EP1963125A1 - Antrieb mit energierückgewinnungs- und retarderfunktion - Google Patents

Antrieb mit energierückgewinnungs- und retarderfunktion

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Publication number
EP1963125A1
EP1963125A1 EP06829793A EP06829793A EP1963125A1 EP 1963125 A1 EP1963125 A1 EP 1963125A1 EP 06829793 A EP06829793 A EP 06829793A EP 06829793 A EP06829793 A EP 06829793A EP 1963125 A1 EP1963125 A1 EP 1963125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
hydraulic motor
check valve
drive
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06829793A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Müller
Steffen Mutschler
Martin Behm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of EP1963125A1 publication Critical patent/EP1963125A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/04—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrostatic brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4096—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers with pressure accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4157—Control of braking, e.g. preventing pump over-speeding when motor acts as a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4165—Control of cooling or lubricating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a drive with energy recovery and retarder function.
  • the drive according to the invention according to claim 1 comprises a hydrostatic piston machine which is connected to a memory for storing pressure energy. Furthermore, the hydrostatic piston machine is connected to a pressure limiting valve for generating a braking effect. To improve the retarder function, a radiator is provided downstream of the pressure relief valve. The cooling capacity of this cooler is increased by means of a radiator fan. For driving the radiator fan, a hydraulic motor is provided, which is also acted upon by the pressure medium conveyed by the hydrostatic piston engine.
  • the drive when the cooler is connected via a drain line to the pressure relief valve.
  • a biased check valve is arranged in the drain line. This is upstream of the preloaded check valve, a further pressure level available, which is above the pressure level of the fully relaxed tank volume.
  • the hydraulic motor may be directly connected to the drain line upstream of the check valve.
  • the hydrostatic piston engine which sucks pressure medium from the tank for generating the braking effect, is connected to a delivery line.
  • the hydrostatic piston machine conveys the pressure medium into the delivery line, with which the Memory and the pressure relief valve are connected.
  • the hydraulic motor is preferably connectable to the delivery line. By the possible connection of the hydraulic motor with the delivery line is for driving the hydraulic motor, a higher input pressure available, so that hydraulic motors with a higher power can be used.
  • a gear motor is preferably used as a hydraulic motor.
  • a pilot-operated check valve For connecting the hydraulic motor with the delivery line a pilot-operated check valve is preferably provided.
  • the unlockable check valve ensures that the connection of the hydraulic motor does not take place automatically by generating a delivery pressure in the delivery line through the hydrostatic piston engine. Rather, the time at which the pilot-operated check valve is unlocked, regardless of a pressure build-up by the piston engine.
  • the unlocking function is preferably triggered by a pressure prevailing downstream of the pressure limiting valve in the discharge line.
  • the pilot-operated check valve is for this purpose acted upon by a pressure prevailing in a discharge line arranged downstream of the pressure-limiting valve.
  • the unlocking function of the pilot-operated check valve is automatically set when a braking effect is generated by the pressure relief valve.
  • the pressure in the drain line rises downstream of the pressure relief valve and triggers the pilot operated check valve.
  • the pilot-operated check valve is preferably in the Drain line downstream of the pressure relief valve arranged a biased check valve. With the biased check valve, the pressure in the drain line, which is provided for triggering the pilot-operated check valve, increase over the pressure, which results from the arranged in the drain line cooler.
  • a throttle point is formed in addition to the biased check valve, which is arranged parallel to the biased check valve. Closes the pilot operated check valve and also closes the preloaded in the drain line check valve due to its spring load, the existing in the drain line residual pressure is released through the throttle point in the tank volume.
  • a check valve opening in the direction of an upstream connection of the hydraulic motor parallel to the hydraulic motor Downstream of the hydraulic motor, a throttle is also arranged downstream.
  • the combination of the throttle arranged downstream of the hydraulic motor and the check valve arranged parallel to the hydraulic motor avoids the occurrence of cavitation if the flow of pressure medium to the input port of the hydraulic motor is abruptly stopped when the braking power is reduced.
  • a low pressure builds up downstream of the hydraulic motor, which then opens the check valve in the direction of the input side of the hydraulic motor.
  • pressure medium of the input side over the parallel to the Hydromotor arranged check valve supplied and prevented the formation of cavitation.
  • the hydrostatic piston engine is further preferably via a gear stage with a
  • Piston engine and the drive train makes it possible to translate even low speeds, such as those on an output shaft of a traction drive so that the hydrostatic piston engine operates in an advantageous efficiency range for them.
  • disconnect clutch allows the unneeded energy recovery or retarder function to be completely disabled, for example during a transfer run. In this case, the efficiency of the entire drive is increased because a towing or
  • Fig. 1 shows a first preferred embodiment of a drive according to the invention
  • Fig. 2 shows a second embodiment with alternative connection of the hydraulic motor.
  • an inventive drive 1 is shown schematically.
  • the drive 1 according to the invention comprises a primary drive source, which in the illustrated embodiment is designed schematically as a drive motor 2.
  • the drive motor 2 is, for example, an internal combustion engine of a commercial vehicle.
  • the drive motor 2 is connected via a drive shaft 3 with a hydraulic pump 4.
  • the hydraulic pump 4 is preferably designed for delivery in two directions and adjustable in its delivery volume.
  • a motor 5 is connected, which is adjustable in its displacement.
  • the hydraulic pump 4 and the hydrostatic motor 5 are, for example, hydrostatic axial piston machine in swash plate or oblique axis construction.
  • the output shaft may for example be designed as a continuous output shaft, which penetrates the motor 5.
  • the end 8 of the output shaft is connected for example to a drive of a truck or a construction vehicle.
  • the output shaft can also be connected to a downstream load transmission or another transmission.
  • the end of the 8 'output shaft is connected via a separating clutch 9 with a gear stage 10.
  • the torque generated by the motor 5 can be transmitted to the gear stage 10. It is irrelevant whether the engine 5 during a normal Driving operation is driven by the hydraulic pump 4 or in the coasting operation of the vehicle due to the inertia of the vehicle, the torque is generated at the end 8 of the output shaft. On the different driving situations will be discussed below in the description of the drive 1.
  • a drive shaft 11 is connected, which is connected to a hydrostatic piston machine 12.
  • the hydrostatic piston engine 12 is adjustable in its stroke volume by means of an adjusting device 13.
  • the adjusting device 13 acts, for example, on a swash plate of a swashplate design of a hydrostatic piston machine 12.
  • the hydrostatic piston machine 12 can be used both as a pump and as a motor. Thus, either a drive torque for driving the hydrostatic piston machine 12, which then acts as a pump, or an output torque through a hydrostatic piston machine 12 acting as a motor can occur on the drive shaft 11.
  • the hydrostatic piston machine 12 is used to generate a braking effect as a pump.
  • pressure medium is then conveyed into a delivery line 14.
  • the pressure medium is sucked in by the hydrostatic piston machine 12 via a suction line 15 from a tank volume 22.
  • the pressure medium conveyed by the hydrostatic piston engine 12 into the delivery line 14 is conveyed into a reservoir 16.
  • the reservoir 16 has a compressible volume, with an increase in pressure in the reservoir 16
  • Pressure fluid is conveyed by the hydrostatic piston engine 12 into the memory 16.
  • the separating clutch 9 is closed and the rotational speed of the output shaft 8, 8 1 is translated via the gear stage 10 to an adapted for the operation of the hydrostatic piston engine 12 input speed of the drive shaft 11.
  • a braking function occurs in that the hydrostatic piston engine 12 promotes pressure medium via the delivery line 14 and the storage line 17 into the accumulator 15 against the increasing pressure of the accumulator 16.
  • a pressure relief line 18 is connected, which opens at a pressure relief valve 19. If the pressure generated by the hydrostatic piston engine 12 in the delivery line 14 exceeds a pressure defined by the pressure relief valve 19, the pressure limiting valve 19 opens and relaxes the delivery line 14 via the overpressure line 18 in a discharge line 20.
  • the discharge line 20 connects the pressure limiting valve 19 via a return line 21 with the tank volume 22.
  • the pressure relief valve 19 is replaced by a valve spring
  • the pressure limiting valve 19 opens and the volume delivered by the hydrostatic piston machine 12 is delivered via the delivery line 14, the overpressure line 18, the pressure limiting valve 19 and the discharge line 20 the return line 21 to the tank 22 relaxes.
  • the pressure relief valve 19 By relaxing on the pressure relief valve 19, a considerable amount of heat is produced.
  • the kinetic energy which by relaxing on the
  • a radiator 45 is provided. With the help of the radiator 45
  • the pressure fluid flowing through the radiator is cooled on the way to the tank volume 22.
  • a biased check valve 26 and a throttle body 27 is formed parallel thereto.
  • the biased check valve 26 is preferably a spring-loaded check valve.
  • the discharge line 20 is divided into a section in a first discharge line branch 20 'and a second discharge line branch 20' '.
  • the reservoir 16 is filled and thus the kinetic energy of the vehicle is converted into pressure energy, which is stored in the memory 16.
  • the storage line 17 can be separated from the delivery line 14.
  • a switching valve 28 is provided in the storage line 17.
  • the switching valve 28 has a spring 29 and acting in the opposite direction to the switching valve 28 electromagnet 30.
  • any other actuator can be used.
  • the switching valve between a first switching position 31 and a second switching position 32 is switchable.
  • the storage line 17 is interrupted. If, by applying the electromagnet 30 with a control signal, the switching valve 28 is brought into its second switching position 32, then a flow-through connection in the storage line 17 is generated by the switching valve 28.
  • a vehicle driven by means of the drive 1 shown drives, for example, a long distance down a slope, then on the one hand it is possible to effect a braking effect via a corresponding setting of the hydrostatic transmission. In this case, the hydraulic pump 4 is supported on the drive motor 2.
  • the device for energy recovery and the retarder can be connected via the clutch 9.
  • the hydrostatic piston engine 12 In the coasting mode of the vehicle, the hydrostatic piston engine 12 is driven via the drive shaft 11 and initially supplies pressurized medium into the accumulator 16 when the electromagnet 30 is energized. If the capacity limit of the accumulator 16 is reached, the control signal of the electromagnet 30 is reset and the connection to the accumulator 16 interrupted.
  • the delivery pressure generated by the hydrostatic piston engine 12 in the delivery line 14 is released via the pressure relief valve 19 into the tank volume 22 to generate heat. The heat is at least partially released back to the ambient air at the radiator 45.
  • a radiator fan 33 In order to increase the cooling capacity of the radiator 45, a radiator fan 33 is provided.
  • the radiator fan 33 is driven by a shaft 34 by means of a hydraulic motor 35.
  • the hydraulic motor 35 is acted on the input side with a hydraulic motor connection line 36 with pressure medium.
  • the hydraulic motor connection line 36 is connected to an input connection 38 of the hydraulic motor 35.
  • the pressure medium conveyed by the hydraulic motor 35 is supplied via a hydraulic motor return line 37 to the return line 21 and thus to the tank volume 22.
  • the hydraulic motor return line 37 is connected to an output connection 39 of the hydraulic motor 37.
  • the pressure medium conveyed by the hydrostatic piston machine 12 is used for driving the hydraulic motor 35. In the illustrated first embodiment of FIG. 1, it is provided to pressurize the hydraulic motor 35 with the pressure generated in the delivery line 14.
  • a pilot-operated check valve 42 is provided in the hydraulic motor connection line 36.
  • the check valve 42 is arranged in the hydraulic motor connection line 36 in such a way that it opens in the direction of the delivery line 14.
  • the pilot-operated check valve 42 is loaded in the closing direction.
  • an unlock line 43 is provided. If the Entsperr effet 43 performs a sufficient pressure, so regardless of the pressure conditions in the pressure line 18 and the hydraulic motor connection line 36, the pilot-operated check valve 42 is brought into its open position.
  • Unlock line 43 is connected to drain line 20 downstream of pressure relief valve 19.
  • the unlock line 43 connects the pilot operated check valve 42 to a location of the drain line 20 upstream of the parallel arrangement of the biased check valve 26 and the orifice 27.
  • the hydraulic motor 35 is preferably designed as a gear motor and preferably provided for only one flow direction. By acting on the input port 38 with the pressure prevailing in the delivery line 14, the hydraulic motor 35 is driven and transmits a torque via the shaft 34 to the radiator fan 33.
  • the radiator fan 33 is arranged so that an air flow is generated by the radiator 45 ' and thus the cooling capacity of the radiator 45 is increased.
  • a throttle 44 is formed in the hydraulic motor return line 37. With the help of the throttle 44 is in the section between the throttle 44 and the output port 39 of the hydraulic motor 35, a relation to the tank volume 22 increased pressure during the operation of the hydraulic motor 35 ensured.
  • a secondary line 40 is formed, which connects the hydraulic motor connection line 36 with the hydraulic motor return line 37.
  • a check valve 41 is arranged in the secondary line 40. The check valve 41 opens in the direction of the hydraulic motor connection line 36. With the help of the throttle 44 and the check valve 41, the formation of cavitation is prevented. Cavitation can occur if, at the end of a braking process, the releasable check valve 42 returns to its closed position.
  • the pressure on the input side of the hydraulic motor 35 then collapses abruptly, so that cavitation can occur.
  • the throttle 44 is provided downstream of the hydraulic motor 35. Upstream of the throttle 44, an elevated pressure is present, which causes the check valve 41 opens and pressure fluid is conveyed via the secondary line 40 back into the hydraulic motor connection line 36. This effectively prevents the formation of negative pressure and ultimately cavitation.
  • a drive 1 which has a hydrostatic transmission that is preferably a part of a drive train. It is therefore connected to generate a braking action on the separating clutch 9, the gear stage 10 with the drive train of the drive 1.
  • a coupling to an end 8 'of the output shaft is shown.
  • the energy recovery is realized by removing pressure medium from the memory 16.
  • the switching valve 28 is brought by the electromagnet 30 in its second switching position 32.
  • the pressure medium from the Memory 16 which is under high pressure, is supplied via the storage line 17 and the delivery line 14 of the hydrostatic piston machine 12.
  • the hydrostatic piston engine 12 in turn acts as a motor and by reducing the pressure is generated by the hydrostatic piston engine 12, a torque on the drive shaft 11. This torque of the drive shaft 11 is fed via the gear stage 10 and the clutch 9 of the output shaft at its end 8 1 .
  • the torque generated by the hydrostatic piston engine 12 is available for driving the vehicle.
  • the coupling with the aid of the separating coupling 9 can also take place at any other point of the drive train.
  • a drive of a working device can also form the basis for the drive 1 according to the invention.
  • the hydraulic motor 35 according to the second embodiment is not acted upon from the delivery line 14 directly by the hydrostatic piston engine with pressure medium. Rather, the biased check valve 26 in the drain line 20, an elevated pressure upstream of the biased check valve 26th generated. This compared to the tank volume 22 increased pressure in the discharge line 20 is supplied via a hydraulic motor connection line 36 'to the input terminal 38 of the hydraulic motor 35.
  • the pilot-operated check valve 42 which implements the connection of the hydraulic motor 35 to the delivery line 14, can be dispensed with.
  • In the drain line 20 is upstream of the preloaded check valve 26 in each case an elevated pressure relative to the tank volume 22, when a braking effect is achieved by the pressure relief valve 19.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit Energierückgewinnungs- und Retarderfunktion. Der Antrieb (1) umfasst eine hydrostatische Kolbenmaschine (12) , die mit einem Speicher (16) zur Speicherung von Druckenergie und einem Druckbegrenzungsventil (19) zur Erzeugung einer Bremswirkung verbunden ist. Stromabwärts des Druckbegrenzungsventils (19) ist ein Kühler (45) angeordnet. Weiterhin umfasst der Antrieb (1) einen Hydromotor (35) zum Antreiben eines Kühlerlüfters (33), wobei der Hydromotor (35) mit einem von der hydrostatischen Kolbenmaschine (12) geförderten Druckmittel beaufschlagt ist.

Description

Antrieb mit Energierückgewinnungs- und Retarderfunktion
Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit Energierückgewinnungs- und Retarderfunktion.
Bei Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise Baustellenfahrzeugen oder Gabelstaplern, wird das Fahrzeug im Arbeitsbetrieb häufig beschleunigt und anschließend wieder abgebremst. Neben dem primären Antrieb sind meist Arbeitshydrauliken vorhanden, die über eine zusätzliche hydrostatische Kolbenmaschine betrieben werden. Zum Antreiben sind diese hydrostatischen Kolbenmaschinen mit dem Antrieb und somit mit der primären Energiequelle des Antriebs verbindbar. Um die Energie, welche beim Abbremsen entweder eines Arbeitsgeräts oder des Fahrantriebs frei wird zu speichern, ist es aus der DE 32 47 335 C2 bekannt, mit der hydrostatischen Kolbenmaschine einen Speicher zu verbinden. Durch das Aufladen des Speichers wird kinetische Energie in Druckenergie umgewandelt. Hierzu saugt die hydrostatische Kolbenmaschine aus einem Druckmittelreservoir Druckmittel an und fördert dies unter Erhöhung des Drucks in den Speicher. Aufgrund des steigenden Drucks beim Fördern des Druckmittels, erfährt das Fahrzeug oder Arbeitsgerät eine Bremswirkung. Zusätzlich kann zum Abbremsen des Arbeitsgeräts oder des Fahrzeugs ein Druckbegrenzungsventil genutzt werden. Das von der hydrostatischen Kolbenmaschine geförderte Druckmittel wird über das Druckbegrenzungsventil entspannt.
Der aus der DE 32 47 335 C2 bekannte Antrieb hat den Nachteil, dass beispielsweise bei einer längeren Hangabfahrt die Kapazität des Speichers erreicht wird. Ein weiteres Abbremsen des Fahrzeugs oder auch nur das Beibehalten der gewählten Fahrgeschwindigkeit durch Fördern von Druckmittel gegen den Druck in dem Speicher wird dann unmöglich. Um eine ausreichende Bremswirkung zu erzielen, muss somit die entsprechende kinetische Energie an dem Druckbegrenzungsventil in Wärme umgewandelt werden. Dies führt zu einer erheblichen Temperaturerhöhung des Druckmittels.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Antrieb mit einer Energierückgewinnungs- und Retarderfunktion zu schaffen, bei dem die Retarderfunktion verbessert ist, so dass auch lange Nutzung einer Bremswirkung möglich ist.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Antrieb gemäß Anspruch 1 umfasst eine hydrostatische Kolbenmaschine, die mit einem Speicher zur Speicherung von Druckenergie verbunden ist. Ferner ist die hydrostatische Kolbenmaschine mit einem Druckbegrenzungsventil zur Erzeugung einer Bremswirkung verbunden. Um die Retarderfunktion zu verbessern, ist stromabwärts des Druckbegrenzungsventils ein Kühler vorgesehen. Die Kühlleistung dieses Kühlers wird dabei mit Hilfe eines Kühlerlüfters erhöht. Zum Antreiben des Kühlerlüfters ist ein Hydromotor vorgesehen, der ebenfalls mit dem von der hydrostatischen Kolbenmaschine geförderten Druckmittel beaufschlagt ist.
An dem vorgeschlagenen Antrieb ist es vorteilhaft, dass frei verfügbare Energie zum Antreiben des Hydromotors eingesetzt wird. Ein zusätzlicher Antrieb, beispielsweise mit Hilfe eines Elektromotors, kann somit entfallen. Die Energie zum Antreiben des Hydromotors wird dabei jeweils durch die hydrostatische Kolbenmaschine erzeugt. Damit ist jeweils dann, wenn ein Bremsvorgang eingeleitet wird, gleichzeitig ausreichend Energie zum Antreiben des Hydromotors zur Verfügung gestellt.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Antriebs ausgeführt.
Insbesondere ergibt sich eine einfache Ausgestaltung des Antriebs, wenn der Kühler über eine Ablaufleitung mit dem Druckbegrenzungsventil verbunden ist. Zudem ist in der Ablaufleitung ein vorgespanntes Rückschlagventil angeordnet. Damit steht stromaufwärts des vorgespannten Rückschlagventils ein weiteres Druckniveau zur Verfügung, welches über dem Druckniveau des vollständig entspannten Tankvolumens liegt. In einer einfachen Ausführung kann der Hydromotor unmittelbar mit der Ablaufleitung stromaufwärts des Rückschlagventils verbunden sein. Durch Beaufschlagen des Eingangsanschlusses des Hydromotors mit dem Druck der Ablaufleitung stromaufwärts des vorgespannten Rückschlagventils ergibt sich ein Antreiben des Hydromotors immer dann, wenn durch das Druckbegrenzungsventil eine Bremswirkung erzeugt wird. Schließt dagegen das Druckbegrenzungsventil, da eine Bremswirkung nicht erforderlich ist, so kommt automatische auch der Kühlerlüfter zum Stillstand. Eine eigene Regelung der Lüfterdrehzahl bzw. ein Ein- und Ausschalten des Kühlerlüfterantriebs ist daher nicht erforderlich.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die hydrostatische Kolbenmaschine, welche zum Erzeugen der Bremswirkung Druckmittel aus dem Tank ansaugt, mit einer Förderleitung verbunden. Die hydrostatische Kolbenmaschine fördert das Druckmittel in die Förderleitung, mit der der Speicher und das Druckbegrenzungsventil verbunden sind. Der Hydromotor ist dabei vorzugsweise mit der Förderleitung verbindbar. Durch die mögliche Verbindung des Hydromotors mit der Förderleitung steht zum Antreiben des Hydromotors ein höherer Eingangsdruck zur Verfügung, so dass auch Hydromotoren mit einer höheren Leistung einsetzbar sind. Als Hydromotor wird bevorzugt ein Zahnradmotor eingesetzt.
Zum Verbinden des Hydromotors mit der Förderleitung ist vorzugsweise ein entsperrbares Rückschlagventil vorgesehen. Durch das entsperrbare Rückschlagventil wird sichergestellt, dass das Zuschalten des Hydromotors nicht automatisch durch Erzeugen eines Förderdrucks in der Förderleitung durch die hydrostatische Kolbenmaschine erfolgt. Vielmehr wird der Zeitpunkt, zu dem das entsperrbare Rückschlagventil entsperrt wird, unabhängig von einem Druckaufbau durch die Kolbenmaschine.
Dabei wird die Entsperrfunktion vorzugsweise durch einen stromabwärts des Druckbegrenzungsventils in der Ablaufleitung herrschenden Druck ausgelöst. Das entsperrbare Rückschlagventil ist hierzu mit einem in einer stromabwärts des Druckbegrenzungsventils angeordneten Ablaufleitung herrschenden Druck beaufschlagt. Damit wird automatisch die Entsperrfunktion des entsperrbaren Rückschlagventils eingestellt, wenn durch das Druckbegrenzungsventil eine Bremswirkung erzeugt wird. In diesem Fall steigt stromabwärts des Druckbegrenzungsventils der Druck in der Ablaufleitung an und löst das entsperrbare Rückschlagventil aus.
Um einen erhöhten Druck zum Auslösen des entsperrbaren Rückschlagentils vorzusehen, ist vorzugsweise in der Ablaufleitung stromabwärts des Druckbegrenzungsventils ein vorgespanntes Rückschlagventil angeordnet. Mit dem vorgespannten Rückschlagventil lässt sich der Druck in der Ablaufleitung, welcher zum Auslösen des entsperrbaren Rückschlagventils vorgesehen ist, über den Druck erhöhen, welcher sich aufgrund des in der Ablaufleitung angeordneten Kühlers ergibt.
Um eine Entspannung der Ablaufleitung vorsehen zu können, wenn das entsperrbare Rückschlagventil wieder schließt, ist zusätzlich zu dem vorgespannten Rückschlagventil eine Drosselstelle ausgebildet, welche parallel zu dem vorgespannten Rückschlagventil angeordnet ist. Schließt das entsperrbare Rückschlagventil und schließt zudem das in der Ablaufleitung vorhandene vorgespannte Rückschlagventil aufgrund seiner Federbelastung, so wird der in der Ablaufleitung existierende Restdruck durch die Drosselstelle in das Tankvolumen entspannt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, parallel zu dem Hydromotor ein in Richtung eines stromaufwärtigen Anschlusses des Hydromotors öffnendes Rückschlagventil vorzusehen. Stromabwärts des Hydromotors wird zudem eine Drossel angeordnet. Die Kombination aus der stromabwärts des Hydromotors angeordneten Drossel sowie dem parallel zu dem Hydromotor angeordneten Rückschlagventil vermeidet das Auftreten einer Kavitation, wenn bei Nachlassen der Bremsleistung der Zustrom von Druckmittel zum Eingangsanschluss des Hydromotors abrupt abgestellt wird. Durch das Vorsehen der nachgeschalteten Drossel baut sich stromabwärts des Hydromotors ein geringer Druck auf, der dann das Rückschlagventil in Richtung auf die Eingangsseite des Hydromotors hin öffnet. Damit wird Druckmittel der Eingangsseite über das parallel zu dem Hydromotor angeordnete Rückschlagventil zugeführt und der Entstehung von Kavitation vorgebeugt.
Die hydrostatische Kolbenmaschine ist weiterhin vorzugsweise über eine Getriebestufe mit einem
Antriebsstrang des Antriebs verbunden. Das Vorsehen der
Getriebestufe als Verbindung zwischen der hydrostatischen
Kolbenmaschine und dem Antriebsstrang ermöglicht es, auch niedrige Drehzahlen, wie sie beispielsweise an einer Abtriebswelle eines Fahrantriebs vorliegen, so zu übersetzen, dass die hydrostatische Kolbenmaschine in einem für sie vorteilhaften Wirkungsgradbereich arbeitet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Getriebestufe über eine Trennkupplung mit dem Antriebsstrang zu verbinden. Das
Vorsehen einer solchen Trennkupplung erlaubt es, die nicht benötigte Energierückgewinnungs- oder Retarderfunktion, beispielsweise bei einer Überführungsfahrt, vollständig abzuschalten. In diesem Fall wird der Wirkungsgrad des gesamten Antriebs erhöht, da ein Mitschleppen oder
Planschverluste der hydrostatischen Kolbenmaschine nicht auftreten.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebs und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit alternativem Anschluss des Hydromotors. In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb 1 schematisch dargestellt. Der erfindungsgemäße Antrieb 1 umfasst eine primäre Antriebsquelle, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel schematisch als Antriebsmotor 2 ausgeführt ist. Der Antriebsmotor 2 ist beispielsweise eine Brennkraftmaschine eines Nutzfahrzeugs. Der Antriebsmotor 2 ist über eine Antriebswelle 3 mit einer Hydropumpe 4 verbunden. Die Hydropumpe 4 ist vorzugsweise zur Förderung in zwei Richtungen ausgelegt und in ihrem Fördervolumen einstellbar. Mit der Hydropumpe 4 ist ein Motor 5 verbunden, welcher in seinem Schluckvolumen einstellbar ist. Die Hydropumpe 4 und der hydrostatische Motor 5 sind beispielsweise hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägscheiben- oder Schrägachsenbauweise.
Das von der Hydropumpe 4 in Abhängigkeit von der gewählten Förderrichtung in eine erste Arbeitsleitung 6 oder eine zweite Arbeitsleitung 7 geförderte Druckmittel durchströmt den Motor 5 und erzeugt an den Enden 8 bzw. 8' einer Abtriebswelle ein Abtriebsmoment. Die Abtriebswelle kann beispielsweise als durchgehende Abtriebswelle ausgeführt sein, welche den Motor 5 durchdringt. Das Ende 8 der Abtriebswelle ist beispielsweise mit einem Fahrantrieb eines Staplers oder eines Baufahrzeugs verbunden. Die Abtriebswelle kann dabei auch mit einem nachgeschalteten Lastgetriebe oder einem weiteren Schaltgetriebe verbunden sein.
Das Ende der 8' Abtriebswelle ist über eine Trennkupplung 9 mit einer Getriebestufe 10 verbunden. Mittels der Trennkupplung 9 lässt sich das von dem Motor 5 erzeugte Drehmoment auf die Getriebestufe 10 übertragen. Dabei ist es unerheblich, ob der Motor 5 während eines normalen Fahrbetriebs durch die Hydropumpe 4 angetrieben wird oder aber im Schiebebetrieb des Fahrzeugs aufgrund der Massenträgheit des Fahrzeugs das Drehmoment an dem Ende 8 der Abtriebswelle erzeugt wird. Auf die unterschiedlichen Fahrsituationen wird nachfolgend noch bei der Funktionsbeschreibung des Antriebs 1 eingegangen.
Mit der Getriebestufe 10 ist eine Triebwelle 11 verbunden, welche mit einer hydrostatischen Kolbenmaschine 12 verbunden ist. Die hydrostatische Kolbenmaschine 12 ist in ihrem Hubvolumen mittels einer Verstellvorrichtung 13 einstellbar. Die Verstellvorrichtung 13 wirkt hierzu beispielsweise auf eine Schrägscheibe einer in Schrägscheibenbauweise ausgeführten hydrostatischen Kolbenmaschine 12. Die hydrostatische Kolbenmaschine 12 ist sowohl als Pumpe wie auch als Motor nutzbar. An der Triebwelle 11 kann somit entweder ein Antriebsmoment zum Antreiben der dann als Pumpe wirkenden hydrostatischen Kolbenmaschine 12 oder aber ein Abtriebsdrehmoment durch ein von der als Motor wirkenden hydrostatischen Kolbenmaschine 12 auftreten.
Die nachfolgenden Bezeichnungen orientieren sich zunächst an der Nutzung der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 als Pumpe. Die hydrostatische Kolbenmaschine 12 wird zum Erzeugen einer Bremswirkung als Pumpe eingesetzt. Durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 wird dann Druckmittel in eine Förderleitung 14 gefördert. Das Druckmittel wird von der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 über eine Saugleitung 15 aus einem Tankvolumen 22 angesaugt. Das von der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 in die Förderleitung 14 geförderte Druckmittel wird in einen Speicher 16 gefördert. Der Speicher 16 weist ein kompressibles Volumen auf, wobei unter Zunahme von Druck in dem Speicher 16 Druckmittel durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 in den Speicher 16 hineingefördert wird.
Während des Schiebebetriebs oder eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs ist also die Trennkupplung 9 geschlossen und die Drehzahl der Abtriebswelle 8, 81 wird über die Getriebestufe 10 auf eine für das Betreiben der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 angepasste Eingangsdrehzahl der Triebwelle 11 übersetzt. Eine Bremsfunktion tritt dadurch auf, dass die hydrostatische Kolbenmaschine 12 gegen den steigenden Druck des Speichers 16 Druckmittel über die Förderleitung 14 sowie die Speicherleitung 17 in den Speicher 15 fördert.
Sofern eine weitere Aufnahme von Druckmittel durch den Speicher 16 nicht möglich ist, muss verhindert werden, dass durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 der maximal zulässige Druck des Speichers 16 überschritten wird. Mit der Förderleitung 14 ist eine Überdruckleitung 18 verbunden, welche an einem Druckbegrenzungsventil 19 ausmündet. Übersteigt der durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 in der Förderleitung 14 erzeugte Druck einen durch das Druckbegrenzungsventil 19 festgelegten Druck, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 19 und entspannt die Förderleitung 14 über die Überdruckleitung 18 in einer Ablaufleitung 20. Die Ablaufleitung 20 verbindet das Druckbegrenzungsventil 19 über eine Rücklaufleitung 21 mit dem Tankvolumen 22.
Das Druckbegrenzungsventil 19 wird durch eine Ventilfeder
23 in Richtung seiner geschlossenen Position beaufschlagt. In entgegengesetzter Richtung wird über eine Messleitung
24 einer Messfläche 25 der in der Überdruckleitung 18 herrschende Druck zugeführt. Der in der Überdruckleitung 18 herrschende Druck entspricht dem in der Förderleitung 14 durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 erzeugten Druck. Durch die Ventilfeder 23 lässt sich somit ein Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 19 einstellen.
Erreicht der Speicher seine maximale Kapazität, bei der der zulässige Maximaldruck des Speichers 16 erreicht ist, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 19 und das von der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 geförderte Volumen wird über die Förderleitung 14, die Überdruckleitung 18, das Druckbegrenzungsventil 19 und die Ablaufleitung 20 in die Rücklaufleitung 21 zum Tank 22 hin entspannt. Durch das Entspannen an dem Druckbegrenzungsventil 19 wird eine erhebliche Wärmemenge produziert. Hier muss die kinetische Energie, welche durch das Entspannen an dem
Druckbegrenzungsventil 19 abgebaut wird, vollständig in
Wärme umgewandelt werden. In der Ablaufleitung 20 ist daher ein Kühler 45 vorgesehen. Mit Hilfe des Kühlers 45
• wird das durch den Kühler strömende Druckmittel auf dem Weg zu dem Tankvolumen 22 abgekühlt. Zwischen dem Kühler 45 und dem Druckbegrenzungsventil 19 ist ein vorgespanntes Rückschlagventil 26 und parallel dazu eine Drosselstelle 27 ausgebildet. Das vorgespannte Rückschlagventil 26 ist vorzugsweise ein federbelastetes Rückschlagventil. Zur parallelen Anordnung des vorgespannten Rückschlagventils 26 und der Drosselstelle 27 teilt sich in einem Abschnitt die Ablaufleitung 20 in einen ersten Ablaufleitungszweig 20' und einen zweiten Ablaufleitungszweig 20' ' auf.
Durch die parallele Anordnung des vorgespannten Rückschlagventils 26 und der Drosselstelle 27 lässt sich in dem zwischen der parallelen Anordnung und dem Druckbegrenzungsventil 19 entstehenden Abschnitt der Ablaufleitung 20 ein gegenüber dem Tankvolumen 22 erhöhter Druck einstellen. Dieser erhöhte Druck liegt dabei auch über dem an der Eingangsseite des Kühlers 45 herrschenden Druck und kann vorteilhaft zum Zuschalten bzw. Betreiben einer zusätzlichen Kühlvorrichtung verwendet werden.
Wie es bereits erläutert wurde, wird zunächst während eines Bremsvorgangs der Speicher 16 gefüllt und so die kinetische Energie des Fahrzeugs in Druckenergie umgewandelt, welche in dem Speicher 16 gespeichert ist. Um die gespeicherte Druckenergie zur späteren Rückgewinnung möglichst verlustfrei speichern zu können, ist vorzugsweise die Speicherleitung 17 von der Förderleitung 14 abtrennbar. Hierzu ist in der Speicherleitung 17 ein Schaltventil 28 vorgesehen. Das Schaltventil 28 weist eine Feder 29 sowie in entgegengesetzter Richtung auf das Schaltventil 28 wirkenden Elektromagneten 30 auf. Anstelle des Elektromagneten 30 kann auch ein beliebiger anderer Aktuator eingesetzt werden. Beispielsweise kann auch eine Messfläche vorgesehen sein, welche mit einem Steuerdruck beaufschlagt ist.
Aufgrund des entstehenden Kräfteverhältnisses zwischen der Feder 29 und dem entgegengesetzt wirkenden Elektromagneten 30 ist das Schaltventil zwischen einer ersten Schaltposition 31 und einer zweiten Schaltposition 32 umschaltbar. In der ersten Schaltposition 31 ist die Speicherleitung 17 unterbrochen. Wird durch Beaufschlagen des Elektromagneten 30 mit einem Steuersignal das Schaltventil 28 in seine zweite Schaltposition 32 gebracht, so wird durch das Schaltventil 28 eine durchströmbare Verbindung in der Speicherleitung 17 erzeugt. Fährt ein mittels des dargestellten Antriebs 1 angetriebenes Fahrzeugs beispielsweise eine längere Strecke einen Hang hinunter, so ist es einerseits möglich, eine Bremswirkung über eine entsprechende Einstellung des hydrostatischen Getriebes zu bewirken. Dabei stützt sich die Hydropumpe 4 an dem Antriebsmotor 2 ab. Zusätzlich ist über die Trennkupplung 9 die Einrichtung zur Energierückgewinnung und der Retarder (Bremsfunktion mittels des Druckbegrenzungsventils 19) zuschaltbar. Im Schiebebetrieb des Fahrzeugs wird über die Triebwelle 11 die hydrostatische Kolbenmaschine 12 angetrieben und fördert zunächst bei bestromtem Elektromagneten 30 Druckmittel in den Speicher 16. Ist die Kapazitätsgrenze des Speichers 16 erreicht, so wird das Steuersignal des Elektromagneten 30 zurückgesetzt und die Verbindung zu dem Speicher 16 unterbrochen. Der von der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 erzeugte Förderdruck in der Förderleitung 14 wird über das Druckbegrenzungsventil 19 in das Tankvolumen 22 unter Erzeugung von Wärme entspannt. Die Wärme wird an die Umgebungsluft an dem Kühler 45 zumindest teilweise wieder abgegeben. Um die Kühlleistung des Kühlers 45 zu erhöhen, ist ein Kühlerlüfter 33 vorgesehen. Der Kühlerlüfter 33 wird durch eine Welle 34 mittels eines Hydromotors 35 angetrieben. Der Hydromotor 35 wird eingangsseitig mit einer Hydromotoranschlussleitung 36 mit Druckmittel beaufschlagt. Die Hydromotoranschlussleitung 36 ist hierzu mit einem Eingangsanschluss 38 des Hydromotors 35 verbunden. Das durch den Hydromotor 35 geförderte Druckmittel wird über eine Hydromotorrücklaufleitung 37 der Rücklaufleitung 21 und so dem Tankvolumen 22 zugeführt. Die Hydromotorrücklaufleitung 37 ist hierzu mit einem Ausgangsanschluss 39 des Hydromotors 37 verbunden. Zum Antreiben des Hydromotors 35 wird das von der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 geförderte Druckmittel genutzt. In dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist es vorgesehen, den Hydromotor 35 mit dem in der Förderleitung 14 erzeugten Druck zu beaufschlagen. Hierzu ist in der Hydromotoranschlussleitung 36 ein entsperrbares Rückschlagventil 42 vorgesehen. Das Rückschlagventil 42 ist so in der Hydromotoranschlussleitung 36 angeordnet, dass es in Richtung auf die Förderleitung 14 hin öffnet. Damit wird bei Erzeugen eines Drucks in der Förderleitung 14 bzw. der Überdruckleitung 18 das entsperrbare Rückschlagventil 42 in Schließrichtung belastet. Zum Entsperren ist eine Entsperrleitung 43 vorgesehen. Wenn die Entsperrleitung 43 einen ausreichenden Druck führt, so wird unabhängig von dem Druckverhältnissen in der Überdruckleitung 18 und der Hydromotoranschlussleitung 36 das entsperrbare Rückschlagventil 42 in seine geöffnete Position gebracht. Die Entsperrleitung 43 ist mit der Ablaufleitung 20 stromabwärts des Druckbegrenzungsventils 19 verbunden. Vorzugsweise verbindet die Entsperrleitung 43 das entsperrbare Rückschlagventil 42 mit einer Stelle der Ablaufleitung 20 stromaufwärts der parallelen Anordnung des vorgespannten Rückschlagventils 26 und der Drosselstelle 27.
Durch das vorgespannte Rückschlagventil 26 und die Drosselstelle 27 ist in dem stromaufwärts dieser parallelen Anordnung ausgebildeten Abschnitt der Ablaufleitung 20 ein erhöhter Druck verfügbar. Dieser gegenüber dem Tankvolumen 22 erhöhte Druck wird über die Entsperrleitung 43 dem entsperrbaren Rückschlagventil 42 zugeführt. Der Druck in dem Leitungsabschnitt der Ablaufleitung 20 stromaufwärts der parallelen Anordnung wird aufgrund der Drosselstelle 27 lediglich bei geöffnetem Druckbegrenzungsventill 19 aufrechterhalten. In Folge dessen wird das entsperrbare Rückschlagventil 42 jeweils dann in seine entsperrte Position gebracht, wenn durch das Druckbegrenzungsventil 19 eine Bremswirkung erzeugt wird. Sinkt dagegen der durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 in der Förderleitung 14 und der Überdruckleitung 18 erzeugte Druck unter den Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 19 ab, so wird die Entsperrleitung 43 über die Drosselstelle 27 in Richtung des Tankvolumens 22 entspannt. In Folge dessen schließt das entsperrbare Rückschlagventil.
So lange das entsperrbare Rückschlagventil 42 in seiner entsperrten Position ist, wird aus der Förderleitung 14 über die Überdruckleitung 18 ein Teil des Druckmittels entnommen und über die Hydromotoranschlussleitung 36 dem Hydromotor 35 zugeführt.
Der Hydromotor 35 ist vorzugsweise als Zahnradmotor ausgebildet und vorzugsweise für nur eine Strömungsrichtung vorgesehen. Durch das Beaufschlagen des Eingangsanschlusses 38 mit dem in der Förderleitung 14 herrschenden Druck, wird der Hydromotor 35 angetrieben und überträgt ein Drehmoment über die Welle 34 auf den Kühlerlüfter 33. Der Kühlerlüfter 33 ist so angeordnet, dass eine Luftströmung durch den Kühler 45 erzeugt wird ' und somit die Kühlleistung des Kühlers 45 erhöht wird.
Stromabwärts des Hydromotors 35 ist in der Hydromotorrücklaufleitung 37 eine Drossel 44 ausgebildet. Mit Hilfe der Drossel 44 ist in dem Abschnitt zwischen der Drossel 44 und dem Ausgangsanschluss 39 des Hydromotors 35 ein gegenüber dem Tankvolumen 22 erhöhter Druck während des Betriebs des Hydromotors 35 sichergestellt. Parallel zu dem Hydromotor ist eine Nebenleitung 40 ausgebildet, die die Hydromotoranschlussleitung 36 mit der Hydromotorrücklaufleitung 37 verbindet. In der Nebenleitung 40 ist ein Rückschlagventil 41 angeordnet. Das Rückschlagventil 41 öffnet in Richtung auf die Hydromotoranschlussleitung 36 hin. Mit Hilfe der Drossel 44 und des Rückschlagventils 41 wird die Entstehung von Kavitation verhindert. Kavitation kann entstehen, wenn am Ende eines Bremsvorgangs das entsperrbare Rückschlagventil 42 wieder in seine geschlossene Position geht. Der Druck auf der Eingangsseite des Hydromotors 35 bricht dann schlagartig zusammen, so dass eine Kavitation entstehen kann. Um dies zu verhindern, wird stromabwärts des Hydromotors 35 die Drossel 44 vorgesehen. Stromaufwärts der Drossel 44 ist ein erhöhter Druck vorhanden, welcher dazu führt, dass das Rückschlagventil 41 öffnet und Druckmittel über die Nebenleitung 40 zurück in die Hydromotoranschlussleitung 36 gefördert wird. Damit wird das Entstehen von Unterdruck und letztlich die Kavitation wirksam verhindert.
Den vorstehenden Beschreibungen liegt ein Antrieb 1 zugrunde, welcher ein hydrostatisches Getriebe aufweist, dass vorzugsweise ein Teil eines Antriebsstrangs ist. Es wird daher zum Erzeugen einer Bremswirkung über die Trennkupplung 9 die Getriebestufe 10 mit dem Antriebsstrang des Antriebs 1 verbunden. Beispielhaft ist eine Ankopplung an ein Ende 8' der Abtriebswelle dargestellt. Bei einem solchen Fahrantrieb wird die Energierückgewinnung durch Entnahme von Druckmittel aus dem Speicher 16 realisiert. Hierzu wird das Schaltventil 28 durch den Elektromagneten 30 in seine zweite Schaltposition 32 gebracht. Das Druckmittel aus dem Speicher 16, welches unter hohem Druck steht, wird über die Speicherleitung 17 und die Förderleitung 14 der hydrostatischen Kolbenmaschine 12 zugeführt. Die hydrostatische Kolbenmaschine 12 wirkt nun ihrerseits als Motor und unter Abbau des Drucks wird durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 ein Drehmoment an der Triebwelle 11 erzeugt. Dieses Drehmoment der Triebwelle 11 wird über die Getriebestufe 10 und die Trennkupplung 9 der Abtriebswelle an ihrem Ende 81 zugeführt. Damit steht das durch die hydrostatische Kolbenmaschine 12 erzeugte Drehmoment zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung.
Es ist ersichtlich, dass die Ankopplung mit Hilfe der Trennkopplung 9 auch an beliebiger anderer Stelle des Antriebsstrangs erfolgen kann. Insbesondere ist es auch möglich, eine Verbindung zu der Antriebswelle 3 vorzusehen und so auf der Getriebeeingangsseite des hydrostatischen Getriebes die Energierückgewinnung durchzuführen. Anstelle eines Fahrantriebs kann auch ein Antrieb eines Arbeitsgeräts Basis für den erfindungsgemäßen Antrieb 1 bilden.
In der Fig. 2 ist ein alternativer Anschluss des Hydromotors 35 dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente, wobei auf eine erneute Beschreibung der einzelnen Elemente verzichtet wird, sofern dies nicht erforderlich ist.
Der Hydromotor 35 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nicht aus der Förderleitung 14 direkt durch die hydrostatische Kolbenmaschine mit Druckmittel beaufschlagt. Vielmehr wird durch das vorgespannte Rückschlagventil 26 in der Ablaufleitung 20 ein erhöhter Druck stromaufwärts des vorgespannten Rückschlagventils 26 erzeugt. Dieser gegenüber dem Tankvolumen 22 erhöhte Druck in der Ablaufleitung 20 wird über eine Hydromotoranschlussleitung 36' dem Eingangsanschluss 38 des Hydromotors 35 zugeführt. Bei dieser besonders einfachen Ausführungsform kann das entsperrbare Rückschlagventil 42, welches den Anschluss des Hydromotors 35 an die Förderleitung 14 realisiert, entfallen. In der Ablaufleitung 20 ist stromaufwärts des vorgespannten Rückschlagventils 26 jeweils dann ein erhöhter Druck gegenüber dem Tankvolumen 22, wenn durch das Druckbegrenzungsventil 19 eine Bremswirkung erzielt wird. Nur bei Erzeugen einer Bremswirkung durch das Druckbegrenzungsventil 19 befindet sich dieses in der geöffneten Position. Wird eine Bremswirkung durch das Druckbegrenzungsventil 19 nicht mehr erzeugt, so wird aufgrund der Kraft der Ventilfeder 23 des Druckbegrenzungsventil 19 wieder in seine geschlossene Position gebracht. Die Ablaufleitung 20 stromaufwärts des vorgespannten Rückschlagventils 26 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über den Hydromotor 35 entspannt .
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind auch Kombinationen einzelner Merkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.

Claims

Ansprüche
1. Antrieb mit Energierückgewinnungs- und Retarderfunktion umfassend eine hydrostatische Kolbenmaschine (12), die mit einem Speicher (16) zur Speicherung von Druckenergie und einem Druckbegrenzungsventil (19) zur Erzeugung einer Bremswirkung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Druckbegrenzungsventils (19) ein Kühler (45) angeordnet ist und ein Hydromotor (35) zum Antreiben eines Kühlerlüfters (33) mit von der hydrostatischen Kolbenmaschine (12) gefördertem Druckmittel beaufschlagbar ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (45) über eine Ablaufleitung (20) mit dem Druckbegrenzungsventil (19) verbunden ist und in der Ablaufleitung (20) ein vorgespanntes Rückschlagventil (26) angeordnet ist.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingangsanschluss (38) des Hydromotors (35) der Ablaufleitung (20) stromaufwärts des vorgespannten Rückschlagventils (26) verbunden ist.
4. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatische Kolbenmaschine (12) über eine
Förderleitung (14) mit dem Speicher (16) und dem
Druckbegrenzungsventil (19) verbunden ist und der
Hydromotor (35) mit der Förderleitung (14) verbindbar ist.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (35) über ein entsperrbares Rückschlagventil (42) mit der Förderleitung (14) verbindbar ist.
6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das entsperrbare Rückschlagventil (42) mit einem in einer stromabwärts des Druckbegrenzungsventil (19) angeordneten Ablaufleitung (20) herrschenden Druck beaufschlagt ist.
7. Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Druckbegrenzungsventils (19) ein vorgespanntes Rückschlagventil (26) angeordnet ist und dass parallel zu dem vorgespannten Rückschlagventil (26) eine Drosselstelle (27) ausgebildet ist.
8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Hydromotor (35) ein in Richtung eines Eingangsanschlusses (38) des Hydromotors (35) öffnendes Rückschlagventil (41) angeordnet ist und stromabwärts des Hydromotors (35) und des Rückschlagventils (41) eine Drossel (44) angeordnet ist.
9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatische Kolbenmaschine (12) über eine Getriebestufe (10) mit einem Antriebsstrang verbunden ist.
10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebestufe (10) über eine Trennkupplung (9) mit dem Antriebsstrang verbindbar ist.
11. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor ein Zahnradmotor ist.
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