DE202015009500U1

DE202015009500U1 - Engine-powered vehicle with a high-pressure pump

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Publication number: DE202015009500U1
Application number: DE202015009500.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2018-01-02
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: WO2016096794A1

Abstract

Motorbetriebenes Fahrzeug (F) mit einer von dem Fahrzeugmotor (2) angetriebenen Hochdruckpumpe (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (13) in einen Regelkreis mit einer Einrichtung zum Voreinstellen eines Soll-Betriebszustandes und zum Überwachen des Ist-Betriebszustandes der Hochdruckpumpe (13) und mit einem fahrzeugseitigen, einer Beeinflussung des fahrzeugseitigen Antriebs-Motor (2) und/oder Getriebe (3) – dienenden Regler (22) eingeschaltet ist.Motor-driven vehicle (F) with a high-pressure pump (13) driven by the vehicle engine (2), characterized in that the high-pressure pump (13) is arranged in a control circuit with a device for presetting a desired operating state and for monitoring the actual operating state of the high-pressure pump (13). 13) and with a vehicle-side, an influencing of the vehicle-side drive motor (2) and / or transmission (3) - serving controller (22) is turned on.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen, durch den Antriebsmotor eines Fahrzeuges angetriebenen Arbeitsgerätes, wie etwa einer Hochdruckpumpe. Des weiteren betrifft die Erfindung ein motorbetriebenes Fahrzeug mit einem von dem Fahrzeugmotor angetriebenen Arbeitsgerät.The invention relates to a method for operating a mobile, driven by the drive motor of a vehicle implement, such as a high-pressure pump. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a powered by the vehicle engine implement.

Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle, bei denen mobile Arbeitsgeräte benötigt werden. Ein Einsatzgebiet ist der Betrieb von Hochdruckpumpen, wie diese beispielsweise für eine Beseitigung von extremen Verschmutzungen von Verkehrsflächen, wie beispielsweise Öl oder dergleichen oder zur Kanalreinigung eingesetzt werden. Diese Pumpen arbeiten mit hohen Drücken, zum Teil mit Drücken von mehr als 200 bar. Derartige mobile Hochdruckpumpen sind in vielen Fällen auf einem Anhänger montiert, der neben der Hochdruckpumpe typischerweise einen Dieselmotor mit großem Hubraum als Antriebsmotor trägt. Mit dem Verbrennungsmotor wird die Hochdruckpumpe angetrieben. Motoren mit hohem Hubraum werden zum Betreiben von Hochdruckpumpen benötigt, damit das notwendige Drehmoment zum Bereitstellen des gewünschten hohen Pumpdruckes bereitgestellt werden kann, ohne dass der Verbrennungsmotor hierzu mit seiner Maximaldrehzahl betrieben werden muss. Der die Hochdruckpumpe antreibende Motor wird mit konstanter Drehzahl betrieben. Zur Regelung des Pumpendruckes und somit des Betriebszustandes der als Arbeitsgerät eingesetzten Hochdruckpumpe dienen hydraulische Stelleinrichtungen, durch die die Pumpe durchströmende Flüssigkeit zum Pumpenausgang oder über einen Bypass zur Ansaugseite zurückgeführt wird. Auch wenn mit einer solchen Steuerung eine Hochdruckpumpe als Arbeitsgerät mit zumindest einigermaßen konstantem Pumpenausgangsdruck betrieben werden kann, wäre es wünschenswert, den energiemäßigen Wirkungsgrad zu verbessern.There are numerous applications in which mobile implements are needed. A field of application is the operation of high-pressure pumps, as used for example for the elimination of extreme contamination of traffic areas, such as oil or the like or for sewer cleaning. These pumps operate at high pressures, sometimes at pressures greater than 200 bar. Such mobile high-pressure pumps are mounted in many cases on a trailer, which typically carries a diesel engine with a large capacity as a drive motor in addition to the high-pressure pump. With the internal combustion engine, the high-pressure pump is driven. High displacement engines are needed to drive high pressure pumps to provide the torque required to provide the desired high pump pressure without having to run the engine at its maximum speed. The motor driving the high-pressure pump is operated at constant speed. To regulate the pump pressure and thus the operating state of the high-pressure pump used as a working device are hydraulic adjusting devices, through which the liquid flowing through the pump to the pump outlet or via a bypass to the suction side is returned. Even if a high-pressure pump can be operated as a working device with at least a fairly constant pump output pressure with such a control, it would be desirable to improve the energy efficiency.

Aus DE 82 18 816 U1 ist ein Fahrzeug für anbaubares schweres Arbeitsgerät bekannt geworden. Dieses Fahrzeug verfügt über ein Umschaltgetriebe, das der Hauptkupplung antriebsseitig nachgeschaltet und einem Fahrzeugschaltgetriebe vorgeschaltet ist. Teil dieses Umschaltgetriebes ist eine Trennkupplung, die den fahrzeugseitigen Antriebsstrang von dem fahrzeugseitigen Getriebe trennt. An die motorseitige Antriebswelle ist eine Antriebskupplung zum Betreiben einer Zapfwelle angeschlossen, an die das oder die Arbeitsgeräte angeschlossen. werden können. Die Arbeitsgeräte sind unter Zwischenschaltung eines Verteilergetriebes an diesen Nebenabtrieb angeschlossen, da dieser auch einen hydraulischen Antrieb zum Antreiben des der Trennkupplung nachgeschalteten Antriebsstranges des Fahrzeuges umfasst. Während bei einem Arbeitsbetrieb die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen Hydrostatwandler geregelt wird, erfolgt ein Antrieb der Zapfwelle antriebsmaschinendrehzahlabhängig. Somit kann die gewünschte konstante Drehzahl des Arbeitsgerätes unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden.Out DE 82 18 816 U1 has become known a vehicle for attachable heavy equipment. This vehicle has a switching gear, which is the drive downstream of the main clutch and upstream of a vehicle manual transmission. Part of this change gear is a disconnect clutch, which separates the vehicle-mounted drive train from the vehicle-mounted transmission. To the motor-side drive shaft, a drive coupling for operating a PTO is connected to the connected or the implements. can be. The implements are connected with the interposition of a transfer case to this power take-off, as it also includes a hydraulic drive for driving the separation of the clutch downstream drive train of the vehicle. While in a working operation, the vehicle speed is controlled by a hydrostatic converter, a drive of the PTO shaft is driven depending on the engine speed. Thus, the desired constant speed of the implement can be adjusted independently of the vehicle speed.

Aus DE 10 2013 204 201 A1 ist ein Saug- und Hochdruckspülfahrzeug bekannt, das über ein schaltbares Zwischengetriebe verfügt. Dieses unterteilt den Antriebsstrang des Fahrzeuges in eine Antriebsseite und in eine Abtriebsseite. Eine Schaltvorrichtung ist für ein Zwischengetriebe vorgesehen, um die Antriebsseite des Antriebsstranges wahlweise entweder mit der Abtriebsseite des Antriebsstranges oder der Hochdruckpumpe zu koppeln.Out DE 10 2013 204 201 A1 is a suction and Hochdruckspülfahrzeug known, which has a switchable intermediate gear. This subdivides the drive train of the vehicle into a drive side and an output side. A shift device is provided for an intermediate gear to selectively couple the drive side of the drive train with either the output side of the drive train or the high pressure pump.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen, durch den Antriebsmotor eines Fahrzeuges angetriebenen Arbeitsgerätes vorzuschlagen, bei dem eine Regelung des Betriebszustandes des Arbeitsgerätes nicht nur energieeffizienter, sondern auch kostengünstiger möglich ist. Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein motorbetriebenes Fahrzeug mit einem von dem Fahrzeugmotor angetriebenen Arbeitsgerät vorzuschlagen, mit dem die vorgenannte Aufgabe gelöst wird.Based on this discussed prior art, the invention therefore has the object of proposing a method for operating a mobile, driven by the drive motor of a vehicle implement, in which a control of the operating state of the implement not only energy efficient, but also cost-effective. Furthermore, the invention has for its object to propose a motor vehicle with a powered by the vehicle engine implement, with which the above object is achieved.

Gelöst wird die verfahrensbezogene Aufgabe erfindungsgemäß durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Verfahren, bei dem eine Ansteuerung des Arbeitsgerätes über einen fahrzeugseitig vorhandenen Regler zur Steuerung des fahrzeugseitigen Antriebs-Motor und/oder Getriebe – vorgenommen wird, wobei nach Einstellen eines Soll-Betriebszustandes des Arbeitsgerätes als Steuergröße eines Regelkreises für den Regler der Betriebszustand des Arbeitsgerätes überwacht wird, wobei die im Wege der Überwachung gewonnenen Ist-Betriebszustände des Arbeitsgerätes jeweils mit dem voreingestellten Soll-Betriebszustand verglichen werden und wobei bei Feststellen einer nicht tolerablen Abweichung eines Ist-Betriebszustandes von dem Soll-Betriebszustand Einfluss auf den fahrzeugseitigen Antrieb zum Angleichen des Ist-Betriebszustandes an den Soll-Betriebszustand durch den fahrzeugseitigen Regler genommen wird.The procedural object is achieved according to the invention by an initially mentioned, generic method in which a control of the implement via a vehicle-mounted controller for controlling the vehicle-mounted drive motor and / or gear - is made - after setting a desired operating condition of the implement as Control variable of a control loop for the controller of the operating condition of the implement is monitored, wherein the obtained in the way of monitoring actual operating conditions of the implement are each compared with the preset target operating condition and wherein upon detection of an intolerable deviation of an actual operating condition of the target Operating state influence on the vehicle-mounted drive to equalize the actual operating state is taken to the desired operating state by the vehicle-mounted controller.

Die fahrzeugbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein motorbetriebenes Fahrzeug mit einem von dem Fahrzeugmotor angetriebenen Arbeitsgerät gelöst, bei dem das Arbeitsgerät in einen Regelkreis mit einer Einrichtung zum Voreinstellen eines Soll-Betriebszustandes und zum Überwachen des Ist-Betriebszustandes des Arbeitsgerätes und mit einem fahrzeugseitigen, einer Beeinflussung des fahrzeugseitigen Antriebs-Motor und/oder Getriebe – dienenden Regler eingeschaltet ist.According to the invention, the vehicle-related object is achieved by a motor-driven vehicle having a work implement driven by the vehicle engine, in which the implement is influenced by a control circuit with a device for presetting a desired operating state and monitoring the actual operating state of the implement and with a vehicle-side the on-board drive motor and / or transmission - serving controller is turned on.

Bei diesem Verfahren – gleiches gilt für das beanspruchte motorbetriebene Fahrzeug – wird ein fahrzeugseitig ohnehin vorhandener Regler, der Einfluss auf den Antrieb des Fahrzeuges hat, genutzt, um mit diesem den Betriebszustand des Arbeitsgerätes, beispielsweise einer Hochdruckpumpe, zu regeln. Als Einfluss auf den Antrieb werden im Zusammenhang mit diesen Ausführungen solche Regler angesehen, die Einfluss auf den Motorbetrieb (Drehzahl) und/oder das Getriebe haben. Es versteht sich, dass fahrzeugseitige Regler nur Einfluss auf das Getriebe haben können, wenn das Fahrzeug über ein Automatikgetriebe verfügt, beispielsweise ein modernes Doppel- oder auch Mehrkupplungsgetriebe. Insofern wird bei diesem Verfahren der Soll-Betriebszustand des Arbeitsgerätes als Steuergröße des Regelkreises auf einen Wert eingestellt, mit dem durch den fahrzeugseitigen Antrieb eine dem Soll-Betriebszustand zugeordnete Antriebsleistung, beispielsweise eine vorgegebene Drehzahl, repräsentiert ist. Insofern erfolgt nicht nur ein Antrieb des Arbeitsgerätes unter Verwendung des fahrzeugseitigen Antriebsmotors, bei dem es sich in aller Regel um einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor handeln wird, sondern zugleich auch die Regelung desselben. Ist ein Ist-Betriebszustand voreingestellt, wird im nachfolgenden Betrieb des Arbeitsgerätes der Ist-Betriebszustand fortlaufend überwacht und als Ist-Größe zum Überprüfen einer Regelabweichung von dem Soll-Betriebszustand rückgeführt. In Abhängigkeit von der Größe der Abweichung, und zwar je nachdem, ob die Abweichung eines aktuell erkannten Ist-Betriebszustandes von dem voreingestellten Soll-Betriebszustand tolerabel ist oder nicht, wird über den fahrzeugseitigen Regler Einfluss auf den oder die zum Angleichen des Ist-Betriebszustandes an den Soll-Betriebszustand bezüglich der festgestellten Abweichung notwendigen fahrzeugseitigen Antriebsaggregate Einfluss genommen. Benutzt wird hierbei das fahrzeugseitige Regelalgorithmus mit der sich aus diesem ergebenden Grenzabweichung. Verfügt das Fahrzeug nicht über ein Automatikgetriebe, wird die Drehzahl des Antriebsmotors des Fahrzeuges entsprechend beeinflusst. Verfügt das Fahrzeug über ein Automatikgetriebe, kann sowohl auf die Drehzahl des Motors als auch auf die aktuell gewählte Getriebestellung Einfluss genommen werden, wobei die Einflussnahme entweder auf den Motor oder das Getriebe oder auf beide erfolgt. Dieses erfolgt reglerseitig abhängig von der festgestellten Regelabweichung und/oder der vorgesehenen Regelgeschwindigkeit. In this method - the same applies to the claimed motor-driven vehicle - an already existing on-board controller, which has an influence on the drive of the vehicle, used to control with this the operating state of the implement, such as a high-pressure pump. As an influence on the drive, in the context of these explanations, those regulators are considered which have an influence on the engine operation (speed) and / or the transmission. It is understood that vehicle-side controller can only affect the transmission, if the vehicle has an automatic transmission, such as a modern double or multi-clutch transmission. In this respect, in this method, the desired operating state of the working device is set as the control variable of the control loop to a value with which the vehicle-side drive a desired operating state associated drive power, for example, a predetermined speed is represented. In this respect, not only a drive of the working device is carried out using the vehicle-side drive motor, which will usually be an internal combustion engine, especially a diesel engine, but at the same time also the regulation thereof. If an actual operating state is preset, the actual operating state is monitored continuously in the subsequent operation of the implement and is returned as the actual variable for checking a control deviation from the desired operating state. Depending on the size of the deviation, depending on whether the deviation of a currently detected actual operating state of the preset desired operating state is tolerable or not, on the vehicle-side controller influence on or for the adjustment of the actual operating state influenced the desired operating state with respect to the detected deviation necessary vehicle-mounted drive units. In this case, the vehicle-side control algorithm with the resulting limit deviation is used. If the vehicle does not have an automatic transmission, the speed of the drive motor of the vehicle is influenced accordingly. If the vehicle has an automatic transmission, both the speed of the engine and the currently selected gear position can be influenced, whereby the influence on either the engine or the transmission or on both takes place. This takes place on the controller side depending on the detected control deviation and / or the prescribed control speed.

Bei dem vorbeschriebenen Betrieb eines mit einem mobilen Arbeitsgerät ausgerüsteten motorbetriebenen Fahrzeuges ist der Antriebsstrang zwischen fahrzeugseitigem Getriebe und dem oder den angetriebenen Rädern zum Fahren des Fahrzeuges getrennt. Zu diesem Zweck ist in dem dem Getriebe nachgeschalteten Antriebsstrang des Fahrzeuges eine Trennkupplung vorhanden. Das Arbeitsgerät selbst ist typischerweise über einen Nebenabtrieb angetrieben, der über eine Abtriebskupplung an den getriebeseitigen Teil dieses Antriebsstranges anschließbar ist. Jedenfalls erfolgt eine Regelung in der vorbeschriebenen Art und Weise unabhängig davon, ob durch den Antriebsmotor das Fahrzeug zugleich gefahren wird oder nicht.In the above-described operation of a motor vehicle equipped with a mobile work implement, the power train is disconnected between the on-vehicle transmission and the driven wheel (s) for running the vehicle. For this purpose, a separating clutch is present in the transmission of the vehicle downstream of the transmission. The implement itself is typically driven by a power take-off, which is connectable via an output coupling to the transmission-side part of this drive train. In any case, a control in the manner described above, regardless of whether the vehicle is driven by the drive motor at the same time or not.

Für die Realisierung einer Regelung für ein einem motorbetriebenen Fahrzeug zugeordneten Arbeitsgerät ist es somit allein notwendig, einen Zugriff bzw. eine Schnittstelle zu einem fahrzeugseitig ohnehin vorhandenen Regler zur Beeinflussung des Motorbetriebs und/oder des Getriebes vorzusehen. Bei einem solchen Regler handelt es sich typischerweise um die fahrzeugseitig vorhandene Geschwindigkeitsregelanlage, die geschwindigkeitsabhängig Einfluss auf den Motor oder im Falle des Vorhandenseins eines Automatikgetriebes Einfluss auf den Motor und/oder die Getriebeschaltstellung nimmt. Als Führungsgröße dient bei diesem Verfahren nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit, sondern der gewünschte, voreingestellte Betriebszustand des Arbeitsgerätes. Bei einer Hochdruckpumpe wird man in aller Regel den Betriebszustand über die Pumpendrehzahl, die mit dem Pumpendruck korreliert, einstellen. Über ein Steuergerät werden diese Daten dem fahrzeugseitigen Regler zugeführt. Dies bedeutet, dass für die Vornahme der Regelung mit Ausnahme des oder der für die Regelung benötigten arbeitsgeräteseitigen Sensoren, die typischerweise ohnehin vorhanden sind, keine zusätzlichen Regler oder anderen Komponenten benötigt werden. Zudem wird bei diesem Konzept eine fahrzeugseitige Antriebsregelung genutzt, die für die ansonsten vorgesehene Geschwindigkeitsregelung sehr empfindlich auf Regelabweichungen reagiert. Somit erfolgt auch eine Regelung des Arbeitsgerätes entsprechend empfindlich. Dieses ist gerade bei Hochdruckpumpen als Arbeitsgeräten gewünscht, da an einer mobilen Hochdruckpumpe, wenn als Reinigungsaggregat vorgesehen, oftmals mehrere manuell gehandhabte Reinigungslanzen angeschlossen sind. Eine Änderung im Pumpdruck durch Zu- oder Abschalten einer Reinigungslanze führt aufgrund der quasi spontanen fahrzeugseitigen Regelung zu keiner merklichen Reduzierung der ansonsten sehr spürbaren Druckänderung der im Betrieb befindlichen weiteren Reinigungslanzen. Diese Druckänderungen machen sich herkömmlich durch einen prägnanten Rückstoß bemerkbar.For the realization of a control for a motor vehicle associated working device, it is thus necessary only to provide an access or an interface to an on-board already existing controller for influencing the engine operation and / or the transmission. Such a governor is typically the on-board cruise control system, which influences the engine speed depending on the engine or, in the case of the presence of an automatic transmission, affects the engine and / or transmission shift position. The reference variable used in this method is not the vehicle speed, but the desired, preset operating state of the implement. In a high-pressure pump, one usually sets the operating state via the pump speed, which correlates with the pump pressure. About a controller, these data are supplied to the vehicle-side controller. This means that no additional regulators or other components are needed to make the control, except for the control equipment-side sensor (s) required for the control, which are typically present anyway. In addition, in this concept, a vehicle-side drive control is used, which is very sensitive to control deviations for the otherwise provided speed control. Thus, a regulation of the implement is also sensitive accordingly. This is especially desirable in high-pressure pumps as work equipment, as often provided on a mobile high-pressure pump when provided as a cleaning unit, several manually operated cleaning lances. A change in the pumping pressure by switching on or off a cleaning lance leads due to the quasi-spontaneous on-board control to any significant reduction of otherwise very noticeable pressure change of the operating further cleaning lances. These pressure changes are usually noticeable by a significant recoil.

Bei diesem Konzept ist es auch möglich, mehrere Arbeitsgeräte, beispielsweise mehrere Hochdruckpumpen zu betreiben, die von einem einzigen Antriebsmotor angetrieben werden. In einem solchen Fall erfolgt die Regelung über alle betriebenen Arbeitsaggregate hinweg.In this concept, it is also possible to operate several implements, for example a plurality of high-pressure pumps, which are driven by a single drive motor. In such a case, the regulation is carried out across all operating work aggregates.

Für den Fall, dass das Fahrzeug bei einem Betrieb des zumindest einen Arbeitsgerätes gefahren werden soll, wird dieses vorzugsweise über den Nebenabtrieb angetrieben, und zwar über einen Kraftfluss-Bypass, der die dem Getriebe nachgeschaltete Trennkupplung im Antriebsstrang überbrückt. Eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit erfolgt sodann über diesen Kraftfluss-Bypass, sodass der fahrzeugseitige Regler auch in einem solchen Fall für die Zwecke einer Regelung des zumindest einen Arbeitsaggregates unabhängig von der gewünschten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges geregelt wird.In the event that the vehicle is driven during operation of the at least one implement is to be, this is preferably driven by the power take-off, via a power flow bypass, which bridges the transmission downstream of the clutch in the drive train. A regulation of the driving speed then takes place via this power flow bypass, so that the vehicle-mounted controller is regulated in such a case, for the purposes of controlling the at least one working unit regardless of the desired vehicle speed.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte 1 beschrieben. 1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeuges mit einer Hochdruckpumpe als Arbeitsgerät, angetrieben durch den fahrzeugseitigen Antriebsstrang.The invention is based on an embodiment with reference to the attached 1 described. 1 shows a schematic representation of a vehicle with a high-pressure pump as a working device, driven by the vehicle-mounted drive train.

Ein Antriebsstrang 1 ist Teil einer im Übrigen nicht näher dargestellten Fahrzeuges F. Das Fahrzeug F umfasst einen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Verbrennungsmotor 2 ausgelegten Antriebsmotor, der über ein Getriebe 3, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Automatikgetriebe ausgelegt ist, eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete Antriebswelle antreibt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Antriebswelle 4 um eine Kardanwelle.A powertrain 1 is part of a vehicle F, which is not shown in more detail. The vehicle F comprises an internal combustion engine in the exemplary embodiment shown 2 designed drive motor, which has a gearbox 3 , which is designed as an automatic transmission in the illustrated embodiment, a total with the reference numeral 4 marked drive shaft drives. In the illustrated embodiment, it is at the drive shaft 4 around a cardan shaft.

In die Antriebswelle 4 ist eine Trennkupplung 5 integriert. Durch die Trennkupplung 5 ist die Antriebswelle 4 in zwei Antriebsteilwellen 6, 7 geteilt. Die Antriebsteilwelle 6 ist diejenige, die an das Getriebe 3 angeschlossen ist. Die zweite Antriebsteilwelle 7 treibt, was in der Figur nur schematisiert dargestellt ist, eine Achse 8 des mobilen Fahrzeuges F an. Am Ende jeder Achswelle 9, 9.1 der Antriebsachse 8 wird jeweils ein Rad 10, 10.1 angetrieben. Ist die Trennkupplung 5 geschlossen, wird die gesamte Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 unter Zwischenschaltung des Getriebes 3 auf die Antriebsachse 8 übertragen. Das Fahrzeug F befindet sich dann ausschließlich im Fahrmodus, in dem keine Arbeitsfunktionen umgesetzt bzw. Arbeitsgeräte angetrieben werden. Im Fahrmodus kann das Fahrzeug F mit relativ hoher Geschwindigkeit gefahren werden, verglichen mit der Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug gefahren wird, wenn ein oder mehrere Arbeitsfunktionen ausgeübt werden.In the drive shaft 4 is a disconnect clutch 5 integrated. Through the separating clutch 5 is the drive shaft 4 in two drive part shafts 6 . 7 divided. The drive part shaft 6 is the one to the gearbox 3 connected. The second drive part shaft 7 drives, which is shown only schematically in the figure, an axis 8th of the mobile vehicle F on. At the end of each axle shaft 9 . 9.1 the drive axle 8th each becomes a wheel 10 . 10.1 driven. Is the disconnect clutch 5 closed, the entire driving force of the internal combustion engine 2 with the interposition of the transmission 3 on the drive axle 8th transfer. The vehicle F is then exclusively in the driving mode in which no work functions implemented or implements are driven. In the drive mode, the vehicle F can be driven at a relatively high speed compared to the speed with which the vehicle is driven when one or more work functions are exercised.

Der Antriebsstrang 1 verfügt über einen Nebenabtrieb 11, der abtriebsseitig an eine Abtriebskupplung 12 angeschlossen ist. Die Abtriebskupplung 12 ist als Schließkupplung ausgeführt und überträgt, wenn geschlossen, die Drehbewegung der getriebenäheren ersten Antriebsteilwelle 6 in den Nebenabtrieb 11. Dieser Nebenabtrieb 11 dient zum Antreiben eines Arbeitsgerätes, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Hockdruckpumpe 13 ist. Angetrieben ist die Hochdruckpumpe 13 durch den Nebenabtrieb 11, in den ein Verteilungsgetriebe 14 eingeschaltet ist. Durch das Verteilungsgetriebe 14 kann auch ein Generator G angetrieben werden.The powertrain 1 has a power take-off 11 , the output side to an output clutch 12 connected. The output clutch 12 is designed as a closing clutch and transmits, when closed, the rotational movement of the drive closer first drive part shaft 6 in the power take-off 11 , This power take-off 11 is used to drive a working device, which in the illustrated embodiment, a high-pressure pump 13 is. The high-pressure pump is driven 13 through the power take-off 11 into a distribution gearbox 14 is turned on. Through the distribution gear 14 also a generator G can be driven.

Der zweiten Antriebsteilwelle 7 ist eine Antriebskupplung 15 zugeordnet, über die ein Drehmoment auf die zweite Antriebsteilwelle 7 übertragen werden kann, wenn die Antriebskupplung 15 geschlossen ist. Die Antriebskupplung 15 entspricht in ihrem Aufbau der Abtriebskupplung 12. Angetrieben ist die Antriebskupplung 15 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Elektromotor 16, der den für seinen Betrieb notwendigen Strom von dem Generator G erhält. Die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 16 ist einstellbar, so dass dieser den jeweiligen Anforderungen entsprechend mit größerer oder kleinerer Drehzahl betrieben werden kann.The second drive part shaft 7 is a drive coupling 15 assigned, via which a torque on the second drive part shaft 7 can be transmitted when the drive clutch 15 closed is. The drive coupling 15 corresponds in its construction of the output clutch 12 , The drive coupling is driven 15 in the illustrated embodiment of an electric motor 16 which receives the power necessary for its operation from the generator G. The rotational speed of the electric motor 16 is adjustable, so that it can be operated according to the respective requirements with higher or lower speed.

Ist die Trennkupplung 5 geöffnet und sind die Abtriebskupplung 12 sowie die Antriebskupplung 15 geschlossen, kann bei einem Betrieb des Elektromotors 16 das Fahrzeug F bewegt werden. Die Fahrgeschwindigkeit ist an die Arbeitsfunktion der Hochdruckpumpe 13 angepasst. Diese Fahrgeschwindigkeit ist deutlich geringer als die Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug F im Fahrmodus gefahren werden kann. Das von dem Elektromotor 16 erzeugte Drehmoment wird über die dann geschlossene Antriebskupplung 15 in die zweite Antriebsteilwelle 7 eingekoppelt, die sich dann dreht und die Antriebsachse 8 antreibt. Bei geöffneter Trennkupplung 5 sowie geschlossener Abtriebskupplung 12 und geschlossener Antriebskupplung 15 befindet sich das Fahrzeug F in seinem Arbeitsmodus. In diesem Modus hat ein Betrieb der Hochdruckpumpe 13 Vorrang. Das Fahrzeug F wird in Abhängigkeit von der durch die Hochdruckpumpe 13 zu verrichtenden Arbeit über das Verteilungsgetriebe 14 angetrieben. Zugleich kann durch den Elektromotor 16 das mobile Fahrzeug F konstant mit geringer Geschwindigkeit angetrieben werden. Somit ist über den Nebenabtrieb 11, in den das Drehmoment der durch den Verbrennungsmotor 2 angetriebenen ersten Antriebsteilwelle 6 unter Zwischenschaltung des Automatikgetriebes 3 eingekoppelt wird und durch den Rückfluss von Antriebsenergie über den Elektromotor 16 und die Antriebskupplung 15 und die zweite Antriebsteilwelle 7 ein Bypass-Kraftfluss bereitgestellt. Mit diesem ist ein Fahrantrieb des mobilen Fahrzeuges F möglich, und zwar unabhängig davon, mit welcher Drehzahl und mit welchem Gang die Antriebsenergie des Verbrennungsmotors 2 in die erste Antriebsteilwelle 6 eingekoppelt wird, mithin unabhängig von der Drehgeschwindigkeit der ersten Antriebsteilwelle 6. Es versteht sich, dass bei geschlossener Trennkupplung 5 die Abtriebskupplung 12 sowie die Antriebskupplung 15 geöffnet sind. Sind hingegen die Abtriebskupplung 12 und die Antriebskupplung 15 geschlossen, ist typischerweise die Trennkupplung 5 geöffnet. Die Kupplungen 5 bzw. 12 und 15 sind gemäß einem ENTWEDER/ODER Algorithmus verstellbar. Durchaus kann der Antriebsstrang 1 auch in einer Art und Weise im Arbeitsmodus betrieben werden, in dem das Fahrzeug F stillsteht, und zwar entweder da der Elektromotor 16 unbestromt ist oder die Antriebskupplung 15 geöffnet ist, während die Abtriebskupplung 12 geschlossen ist, Wenn im letzteren Fall der Elektromotor 16 bestromt wird, kann dessen Antriebsenergie auch für andere Verrichtungsmaßnahmen genutzt werden.Is the disconnect clutch 5 open and are the output clutch 12 as well as the drive coupling 15 closed, can during operation of the electric motor 16 the vehicle F are moved. The driving speed is due to the working function of the high-pressure pump 13 customized. This driving speed is significantly lower than the speed with which the vehicle F can be driven in the driving mode. That of the electric motor 16 Torque generated is via the then closed drive clutch 15 in the second drive part shaft 7 coupled, which then turns and the drive axle 8th drives. With the separating clutch open 5 as well as closed output coupling 12 and closed drive clutch 15 the vehicle F is in its working mode. In this mode, operation has the high pressure pump 13 Priority. The vehicle F is dependent on by the high pressure pump 13 work to be done via the distribution gearbox 14 driven. At the same time, by the electric motor 16 the mobile vehicle F are constantly driven at low speed. Thus, over the power take-off 11 in which the torque of the engine 2 driven first drive part shaft 6 with the interposition of the automatic transmission 3 is coupled and by the return flow of drive power via the electric motor 16 and the drive clutch 15 and the second drive part shaft 7 provided a bypass power flow. With this, a drive of the mobile vehicle F is possible, regardless of what speed and with what gear the drive power of the engine 2 in the first drive part shaft 6 is coupled, therefore independent of the rotational speed of the first drive part shaft 6 , It is understood that when the disconnect clutch is closed 5 the output clutch 12 as well as the drive coupling 15 are open. Are, however, the output clutch 12 and the drive clutch 15 closed, is typically the disconnect clutch 5 open. The clutches 5 respectively. 12 and 15 are adjustable according to a EITHER / OR algorithm. Quite the powertrain can 1 also be operated in a manner in the working mode in which the vehicle F is stationary, either because the electric motor 16 is de-energized or the drive clutch 15 is open while the output clutch 12 is closed, If in the latter case the electric motor 16 is energized, its drive power can also be used for other Verrichtungsmaßnahmen.

Eine Steuereinrichtung 17 ist für die Steuerung der Kupplungen 5, 12, 15 zuständig. Die Steuereinrichtung 17 kann auch weitere Kontroll- und/oder Überwachungsfunktionen übernehmen, und zwar die Ansteuerung des Elektromotors 16.A control device 17 is for controlling the clutches 5 . 12 . 15 responsible. The control device 17 can also take over other control and / or monitoring functions, namely the control of the electric motor 16 ,

Der Betriebszustand der Hochdruckpumpe 13 wird ausschließlich über den fahrzeugseitigen Antrieb, und zwar eine Ansteuerung der Drehzahl des Motors 2 und/oder des automatischen Schaltgetriebes 3. Als bei der Hochdruckpumpe 13 zu überwachende Betriebszustandsgröße wird der Pumpendruck, mit dem die Hochdruckpumpe 13 betrieben werden soll, als Soll-Betriebszustandsgröße voreingestellt und bei einem Betrieb derselben überwacht. Ergänzend oder auch alternativ kann auch die Drehzahl als Führungsgröße voreingestellt werden. Eine Voreinstellung des Pumpendruckes wird mit einer Voreinstelleinrichtung 18 vorgenommen, die Teil der Hochdruckpumpe 13 ist. Die Hochdruckpumpe 13 verfügt zudem über einen Drucksensor 19, der den aktuellen Pumpendruck erfassen und ausgeben kann. Der Ausgang der Voreinstellungseinrichtung 18 und des Pumpendrucksensors 19 ist über eine Datenleitung 20 an einer Schnittstelle 21 eines Geschwindigkeitsreglers 22 des Fahrzeuges F angeschlossen. Im Falle der Voreinstellung der Pumpendrehzahl ist ein Drehzahlsensor vorgesehen. Der Geschwindigkeitsregler 22 ist fahrzeugseitig ohnehin vorhanden. Für die Geschwindigkeitsregelung bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeuges F erhält der Geschwindigkeitsregler 22 die notwendigen Daten über eine Geschwindigkeitsregeleingangsleitung 23. Bei eifern Betrieb der Hochdruckpumpe 13 wird der Geschwindigkeitsregler 22 umgeschaltet, damit dieser nicht mehr auf über die Geschwindigkeitsregelleitung 23 eingehende Geschwindigkeitssignale reagiert, sondern für die Regelung die über die Datenleitung 20 zur Verfügung gestellten Daten des Soll-Betriebszustandes der Hochdruckpumpe 13 und der Ist-Betriebszustände erhält. Unter Verwendung des fahrzeugseitigen Regelalgorithmus ändert der Geschwindigkeitsregler 22 den aktuellen Fahrzeugantrieb hinsichtlich der Drehzahl des Motors 2 und/oder des jeweilig gewählten Ganges in dem Automatikgetriebe 3, um eine festgestellte Regelabweichung zu kompensieren.The operating state of the high-pressure pump 13 is exclusively on the vehicle-mounted drive, namely a control of the speed of the motor 2 and / or the automatic transmission 3 , As with the high pressure pump 13 Operating state variable to be monitored is the pump pressure with which the high-pressure pump 13 is to be operated, preset as desired operating state variable and monitored during operation of the same. In addition or alternatively, the speed can be preset as a reference variable. A default setting of the pump pressure is with a presetting device 18 made part of the high-pressure pump 13 is. The high pressure pump 13 also has a pressure sensor 19 that can capture and output the current pump pressure. The output of the presetting device 18 and the pump pressure sensor 19 is via a data line 20 at an interface 21 a speed controller 22 of the vehicle F connected. In the case of presetting the pump speed, a speed sensor is provided. The speed controller 22 is available on the vehicle side anyway. For the speed control in a driving operation of the vehicle F receives the speed controller 22 the necessary data via a cruise control input line 23 , When the high-pressure pump is in operation 13 becomes the speed controller 22 switched so that it is no longer on the speed control line 23 incoming speed signals responded but for the regulation via the data line 20 provided data of the desired operating state of the high-pressure pump 13 and the actual operating conditions receives. Using the on-board control algorithm, the speed controller changes 22 the current vehicle drive in terms of the speed of the engine 2 and / or the respective selected gear in the automatic transmission 3 to compensate for a detected control deviation.

Das Verteilungsgetriebe 14 wird bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel derart angesteuert, dass eine Änderung in dem fahrzeugseitigen Antrieb aufgrund einer Ansteuerung des Antriebes vollständig an den Antrieb der Hochdruckpumpe 13 weitergegeben wird. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck die Trennkupplung 5 geöffnet. Dies bedeutet, dass bei einer solchen Änderung in der Ansteuerung des Fahrzeugantriebes sich eine geänderte Antriebskraft nicht auf den durch das Verteilungsgetriebe 14 bewirkten Kraftabgang auswirkt. Somit kann die Hochdruckpumpe 13 unter Ausnutzung des fahrzeugseitigen Geschwindigkeitsreglers 22 angesteuert werden. Es versteht sich, dass auch bei laufendem Betrieb der Hochdruckpumpe 13 über die Voreinstelleinrichtung der Pumpenbetriebsdruck geändert werden kann.The distribution gearbox 14 will be at the in 1 illustrated embodiment controlled such that a change in the vehicle-mounted drive due to a control of the drive completely to the drive of the high-pressure pump 13 is passed on. At the in 1 illustrated embodiment is for this purpose the separating clutch 5 open. This means that with such a change in the control of the vehicle drive, a changed driving force is not due to the through the distribution gear 14 effecting force output. Thus, the high pressure pump 13 taking advantage of the on-board speed controller 22 be controlled. It is understood that even during operation of the high-pressure pump 13 can be changed via the presetting of the pump operating pressure.

Ein Betrieb der Hochdruckpumpe 13 ist auch bei einem Abgriff von in den Nebenabtrieb 11 eingekoppelter Antriebsenergie für andere Zwecke, wie beispielsweise zum gleichzeitigen Fahren des Fahrzeuges F durch den Antriebskraft-Bypass über den Generator G und den Elektromotor 16 möglich. Es versteht sich, dass bei einer solchen Betriebsweise der Hochdruckpumpe 13 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges F nicht mit dem Geschwindigkeitsregler 22 geregelt wird. Die für das Fahren des Fahrzeuges F benötigte Antriebsenergie wird über den Kraftfluss-Bypass auf die zweite Antriebsteilwelle 7 übertragen, und zwar indem über das Verteilungsgetriebe 14 aus dem Nebenabtrieb 11 ein gewisser Antriebsenergieanteil ausgekoppelt wird. Die Regelung der Hochdruckpumpe 13 wird somit überlagert von der Antriebsaggregateinstellung des Fahrzeuges F, die für das Fahren des Fahrzeuges benötigt wird. Zum Fahren des Fahrzeuges F wird der Motor 2 mit einer der gewünschten Fahrgeschwindigkeit entsprechend höheren Drehzahl angetrieben, wobei die Drehzahl der Antriebswelle 24 zwischen dem Verteilungsgetriebe 14 und der Hochdruckpumpe 13 der Drehgeschwindigkeit entspricht, die für den voreingestellten Pumpendruck benötigt wird. Die überschüssige, in das Verteilungsgetriebe 14 eingekoppelte Drehzahl wird ausgekoppelt und treibt den Generator G an, der wiederum den Motor 16 mit Strom beaufschlagt, dessen Drehbewegung auf die Antriebskupplung 5 und somit auf die Antriebsteilwelle 7 übertragen wird. Zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit wird zweckmäßigerweise der dem Elektromotor 16 zugeführte Strom geregelt, sodass typischerweise für Änderungen in der Fahrgeschwindigkeit nicht die in den Nebenabtrieb 11 eingekoppelte Drehzahl geändert werden muss.An operation of the high-pressure pump 13 is also at a tap of in the power take-off 11 coupled drive power for other purposes, such as simultaneous driving of the vehicle F by the driving force bypass via the generator G and the electric motor 16 possible. It is understood that in such a mode of operation of the high-pressure pump 13 the driving speed of the vehicle F not with the cruise control 22 is regulated. The driving energy required for driving the vehicle F is via the power flow bypass to the second drive part shaft 7 transferred, and that through the distribution gearbox 14 from the power take-off 11 a certain proportion of drive energy is decoupled. The regulation of the high pressure pump 13 is thus superimposed by the drive unit setting of the vehicle F, which is required for driving the vehicle. To drive the vehicle F is the engine 2 driven at a desired speed corresponding to higher speed, wherein the speed of the drive shaft 24 between the distribution gear 14 and the high pressure pump 13 corresponds to the rotational speed required for the preset pump pressure. The excess, in the distribution gearbox 14 Coupled speed is decoupled and drives the generator G, which in turn drives the engine 16 energized, whose rotary motion on the drive clutch 5 and thus on the drive shaft part 7 is transmitted. To control the driving speed is expediently the electric motor 16 supplied current, so typically for changes in the driving speed is not in the power take-off 11 coupled speed must be changed.

Mit einer solchen Auslegung des Fahrzeuges kann die Hochdruckpumpe 13 trotz Regelung über den Geschwindigkeitsregler 22 im Stillstand des Fahrzeuges und auch im Fahren, wenn auch nur im Arbeitsmodus, betrieben werden.With such a design of the vehicle, the high-pressure pump 13 despite regulation via the speed controller 22 at rest of the vehicle and in driving, even if only in working mode, operated.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebsstrangpowertrain
22: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
33: Automatikgetriebeautomatic transmission
44: Antriebswelledrive shaft
55: Trennkupplungseparating clutch
66: AntriebsteilwelleDrive shaft part
77: AntriebsteilwelleDrive shaft part
88th: Antriebsachsedrive axle
9, 9.19, 9.1: Achswelleaxle shaft
10, 10.110, 10.1: Radwheel
1111: NebenabtriebPTO
1212: Abtriebskupplungoutput coupling
1313: Hochdruckpumpehigh pressure pump
1414: Verteilungsgetriebedistribution gear
1515: Antriebskupplungdrive coupling
1616: Elektromotorelectric motor
1717: Steuereinrichtungcontrol device
1818: Voreinstellungseinrichtungpresetting device
1919: PumpendrucksensorPump pressure sensor
2020: Datenleitungdata line
2121: Schnittstelleinterface
2222: Geschwindigkeitsreglercruise control
2323: GeschwindigkeitsregeleingangsleitungCruise control input line
2424: Antriebswelledrive shaft
FF: Fahrzeugvehicle
GG: Generatorgenerator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 8218816 U1 [0003]
DE 102013204201 A1 [0004]

Claims

Engine-powered vehicle (F) with one of the vehicle engine ( 2 ) driven high pressure pump ( 13 ), characterized in that the high pressure pump ( 13 ) in a control circuit with a device for presetting a desired operating state and for monitoring the actual operating state of the high-pressure pump ( 13 ) and with a vehicle-side, influencing the vehicle-side drive motor ( 2 ) and / or transmission ( 3 ) - serving controller ( 22 ) is turned on.

Vehicle according to claim 1, characterized in that in the control loop several high-pressure pumps are turned on, the operating state is made jointly by the vehicle-mounted controller for all high-pressure pumps.