DE202010011738U1 - Drive system, in particular for a mobile implement - Google Patents

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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Antriebssystem, insbesondere für ein mobiles Arbeitsgerät, mit einer Elektromaschine (5) und mit einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Hydraulikmaschine (10, 11, 12, 20), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (5) und die Hydraulikmaschine (10, 11, 12, 20) zu einer zumindest teilweise integrierten elektrisch-hydraulischen Antriebseinheit verbunden sind.Drive system, in particular for a mobile working device, with an electric machine (5) and with a hydraulic machine (10, 11, 12, 20) adjustable in its delivery volume, characterized in that the electric machine (5) and the hydraulic machine (10, 11, 12 , 20) are connected to an at least partially integrated electric-hydraulic drive unit.

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft Antriebssystem, insbesondere für ein mobiles Arbeitsgerät, mit einer Elektromaschine und mit einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Hydraulikmaschine.The Invention relates to drive system, in particular for a mobile implement, with an electric machine and with a variable in their delivery hydraulic machine.

Es existieren Entwicklungen, bei denen der elektrische Antrieb und eine Hydraulikpumpe mit einer axialen Ausrichtung/Verbindung eine Antriebseinheit bilden. Bisher sind Elektromaschine und Hydraulikmaschine zwei eigenständige Baugruppen. Zum Beispiel zeigt die WO 2006/055978 A1 ein solches Antriebssystem.There are developments in which the electric drive and a hydraulic pump with an axial alignment / connection form a drive unit. So far, electric machine and hydraulic machine are two separate modules. For example, the shows WO 2006/055978 A1 such a drive system.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass zwei eigenständige Baugruppen (Elektromaschine und Hydraulikmaschine) zu einer Antriebseinheit verbunden sind.Of the Advantage of the invention is that two independent Assemblies (electric machine and hydraulic machine) to a drive unit are connected.

Die Verbindung erfolgt bevorzugt im Gehäuse der Elektromaschine durch ein definiertes Flanschbild mit einer mechanischen KupplungThe Connection preferably takes place in the housing of the electric machine through a defined flange pattern with a mechanical coupling

Es ist eine Vernetzung der elektronischen Regler von Elektromaschine und Hydraulik mit der Steuerung eines vorhandenen Verbrennungsmotors möglich und vorteilhaft.It is a networking of the electronic controller of electric machine and hydraulics with the control of an existing internal combustion engine possible and advantageous.

In Erweiterung kann zudem die Ventiltechnik einer Arbeitshydraulik ebenfalls integriert werden, so dass ein abgeschlossenes System zum Betrieb eines Fahrzeugs entsteht.In Extension can also be the valve technology of a working hydraulics also be integrated, so that a closed system to operate a vehicle arises.

Die erzielbaren Vorteile seien hier zusammengefasst:
Der Kraftstoffbedarf ist reduziert;
Elektromaschine und Hydraulik können aufeinander abgestimmt werden;
es entfällt ein Zwischengetriebe für den Antrieb der Hydraulikpumpe;
die Kupplung in der Elektromaschine kann hydraulisch angesteuert werden, so dass durch höhere Leistungsdichte kürzere Stellzeiten erhalten werden;
eine Druckversorgung des Kupplungsstellers kann aus existierendem Hydraulikkreislauf erfolgen;
eine Kühlung der Elektromaschine und Leistungselektronik ist aus dem Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors möglich;
in Sonderfällen ist ein Entfall die Kupplung zwischen Elektromaschine und Hydraulikmaschine möglich, zum Beispiel wenn die Hydraulikpumpe auf Leistung null zurückgeschwenkt werden kann;
es ist eine Baueinheit mit gemeinsamer Achse, mit gemeinsamen Gehäuse für die Elektromaschine und die Hydraulikmaschine möglich;
das Gesamtgewicht der Einheit ist gering;
es ist eine Nutzung der Rekuperationsenergie (z. B. beim Bremsen) über die dann als Motor betriebene Hydraulikmaschine, die die Elektromaschine als Generator antreibt, möglich, wobei die elektrische Energie dann in einer Batterie gespeichert wird;
bei Einsatz der Elektromaschine als Generator für den elektrischen Fahrantrieb ist es möglich, einen Diesel-elektrischen Antrieb bauraumoptimiert darzustellen bzw. als Stromquelle für einen seriellen Hybridantrieb zu nutzen;
bei Gesamtintegration inklusive Ventiltechnik der Arbeitshydraulik wird neben energetischen Vorteilen als Vorteil insbesondere ein kompakterer Bauraum erhalten.The achievable advantages are summarized here:
The fuel requirement is reduced;
Electric machine and hydraulics can be matched to each other;
it eliminates an intermediate gear for driving the hydraulic pump;
the coupling in the electric machine can be controlled hydraulically, so that shorter positioning times are obtained by higher power density;
a pressure supply of the clutch actuator can be done from existing hydraulic circuit;
a cooling of the electric machine and power electronics is possible from the cooling circuit of the engine;
In special cases, the elimination of the coupling between the electric machine and the hydraulic machine is possible, for example, when the hydraulic pump can be swung back to zero power;
it is a unit with a common axis, with common housing for the electric machine and the hydraulic machine possible;
the total weight of the unit is low;
it is possible to use the recuperation energy (eg during braking) via the hydraulic machine then operated as a motor, which drives the electric machine as a generator, the electric energy then being stored in a battery;
when using the electric machine as a generator for the electric traction drive, it is possible to represent a diesel-electric drive space-optimized or to use as a power source for a serial hybrid drive;
In the case of total integration, including the valve technology of the working hydraulics, not only energy advantages but also, in particular, a more compact installation space are obtained.

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Antriebssystems sind in den Zeichnungen dargestellt.Two Embodiments of an inventive Drive system are shown in the drawings.

Dabei zeigt die 1 die mögliche Integration einer Elektromaschine mit verschiedenen Hydraulikmaschinen auf.It shows the 1 the possible integration of an electric machine with various hydraulic machines.

Die 2 zeigt ein Antriebssystem mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, wobei die Primäreinheit des hydrostatischen Fahrantriebs mit einem Elektromotor zu einer Baueinheit zusammengefasst sein kann.The 2 shows a drive system with a hydrostatic drive, wherein the primary unit of the hydrostatic drive can be combined with an electric motor to form a unit.

Nach 1 weist eine herkömmliche Elektromaschine 5, die in 5 in aufgelöster perspektivischer Ansicht gezeigt ist, verschiedene Gehäuseteile, nämlich ein Mittelteil 6, einen insgesamt flachen Deckel 7 auf der einen Seite des Mittelteils und einen halbtonnenförmigen Deckel 8. Neben der Elektromaschine 5 sind drei verschiedene Hydraulikmaschinen 10, 11 und 12 mit verstellbarem Hubvolumen gezeigt, die sich hinsichtlich ihrer Einsatzgebiete und hinsichtlich der Regelgeräte für das Hubvolumen voneinander unterscheiden. Bei diesen Geräten äußert sich die erfinderische Idee nun darin, dass das Gehäuseteil 8 der Elektromaschine und das Gehäuseteil einer Hydraulikmaschine, das den Flansch aufweist, aus einem einzigen Gussteil bestehen. Dies ist durch die die beiden Gehäuseteile umfassende Ellipse 15 angedeutet.To 1 has a conventional electric machine 5 , in the 5 is shown in exploded perspective view, various housing parts, namely a central part 6 , an overall flat lid 7 on one side of the middle section and a half-barrel lid 8th , Next to the electric machine 5 are three different hydraulic machines 10 . 11 and 12 shown with adjustable displacement, which differ in terms of their applications and in terms of the control units for the stroke volume. In these devices, the inventive idea manifests itself in that the housing part 8th the electric machine and the housing part of a hydraulic machine having the flange, consist of a single casting. This is due to the two housing parts comprehensive ellipse 15 indicated.

Gemäß 2 hat dieselbe Elektromaschine 5 wie in 1 eine gemeinsame Schnittstelle mit der verstellbaren Primäreinheit 20 eines hydrostatischen Fahrantriebs, der als wesentlichen weiteren Bestandteil noch einen Hydromotor 21 umfasst. Durch die Verbindungslinie 25 ist angedeutet dass auch hier erfindungsgemäß das Gehäuseteil 8 der Elektromaschine 5 und ein Gehäuseteil 24 der Primäreinheit 20 einstückig zu einem Gussteil zusammengefasst sind.According to 2 has the same electric machine 5 as in 1 a common interface with the adjustable primary unit 20 a hydrostatic drive, the essential further component still a hydraulic motor 21 includes. Through the connecting line 25 is indicated that also here according to the invention the housing part 8th the electric machine 5 and a housing part 24 the primary unit 20 are integrally combined to form a casting.

Insgesamt erhält man also durch die erfinderische Ausgestaltung eines Antriebssystems einen hohen Integrationsgrad zwischen Elektromaschine und Hydraulikmaschine.All in all So you get through the inventive design of a Drive system a high degree of integration between the electric machine and Hydraulic machine.

Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem kann vor allem in Flurförderfahrzeugen, leichten Baumaschinen, Kommunalfahrzeugen, Telehändlern oder Arbeitsbühnen eingesetzt werden.An inventive drive system Can be used mainly in industrial trucks, light construction equipment, municipal vehicles, telehs or work platforms.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 2006/055978 A1 [0002] - WO 2006/055978 A1 [0002]

Claims (8)

Antriebssystem, insbesondere für ein mobiles Arbeitsgerät, mit einer Elektromaschine (5) und mit einer in ihrem Fördervolumen verstellbaren Hydraulikmaschine (10, 11, 12, 20), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (5) und die Hydraulikmaschine (10, 11, 12, 20) zu einer zumindest teilweise integrierten elektrisch-hydraulischen Antriebseinheit verbunden sind.Drive system, in particular for a mobile implement, with an electric machine ( 5 ) and with a variable in their flow hydraulic machine ( 10 . 11 . 12 . 20 ), characterized in that the electric machine ( 5 ) and the hydraulic machine ( 10 . 11 . 12 . 20 ) are connected to an at least partially integrated electric-hydraulic drive unit. Antriebssystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein einstückiges Gussteil ein Gehäuseteil (8) der Elektromaschine (5) und ein Gehäuseteil der Hydraulikmaschine (10, 11, 12, 20) gebildet ist, dass insbesondere ein Gehäuseteil der Elektromaschine und ein Flansch der Hydraulikmaschine ein einstückiges Gussteil sind.Drive system according to claim 1, characterized in that by a one-piece casting a housing part ( 8th ) of the electric machine ( 5 ) and a housing part of the hydraulic machine ( 10 . 11 . 12 . 20 ) is formed, that in particular a housing part of the electric machine and a flange of the hydraulic machine are a one-piece casting. Antriebssystem nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Triebwelle der Elektromaschine und eine Triebwelle der Hydraulikmaschine über eine mechanische Kupplung miteinander verbunden sind.Drive system according to claim 1 or 2, characterized characterized in that a drive shaft of the electric machine and a Drive shaft of the hydraulic machine via a mechanical Coupling are connected together. Antriebssystem nach einem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung durch einen hydraulischen Kupplungssteller betätigbar ist und das der Kupplungssteller aus einem existierenden Hydraulikkreislauf des Arbeitsgeräts mit Druckmittel versorgt wird.Drive system according to any preceding claim, characterized in that the coupling by a hydraulic Clutch actuator is actuated and that of the clutch plate from an existing hydraulic circuit of the implement is supplied with pressure medium. Antriebssystem nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kupplung in der Elektromaschine befindet.Drive system according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the coupling is in the electric machine. Antriebssystem nach einem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es auch einen Verbrennungsmotor umfasst, dass wenigstens ein elektronische Regler für die elektrisch-hydraulische Antriebseinheit vorhanden ist und dass der wenigstens eine elektronische Regler mit der elektronischen Steuerung des Verbrennungsmotors vernetzt ist.Drive system according to any preceding claim, characterized in that it also comprises an internal combustion engine, that at least one electronic controller for the electric-hydraulic Drive unit is present and that the at least one electronic Controller with the electronic control of the internal combustion engine networked is. Antriebssystem nach einem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es auch einen Verbrennungsmotor umfasst und das die Kühlung der Elektro maschine und von vorhandener Leistungselektronik aus dem Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors erfolgt.Drive system according to any preceding claim, characterized in that it also includes an internal combustion engine and that the cooling of the electric machine and of existing power electronics from the cooling circuit of the engine takes place. Antriebssystem nach einem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventiltechnik für die Arbeitshydraulik des Arbeitsgeräts integriert ist.Drive system according to any preceding claim, characterized in that the valve technology for the Working hydraulics of the implement is integrated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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