsprechend reduziert, bei einem Herunterschaltvorgang entsprechend erhöht.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 20 2014 000 738 U1 einen rein elektromotorisch angetriebener Radlader, der einen ersten Elektromotor für einen Fahrantrieb und einen zweiten Elektromotor für einen Arbeitsantrieb aufweist.
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Aus der
EP 0 962 597 A2 ist eine batteriebetriebene Arbeitsmaschine bekannt, welche für den Fahrantrieb zwei Elektromotoren aufweist und einen weiteren Elektromotor für den Arbeitsantrieb aufweist. Die zwei Elektromotoren für den Fahrantrieb sind in die Vorderachse integriert, wobei jeder Elektromotor ein Rad antreibt.
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Aus der
DE 10 330 159 A1 ist ferner ein mehrgängiges Lastschaltgetriebe für Baumaschinen mit einem Drehmomentwandler, einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und mehreren Vorgelegewellen, Losrädern, Festrädern und Schaltkupplungen bekannt.
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Die bekannten elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen sind hinsichtlich ihres elektro-mechanischen Wirkungsgrads jedoch verbesserungsfähig.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, umfassend einen Fahrantrieb mit einem elektrischen Fahrmotor und einem Fahrgetriebe, wobei der Fahrantrieb über das Fahrgetriebe vom Fahrmotor antreibbar ist. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahrgetriebe als lastschaltbares Getriebe ausgebildet ist.
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Die Erfindung beschreibt also einen elektromechanischen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang umfasst dabei einen von einem elektrischen Fahrmotor angetriebenen Fahrantrieb, wobei der Fahrmotor den Fahrantrieb über ein Fahrgetriebe antreibt, d.h. das Fahrgetriebe ist dem Fahrmotor trieblich nachgeschaltet. Das Fahrgetriebe ist erfindungsgemäß als lastschaltbares Getriebe ausgebildet.
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Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ein vergleichsweise energieeffizienterer Antriebsstrang mit gegenüber den bekannten elektromechanischen Antriebssträngen verbessertem Wirkungsgrad bereitgestellt werden kann. Bekannte elektromechanische Antriebsstränge ohne Lastschaltgetriebe benötigen nämlich insbesondere zur Drehzahlsynchronisation ihrer Elektromotoren in der Regel vergleichsweise große und leistungsstarke Kupplungen oder sogar eine zusätzliche Strombeaufschlagung der Elektromotoren während der Drehzahlsynchronisation. Die Ursache hierfür liegt einerseits im - gegenüber einem Verbrennungsmotor - vergleichsweise größeren Trägheitsmoment eines Elektromotors, sowie andererseits im vergleichsweise größeren Drehzahlspektrum des Elektromotors, wodurch auch entsprechend höhere auszugleichende Differenzdrehzahlen vorliegen können. Große und leistungsstarke Kupplungen sind aufgrund ihrer vergleichsweise großen Reibungsverluste und ihres vergleichsweise hohen Schleppmoments für die Erzielung eines hohen energetischen Wirkungsgrades jedoch ungünstig. Ebenso ist eine Strombeaufschlagung der Elektromotoren mit vergleichsweise sehr hohen Strömen bei jedem Schaltvorgang für einen hohen Wirkungsgrad hinderlich. Durch das erfindungsgemäße Zurückgreifen auf ein lastschaltbares Getriebe als Fahrgetriebe können diese Nachteile vorteilhaft überwunden werden. Ein lastschaltbares Getriebe ermöglicht nämlich eine Drehzahlsynchronisation auch eines Elektromotors ohne dafür eine gesonderte, große und leistungsstarke Kupplung zu benötigen. Stattdessen umfasst ein lastschaltbares Getriebe in der Regel eine Vielzahl von vergleichsweise kleinen Kupplungen, welche bedarfsweise zur Unterstützung der Drehzahlsynchronisation hinzugezogen werden können. Dadurch entfällt auch die Notwendigkeit, die Drehzahlsynchronisation mit vergleichsweise hohen Strombeaufschlagungen des Elektromotors zu unterstützen. Somit kann ein elektromechanischer Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine mit verbessertem Wirkungsgrad bereitgestellt werden. Dies hilft also bei der Reduzierung des Energiebedarfs einer derartigen Arbeitsmaschine und führt damit sowohl zu einer Verringerung von umweltschädlichen Emissionen, welche bei der Stromerzeugung entstehen, als auch zu einer verlängerten Betriebsdauer der Arbeitsmaschine zwischen zwei Ladevorgängen.
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Bevorzugt umfasst der Fahrantrieb weiterhin mindestens eine Abtriebswelle, um über die mindestens eine Abtriebswelle mindestens eine Achse der Arbeitsmaschine anzutreiben.
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Bevorzugt weist das Fahrgetriebe eine Vielzahl von als Vorwärtsgänge und mindestens eine als Rückwärtsgang ausgebildete Gangstufe auf. Besonders bevorzugt entspricht die Zahl der Vorwärtsgänge der Zahl der Rückwärtsgänge. Aufgrund der Fähigkeit von Elektromotoren, ihre Drehrichtung zu ändern, ist das Bereitstellen eines oder mehrerer Rückwärtsgänge allerdings nicht immer erforderlich.
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Denkbar und bevorzugt ist auch nicht nur das Bereitstellen eines einzelnen elektrischen Fahrmotors, sondern auch mehrerer elektrischer Fahrmotoren, die z.B. über ein Summiergetriebe miteinander gekoppelt sein können oder über jeweils einzelne Triebanbindungen trieblich lösbar mit dem Fahrgetriebe verbunden sein können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass dem Fahrgetriebe eine elektrohydraulische Druckeinheit zugeordnet ist, wobei die Druckeinheit einen elektrischen Druckmotor und eine vom Druckmotor antreibbare hydraulische Druckpumpe umfasst, wobei die Druckeinheit dazu ausgebildet ist, einen hydraulischen Druck zur Betätigung von Kupplungen und/oder Schaltzylindern des Fahrgetriebes bereitzustellen und wobei die Druckeinheit hinsichtlich ihrer mechanischen Leistungsfähigkeit an die Betätigung der Kupplungen und/oder Schaltzylinder angepasst ist.
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Die elektrohydraulische Druckeinheit besteht also zumindest aus einem Elektromotor, nämlich dem elektrischen Druckmotor, sowie zumindest einer vom Druckmotor antreibbaren hydraulischen Pumpe, der Druckpumpe. Diese Druckeinheit ist zumindest funktional dem Fahrgetriebe zugeordnet, kann aber sogar baulich in ein Gehäuse des Fahrgetriebes aufgenommen sein. Die Druckeinheit stellt dabei jeweils den zur Betätigung der Kupplungen des Fahrgetriebes und der Schaltzylinder des Fahrgetriebes benötigten hydraulischen Druck bereit. Die mechanische Leistungsfähigkeit der Druckeinheit ist dabei an diese Betätigungen angepasst, d.h., dass sowohl der Druckmotor als auch die Druckpumpe hinsichtlich ihres erzeugbaren Drucks, ihrer Fördermenge sowie ihres Wirkungsgrads an die typischerweise vom Fahrgetriebe benötigten Drücken und Fördermengen angepasst sind, also hier ihren maximalen Wirkungsgrad aufweisen.
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Dies führt zu einem deutlich besseren Wirkungsgrad bei der Druckversorgung des Fahrgetriebes gegenüber den bekannten Druckversorgungen: Im Stand der Technik ist es üblich, die Druckversorgung des Fahrgetriebes über eine im Antriebsstrang üblicherweise vorgesehene Arbeitshydraulik bereitzustellen, wobei die Arbeitshydraulik jedoch eigentlich auf die Bereitstellung deutlich größerer hydraulischer Leistungen ausgelegt ist, wie etwa den Betrieb eines Nebenabtriebs samt Anbaugerät, einer Baggerschaufel oder das Anheben und Abkippen einer vollbeladenen Ladefläche. Da zudem die Arbeitshydraulik oftmals während der Fahrt der Arbeitsmaschine, also während des Betriebs des Fahrantriebs und damit des Fahrgetriebes, keine Arbeiten zu verrichten hat, versorgt sie in diesen Zeiträumen lediglich das Fahrgetriebe mit dem benötigten hydraulischen Druck. Dazu werden eine Drehzahl der hydraulischen Pumpe der Arbeitshydraulik sowie eine verstellbare Kolbenhubhöhe der hydraulischen Pumpe der Arbeitshydraulik üblicherweise auf ein Minimum reduziert, wodurch jedoch ein sehr ungünstiger und ineffizienter Betriebspunkt vorliegt.
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Durch Vorsehen der elektrohydraulischen Druckeinheit kann eine vorhandene Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine während der Fahrt vollständig deaktiviert werden und die Druckversorgung des Fahrgetriebes erfolgt über die speziell hierfür ausgebildete Druckeinheit mit einem hohen Wirkungsgrad. Dies ermöglicht nicht nur die Druckversorgung des Fahrgetriebes mit einem hohen Wirkungsgrad sondern auch eine Energieeinsparung durch die vollständige Deaktivierung des Arbeitsantriebs.
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Bevorzugt ist es vorgesehen. Das die elektrohydraulische Druckeinheit nur bedarfsweise aktiviert wird, also immer nur dann, wenn eine Druckanforderung des Fahrgetriebes vorliegt.
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Ebenfalls bevorzugt ist es vorgesehen, dass die elektrohydraulische Druckeinheit weiterhin einen hydraulischen Druckspeicher umfasst, welcher ein Volumen zur Aufnahme eines unter Druck stehenden hydraulischen Fluids aufweist. Dieser Druckspeicher kann insbesondere als Pufferspeicher verwendet werden, so dass die Druckpumpe und der Druckmotor möglichst oft in einem möglichst optimalen Betriebspunkt, also mit größtmöglichem Wirkungsgrad, betrieben werden können. Z.B. kann dem Druckspeicher Druck entnommen werden, wenn eine Druckanforderung des Fahrgetriebes oberhalb eines optimalen Betriebspunkts der Druckpumpe und des Druckmotors liegt, so dass die Druckdifferenz zwischen der Druckanforderung und des im optimalen Betriebspunkts bereitstellbaren Drucks vom Druckspeicher bereitgestellt wird. Umgekehrt kann der Druckspeicher Druck aufnehmen, wenn eine Druckanforderung des Fahrgetriebes unterhalb eines optimalen Betriebspunkts der Druckpumpe und des Druckmotors liegt, so dass die Druckdifferenz zwischen der Druckanforderung und des im optimalen Betriebspunkts bereitstellbaren Drucks in diesem Fall dem Druckspeicher zugeführt wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Druckeinheit dazu ausgebildet ist, zusätzlich einen hydraulischen Druck für eine Lenkvorrichtung der Arbeitsmaschine bereitzustellen, wobei die Druckeinheit hinsichtlich ihrer mechanischen Leistungsfähigkeit an die Betätigung der Lenkvorrichtung und der Kupplungen und/oder Schaltzylinder angepasst ist. Daraus ergeben sie die bereits im Zusammenhang mit der Druckversorgung der Kupplungen bzw. Schaltzylinder des Fahrgetriebes genannten Vorteile auch für die Lenkvorrichtung der Arbeitsmaschine.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Druckpumpe als Verschwenkpumpe mit stellbarer Kolbenhubhöhe ausgebildet ist. Dies eignet sich besonders vorteilhaft, wenn die Druckpumpe als sog. verstellbare Axialkolbenpumpe ausgebildet ist. Über die Kolbenhubhöhe kann das Hubvolumen der Druckpumpe gesteuert bzw. geregelt werden. Eine Vergrößerung der Kolbenhubhöhe führt dabei zur Erzeugung einer vergleichsweise großen hydraulischen Leistung während eine geringe Kolbenhubhöhe entsprechend zu einer vergleichsweise geringen hydraulischen Leistung führt. Somit muss die bereitgestellte hydraulische Leistung nicht ausschließlich über die Drehzahl des Druckmotors eingestellt bzw. eingeregelt werden sondern kann also zusätzlich über Kolbenhubhöhe eingestellt bzw. eingeregelt werden, wodurch sich mehr Freiheitsgrade zum Erreichen eines größtmöglichen Wirkungsgrads ergeben.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrang weiterhin einen Arbeitsantrieb mit einem elektrischen Arbeitsmotor umfasst, wobei der Arbeitsantrieb vom Arbeitsmotor antreibbar ist. Der Antriebsstrang umfasst also neben dem bereits beschriebenen Fahrantrieb zusätzlich einen Arbeitsantrieb, welches weitestgehend unabhängig vom Fahrantrieb betrieben werden kann.
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Denkbar und bevorzugt ist auch nicht nur das Bereitstellen eines einzelnen elektrischen Arbeitsmotors, sondern auch mehrerer elektrischer Arbeitsmotoren, die z.B. über ein Summiergetriebe miteinander gekoppelt sein können oder über jeweils einzelne Triebanbindungen trieblich lösbar mit dem Arbeitsgetriebe verbunden sein können.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Arbeitsantrieb weiterhin ein Arbeitsgetriebe umfasst, wobei das Arbeitsgetriebe als lastschaltbares Getriebe ausgebildet ist. Daraus ergeben sich die im Zusammenhang mit der lastschaltbaren Ausbildung des Fahrgetriebes genannten Vorteile in analoger Weise auch für den Arbeitsantrieb. Zudem eignet sich der beschriebene Antriebsstrang somit besonders gut zur Verwendung in einer Arbeitsmaschine, insbesondere in einer elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschine.
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Bevorzugt weist das Arbeitsgetriebe eine Vielzahl von als Vorwärtsgänge und eine Vielzahl von als Rückwärtsgänge ausgebildete Gangstufen auf. Aufgrund der Fähigkeit von Elektromotoren, ihre Drehrichtung zu ändern, ist das Bereitstellen von Rückwärtsgängen allerdings nicht immer erforderlich.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebstrang weiterhin einen elektrischen Energiespeicher umfasst und der Fahrmotor zur elektrischen Rekuperation im Generatorbetrieb betreibbar ist. Die durch den Generatorbetrieb des Fahrmotors rekuperierte elektrische Energie kann dann dem Energiespeicher zugeführt werden. Im Generatorbetrieb arbeitet der Fahrmotor als Generator und wandelt mechanische, nämlich kinetische, Energie in elektrische Energie um. Diese elektrische Energie kann dem elektrischen Energiespeicher später im Bedarfsfalle wieder entnommen werden, um den Arbeitsmotor bzw. den Fahrmotor bzw. jeden anderen Elektromotor des Antriebsstrangs bzw. jeden anderen elektrischen Verbraucher der Arbeitsmaschine zu versorgen. Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass der elektrische Energiespeicher über ein Ladekabel oder eine sonstige geeignete Ladevorrichtung, beispielsweise eine Induktionsladevorrichtung, mit externer elektrischer Energie ladbar ist. Die Verwendung des Fahrmotors zum Rekuperieren reduziert außerdem den Verschleiß einer mechanischen Reibungsbremse, da während der Rekuperation ein Bremsmoment wirkt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Arbeitsantrieb eine vom Arbeitsmotor antreibbare hydraulische Arbeitspumpe mit einer stellbaren Kolbenhubhöhe umfasst. Dies eignet sich wieder besonders vorteilhaft, wenn auch die Arbeitspumpe als Verstellpumpe ausgebildet ist und führt auch beim Arbeitsantrieb dazu, dass die bereitgestellte hydraulische Leistung nicht ausschließlich über die Drehzahl des Arbeitsmotors eingestellt bzw. eingeregelt werden muss, sondern zusätzlich über Kolbenhubhöhe eingestellt bzw. eingeregelt werden kann, wodurch sich auch in diesem Fall mehr Freiheitsgrade zum Erreichen eines größtmöglichen Wirkungsgrads ergeben. In diesem Fall entspricht der Arbeitsantrieb mit seiner hydraulischen Arbeitspumpe der bereits beschriebenen und im Stand der Technik Arbeitshydraulik.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Arbeitsmaschine mindestens eine Vorderachse und mindestens eine Hinterachse umfasst, wobei mindestens eine Vorderachse und mindestens eine Hinterachse vom Fahrantrieb antreibbar sind. Daraus ergibt sich der Vorteil einer verbesserten Geländegängigkeit der Arbeitsmaschine gegenüber nur einer einzelnen angetriebenen Achse.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrang weiterhin einen Lüfter sowie einen elektrischen Lüftermotor zum Betreiben des Lüfters umfasst. Der Lüfter dient v.a. der bedarfsgerechten Kühlung der einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs. Der Lüftermotor ist dabei vorzugsweise in Abhängigkeit einer Temperatur des Antriebsstrangs, insbesondere von in Abhängigkeit Temperaturen von Ölkreisläufen des Fahrantriebs und des Arbeitsantriebs oder eines gemeinsamen Ölkreislaufs des Fahr- und des Arbeitsantriebs steuerbar oder regelbar.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass für den Fahrmotor, den Arbeitsmotor, den Druckmotor und den Lüftermotor jeweils eine eigene Leistungselektronik zur Steuerung bzw. Regelung vorgesehen ist.
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Alternativ bevorzugt ist es vorgesehen, dass für einige oder alle vorgesehenen Elektromotoren, also Fahrmotor, Arbeitsmotor, Druckmotor und Lüftermotor, insgesamt nur eine gemeinsame Leistungselektronik vorgesehen ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Arbeitsmaschine, umfassend einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang beschriebenen Vorteile auch für die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Arbeitsmaschine als Radlader, Dumper, Bagger, Teleskoplader oder Traktor ausgebildet ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigt:
- 1 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für eine Arbeitsmaschine.
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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1 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 1 für eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt). Der Antriebsstrang 1 umfasst einen Fahrantrieb 2 mit einem elektrischen Fahrmotor 3 und einem Fahrgetriebe 4, wobei der Fahrantrieb 2 über das Fahrgetriebe 4 vom Fahrmotor 3 antreibbar ist. Das Fahrgetriebe 4 ist als lastschaltbares Getriebe ausgebildet, wodurch sich gegenüber bekannten elektromechanischen Antriebssträngen der Vorteil einer verbesserten Energieeffizienz ergibt. Bekannte elektromechanische Antriebsstränge ohne Lastschaltgetriebe benötigen nämlich insbesondere zur Drehzahlsynchronisation ihrer Elektromotoren in der Regel vergleichsweise große und leistungsstarke Kupplungen oder sogar eine zusätzliche Strombeaufschlagung der als Fahrmotor verwendeten Elektromotoren während der Drehzahlsynchronisation, wodurch sich vergleichsweise hohe Wirkungsgradverluste ergeben. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Lastschaltgetriebes hingegen kann die Drehzahlsynchronisationen über eine Vielzahl vergleichsweise kleinerer Kupplungen des Lastschaltgetriebes erfolgen. Über eine in 1 nicht dargestellte Abtriebswelle des Fahrgetriebes 4 sind beispielsgemäß eine Vorderachse 9 und eine Hinterachse 10 der Arbeitsmaschine antreibbar. Der Fahrantrieb 2 umfasst weiterhin eine dem Fahrgetriebe 4 zugeordnete elektrohydraulische Druckeinheit 5, wobei die Druckeinheit 5 ihrerseits einen (nicht dargestellten) elektrischen Druckmotor und eine vom Druckmotor antreibbare (ebenfalls nicht dargestellte) hydraulische Druckpumpe umfasst. Die Druckeinheit 5 ist dazu ausgebildet, einen hydraulischen Druck zur Betätigung von Kupplungen und Schaltzylindern des Fahrgetriebes 4 sowie für eine (nicht dargestellte) Lenkvorrichtung der Arbeitsmaschine bereitzustellen. Die Druckeinheit 5 ist dabei hinsichtlich ihrer mechanischen Leistungsfähigkeit, d.h. hinsichtlich der wirkungsgradoptimalen Betriebspunkte des Druckmotors und der Druckpumpe, an die Betätigung der Kupplungen und Schaltzylinder sowie der Lenkvorrichtung angepasst ist. Beispielsgemäß umfasst der Antriebsstrang 1 weiterhin einen Arbeitsantrieb 6 mit einem elektrischen Arbeitsmotor 7, wobei der Arbeitsantrieb 6 vom Arbeitsmotor 7 antreibbar ist, sowie eine ebenfalls vom Arbeitsmotor 7 antreibbare, als verstellbare Axialkolbenpumpe 8 ausgebildete, hydraulische Arbeitspumpe 8 mit einer stellbaren Kolbenhubhöhe. Über eine Verstellung der Kolbenhubhöhe kann das Hubvolumen der Arbeitspumpe 8 gesteuert werden. Somit muss die bereitgestellte hydraulische Leistung nicht ausschließlich über die Drehzahl des Arbeitsmotor 7 eingestellt werden sondern kann zusätzlich über die Kolbenhubhöhe eingestellt werden, wodurch sich mehr Freiheitsgrade zum Erreichen eines größtmöglichen Wirkungsgrads ergeben.
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Der beispielhaft gezeigte Antriebsstrang 1 umfasst weiterhin einen Lüfter 11 und elektrischen Lüftermotor 12 zum Antreiben des Lüfters 11. Jedem Elektromotor 3, 7 , 12 ist beispielsgemäß eine eigene Leistungselektronik 13, 14, 15 zur Steuerung des jeweiligen Elektromotors 3, 7, 12, also des Fahrmotors 3, des Arbeitsmotors 7 und des Lüftermotors 12, zugeordnet. Des Weiteren umfasst der Antriebstrang 1 der 1 einen elektrischen Energiespeicher 16 zur Versorgung des Fahrmotors 3, des Arbeitsmotors 7, des Lüftermotors 12 und des Druckmotors mit elektrischer Energie. Beispielsgemäß handelt es sich bei dem Energiespeicher 16 um eine wiederaufladbare LiPo-Batterie. Dieser Energiespeicher 12 kann durch die Ladevorrichtung 17 mit elektrischer Energie geladen werden oder aber durch einen Generatorbetrieb des Fahrmotors 3 beim Rekuperieren geladen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsstrang
- 2
- Fahrantrieb
- 3
- elektrischer Fahrmotor
- 4
- Fahrgetriebe
- 5
- elektrohydraulische Druckeinheit
- 6
- Arbeitsantrieb
- 7
- Arbeitsmotor
- 8
- hydraulische Arbeitspumpe
- 9
- Vorderachse
- 10
- Hinterachse
- 11
- Lüfter
- 12
- elektrischer Lüftermotor
- 13
- Leistungselektronik
- 14
- Leistungselektronik
- 15
- Leistungselektronik
- 16
- elektrischer Energiespeicher
- 17
- Ladevorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014000738 U1 [0004]
- EP 0962597 A2 [0005]
- DE 10330159 A1 [0006]
