EP2614274A1 - Hydrostatic drive for a motor vehicle - Google Patents

Hydrostatic drive for a motor vehicle

Info

Publication number
EP2614274A1
EP2614274A1 EP11749441.9A EP11749441A EP2614274A1 EP 2614274 A1 EP2614274 A1 EP 2614274A1 EP 11749441 A EP11749441 A EP 11749441A EP 2614274 A1 EP2614274 A1 EP 2614274A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
hydraulic
accumulator
shaft
drive
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Withdrawn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
EP11749441.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Siegfried A. Eisenmann
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to EP11749441.9A priority Critical patent/EP2614274A1/en
Publication of EP2614274A1 publication Critical patent/EP2614274A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/08Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4096Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers with pressure accumulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07Facilitating assembling or mounting
    • B60Y2304/072Facilitating assembling or mounting by preassembled subunits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4139Replenishing or scavenging pumps, e.g. auxiliary charge pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/421Motor capacity control by electro-hydraulic control means, e.g. using solenoid valves
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a hydrostatic drive for a motor vehicle, with a low-pressure hydraulic accumulator (111), a high-pressure hydraulic accumulator (104) and a pressure accumulator (105) which is connected downstream of the high-pressure hydraulic accumulator (104) for pretensioning with equalizing pressure. A fluid hydraulic pump (103) for filling the high-pressure hydraulic accumulator (104) with working fluid can be driven by means of an internal combustion engine (101). At least one hydraulic drive motor (110) which is coupled to a drive wheel (113) of the motor vehicle has a high-pressure connection (1), which is connected in a forwards operating mode (D) to the high-pressure hydraulic accumulator (104), and a low-pressure connection (70), which is connected in the forwards operating mode (D) to the low-pressure hydraulic accumulator (111). The high-pressure hydraulic accumulator (104) is divided into a plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c) which are jointly coupled to the pressure accumulator (105) connected downstream and which can be connected substantially independently of one another to the at least one hydraulic drive motor (110) and can be emptied in an alternating manner. The at least one hydraulic drive motor (110) has an absorption volume, which is variable within an adjustment range, per shaft revolution, wherein the specific absorption quantity per shaft revolution is changeable within a range sufficient for the operation of a vehicle.

Description

HYDROSTATISCHER ANTRIEB FÜR E IN KRAFTFAHRZEUG  HYDROSTATIC DRIVE FOR E IN MOTOR VEHICLE
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrostatischen Antrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenwagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a hydrostatic drive for a motor vehicle, in particular a passenger car, according to the preamble of claim 1.
Im heutigen Straßenverkehr sind aufgrund des zum Teil hohen Verkehrsaufkommens und durch Geschwindigkeitsbegrenzungen sowie stark dominierende innerstädtische Fahrzyklen die In today's traffic are due to the sometimes high traffic volume and speed limits as well as highly dominant inner-city driving cycles the
Leistungsansprüche an die im Fahrzeug installierte Performance claims to those installed in the vehicle
Motorisierung derart klein, dass der Motor in großen  Motorization so small that the engine in large
Zeitanteilen im extremen Teillastbereich arbeitet. Das hat zur Folge, dass sich der Betriebspunkt im Motorkennfeld in diesem Teillastbetrieb weit entfernt von seinem Time shares in the extreme partial load range works. This has the consequence that the operating point in the engine map in this part-load operation far away from his
Verbrauchsoptimum befindet. Consumption optimum is located.
In vielen Fällen arbeitet der Motor bei nur etwa einem In many cases, the engine works at only about one
Sechstel seines möglichen Volllastdrehmomentes. Der Sixth of its possible full load torque. Of the
Betriebspunkt des kleinsten spezifischen Kraftstoff- Verbrauchs, gemessen in Gramm pro KW und Stunde liegt aber in unmittelbarer Nähe des höchstmöglichen Drehmomentes. Bei modernen Benzin-Motoren mit Abgasturbo-Aufladung liegt der niedrigste spezifische Kraftstoff-Verbrauch zurzeit im However, the operating point of the lowest specific fuel consumption, measured in grams per KW per hour, is in the immediate vicinity of the highest possible torque. Modern low-turbocharged gasoline engines currently have the lowest specific fuel consumption
Bereich von be= 230 Gramm pro KW und Stunde. Im oben Range of be = 230 grams per KW and hour. In the above
erwähnten Teillastgebiet liegt der Verbrauch jedoch im However, in the partial load area mentioned above, consumption is within
Bereich des Doppelten, nämlich bei ca. 450 Gramm pro KW und Stunde .  Range of double, namely at about 450 grams per KW and hour.
Nicht ganz so dramatisch liegen die Verhältnisse beim Not so dramatically the circumstances are
Dieselmotor. Mit Abgas-Turbolader erreicht man dort Bestwerte von zurzeit be=190 Gramm pro KW und Stunde und darunter. Der oben erwähnte Teillastverbrauch liegt hier zwar deutlich besser, jedoch immer noch bei ca. 270 Gramm pro KW und Stunde im optimalen Drehzahlbereich. Bei einem neu entwickelten 3- Zylinder-Dieselmotor der Firma Volkswagen liegt das Optimum außer beim höchsten Drehmoment bei einer optimalen Drehzahl im Bereich von n=2000 U/min. Zur Einhaltung des niedrigsten Kraftstoff-Verbrauchs im Motorkennfeld genügt es somit nicht nur, beim Betrieb des Motors das höchstmögliche Drehmoment einzuhalten, sondern auch die optimale Motordrehzahl. Diesel engine. With turbocharger turbocharger you can reach best values of currently be = 190 grams per KW and hour and below. Although the above-mentioned partial load consumption is much better here, it is still around 270 grams per KW per hour in the optimum speed range. In a newly developed 3- Except for the highest torque at an optimum speed in the range of n = 2000 rpm, the cylinder diesel engine from Volkswagen has the optimum. To maintain the lowest fuel consumption in the engine map, it is sufficient not only to maintain the highest possible torque during operation of the engine, but also the optimum engine speed.
Um diesen Forderungen einigermaßen gerecht zu werden, sind bei den Autogetrieben die Anzahl der Gänge in den letzten zehn Jahren dramatisch gesteigert worden, mit bis zu 8 Gängen bei Automatikgetrieben und bis zu 6 Gängen bei den In order to meet these demands reasonably well, the number of gears has been dramatically increased in the last ten years, with up to 8 gears in automatic transmissions and up to 6 gears in the case of the car gears
Handschaltgetrieben. Dementsprechend ist die so genannte Übersetzungsspreizung größer geworden. Dabei werden meistens die zwei höchsten Gänge als Übersetzung ins Schnelle Manual transmissions. Accordingly, the so-called translation spread has become larger. Usually the two highest gears are translated as fast
ausgeführt. Ziel dabei ist, bei höherer Fahrzeug- Geschwindigkeit in der Ebene und verhältnismäßig niedrig liegenden Zugkraftwerten beim Fahrzeug die Motordrehzahl zu drücken und das Motordrehmoment hoch zu halten. Der executed. The aim is to suppress the engine speed and to keep the engine torque high at higher vehicle speed in the plane and relatively low traction values at the vehicle. Of the
Bauaufwand bei den Automatikgetrieben und der Schaltaufwand bei den Handschaltgetrieben ist dabei entsprechend hoch. Das Fahrzeug wirkt dann jedoch in den hohen Gängen im Construction costs in the automatic transmissions and the switching effort in the manual transmissions is correspondingly high. However, the vehicle then acts in the high gears in the
Drehmomentverhalten "lahm" und unsportlich. Torque behavior "lame" and unsportsmanlike.
Bei diesem konventionellen Antriebssystem handelt es sich nach wie vor um eine mechanisch starre Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebssystem, so dass der Teillastbetrieb beim Motor weitgehend nicht vermieden werden kann. Insbesondere bei den Fahrzeugen mit Handschaltgetrieben hängt die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs vom Verhalten des Fahrers ab. Der Fahrer kann mangels genauer Kenntnisse in den wenigsten Fällen den Motor im optimalen Kennfeld betreiben. Deshalb muss das Antriebssystem derart konzipiert sein, dass dies durch einen Automatismus erreicht wird. Zur Lösung dieses Problems ist eine vollständige Entkopplung des Antriebssystems vom Motor vorteilhaft, wobei der Motor stets automatisch im Verbrauchs-Optimum betrieben wird, also bei Drehmoment-Volllast und im zugehörigen optimalen In this conventional drive system is still a mechanically rigid connection between the engine and the drive system, so that the partial load operation of the engine can not be largely avoided. In particular, in the vehicles with manual transmissions, the profitability of the vehicle depends on the behavior of the driver. The driver can operate the engine in the optimal characteristic field in the least of cases for lack of exact knowledge. Therefore, the drive system must be designed so that this is achieved by an automatism. To solve this problem, a complete decoupling of the drive system from the engine is advantageous, the engine is always automatically operated in the consumption optimum, ie at full torque and in the associated optimal
Drehbereich. Dabei arbeitet der Motor bei vorgegebener Rotation range. The engine works at a given speed
Drehzahl mit hoher Leistung im Punkt oder Bereich des High power RPM at point or range of
niedrigsten spezifischen Kraftstoff-Verbrauchs. Da schon heute viele Fahrzeuge mit einer Start-Stop-Automatik, auch Stop-and-Go Automatik genannt, zum Automatischen De- und Reaktivieren des Motors bei Fahrzeugstillstand ausgerüstet sind, ist es kein Problem, den Motor nur temporär zu lowest specific fuel consumption. Since today many vehicles with a start-stop automatic, also called stop-and-go automatic, are equipped for automatically deactivating and reactivating the engine when the vehicle is at a standstill, it is no problem to connect the engine only temporarily
betreiben, und zwar stets bei Volllast. In der dazwischen liegenden Zeit wird der Motor abgeschaltet oder im niedrigen Leerlauf gehalten. Zur weiteren Effizienzsteigerung kann ein so genannter integrierter Startergenerator, auch ISG genannt, zum Einsatz kommen, der zugleich als Generator für das operate, always at full load. In the intervening time, the engine is shut down or kept at low idle. To further increase the efficiency of a so-called integrated starter generator, also called ISG, are used, at the same time as a generator for the
Bordnetz und alternativ zum Starten des Motors dient. On-board electrical system and as an alternative to starting the engine is used.
Vorteilhaft ist außerdem die Umstellung auf eine höhere It is also advantageous to switch to a higher
Bordspannung, beispielsweise 42 Volt. Dadurch wird die On-board voltage, for example 42 volts. This will be the
Startleistung erhöht und zugleich die Stromstärke reduziert. Starting power increased while reducing the current.
Zur Entkopplung eines lediglich im Intervallbetriebs For decoupling one only in interval mode
laufenden Verbrennungsmotors vom Antriebssystem mit running internal combustion engine from the drive system with
dazwischen geschalteter Energiespeicherung werden im Stand der Technik zum einen elektrische Verbindungen und zum anderen hydraulische Verbindungen mit Zwischenspeicherung in Form von Akkumulatoren oder Druckspeichern vorgeschlagen. Interposed energy storage are proposed in the prior art on the one hand electrical connections and on the other hydraulic connections with intermediate storage in the form of accumulators or pressure accumulators.
Eine elektrische Kopplung des Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang hat insbesondere den Nachteil, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Akkumulatoren oder An electrical coupling of the internal combustion engine with the drive train has the particular disadvantage that the known from the prior art accumulators or
Kondensatoren nicht innerhalb kürzester Zeit mit der Capacitors not in the shortest possible time with the
geforderten Energie aufgeladen und entladen werden können. Das Gewicht und der Platzbedarf der Elektromotoren, des Generators, der Akkumulatoren bzw. Kondensatoren, der required energy can be charged and discharged. The weight and space requirements of electric motors, the Generator, the accumulators or capacitors, the
Elektronik und der Verkabelung machen eine mechanische Electronics and wiring make a mechanical
Entkopplung eines leistungsstarken Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang durch eine ausschließlich elektrische Kopplung in der Praxis momentan noch unattraktiv. Decoupling a powerful combustion engine from the drive train by an exclusively electrical coupling in practice currently unattractive.
Eine ausschließlich hydraulische Kopplung des im An exclusively hydraulic coupling of the
Intervallbetrieb laufenden Verbrennungsmotors mit dem Interval operation of running internal combustion engine with the
Antriebsstrang mit Druckspeicherung hat wiederum den Powertrain with pressure storage in turn has the
Nachteil, dass bei stillstehendem Verbrennungsmotor und Disadvantage that with stationary internal combustion engine and
Betrieb der Hydraulikmotoren mit der im Druckspeicher Operation of the hydraulic motors with the pressure in the accumulator
gespeicherten Energie der Betriebsdruck nicht auf konstant hohem Niveau haltbar ist und bis zur vollständigen Entleerung der Druckspeicher insbesondere kontinuierlich abfällt. Durch diesen Druckabfall sinkt auch das Drehmoment an den stored energy of the operating pressure is not stable at a consistently high level and drops until the complete emptying of the accumulator in particular continuously. Due to this pressure drop, the torque drops to the
Hydraulikmotoren. Somit sinken auch die Fahrleistungen des Fahrzeugs. Eine Lösung wäre eine generelle Druckbegrenzung, was jedoch wiederum das maximal zur Verfügung stehende Hydraulic motors. Thus, the performance of the vehicle also decreases. One solution would be a general pressure limit, which in turn would be the maximum available
Drehmoment von vorneherein reduzieren würde. Somit erweist sich auch die mechanische Entkopplung mittels ausschließlich hydraulischer Kopplung nur als bedingt in der Praxis Would reduce torque from the outset. Thus, the mechanical decoupling means only hydraulic coupling proves to be limited in practice
einsetzbar . can be used.
Ein ähnliches Ziel verfolgt ein kürzlich veröffentlichter Vorschlag für einen Hydraulikantrieb für Personenwagen in der Fachzeitschrift ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift A similar objective is pursued by a recently published proposal for a hydraulic drive for passenger cars in the journal ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift
(Ausgabe 05/Mai 2009, Seiten 378 ff.), bei dem ein so  (Issue 05 / May 2009, pages 378 ff.), In which a so
genannter Druck-Transformator verwendet wird, der den said pressure transformer is used, the
Hydraulikdruck von ca. 200 bar auf 500 bar erhöht, damit die Hydromotoren für den Radantrieb das im Extremfall notwendige Drehmoment liefern. Abgesehen davon, dass diese Hydraulic pressure increased from approx. 200 bar to 500 bar, so that the hydromotors for the wheel drive deliver the torque required in extreme cases. Apart from that, these
Drucksteigerung bei Konstant-Motoren nur etwa das Drehmoment um den Faktor 2,5 erhöhen, sind derart hohe Drücke, insbesondere bei einer Schlauch-Verbindung des angetriebenen gelenkten Rad beim Allradantrieb, äußerst problematisch. Increase in pressure with constant-speed engines only about the torque by a factor of 2.5, are such high pressures, especially in a hose connection of the driven steered wheel in the four-wheel drive, extremely problematic.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen von einem The object of the invention is therefore one of a
intervallweise betreibbaren Verbrennungsmotor angetriebenen von diesem entkoppelbaren und mit einem Intermittently operable internal combustion engine driven by this decoupled and with a
Energiezwischenspeicher ausgestatteten hydrostatischen Energy buffer equipped hydrostatic
Antrieb für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, der sich durch eine hohe Drehmoment-Spreizung am Antriebsrad de Fahrzeugs und ein während des Entladens des To provide drive for a motor vehicle, which is characterized by a high torque spread on the drive wheel de vehicle and during unloading of the
Energiezwischenspeicher im Wesentlichen konstantes, hohes maximales Drehmoment auszeichnet. Intermediate energy storage essentially constant, high maximum torque.
Diese Aufgabe wird durch die Verwirklichung der Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. This object is achieved by the realization of the features of the independent claim. Features which further develop the invention in an alternative or advantageous manner can be found in the dependent claims.
Der erfindungsgemässe hydrostatische Antrieb für ein The inventive hydrostatic drive for a
Kraftfahrzeug umfasst mindestens einen Niederdruck-Hydraulik- Speicher zur Aufnahme einer Arbeitsflüssigkeit, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, sowie mindestens einen Hochdruck- Hydraulik-Speicher ebenfalls zur Aufnahme der Motor vehicle comprises at least one low-pressure hydraulic accumulator for receiving a working fluid, in particular hydraulic fluid, and at least one high-pressure hydraulic accumulator also for receiving the
Arbeitsflüssigkeit. Bei den Hydraulik-Speichern kann es sich um beliebige druckdichte Hydraulik-Behälter handeln, welche für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet sind. Die Hydraulik-Speicher können sich wiederum aus einer Mehrzahl an kleineren Speichern zusammensetzen. Ein Druckspeicher, insbesondere ein Gasspeicher, beispielsweise in Form einer Stickstoff-Flasche, ist dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher zum Vorspannen mit Ausgleichsdruck im Gasbereich nachgeschaltet. In anderen Worten dient der Druckspeicher dazu, dass bei Befüllen des Hochdruck-Hydraulik-Speichers mit Working fluid. The hydraulic accumulators can be any pressure-tight hydraulic containers which are suitable for use in a motor vehicle. The hydraulic accumulators can in turn be composed of a plurality of smaller accumulators. An accumulator, in particular a gas reservoir, for example in the form of a nitrogen cylinder, is connected downstream of the high-pressure hydraulic accumulator for biasing with compensating pressure in the gas region. In other words, the pressure accumulator is used when filling the high-pressure hydraulic accumulator with
Arbeitsflüssigkeit das im Hochdruck-Hydraulik-Speicher verdrängte Gas im Druckspeicher komprimiert wird. Beim Working fluid in the high-pressure hydraulic accumulator displaced gas is compressed in the accumulator. At the
Befüllen des Hochdruck-Hydraulik-Speichers mit Filling the high-pressure hydraulic accumulator with
Arbeitsflüssigkeit wird selbige also gegen das Gas des Working fluid is so selbige against the gas of the
Druckspeichers gepresst und somit unter Druck gespeichert. Die Trennung zwischen dem Gas und der Arbeitsflüssigkeit kann beispielsweise mittels einer Kunststoffmembran erfolgen, wie dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Blasenspeichern oder Membranspeichern der Fall ist, als welche der Hochdruck- Hydraulik-Speicher ausgebildet sein kann. Pressure accumulator pressed and thus stored under pressure. The separation between the gas and the working fluid can be done for example by means of a plastic membrane, as is the case with known from the prior art bladder or diaphragm accumulators, as which the high-pressure hydraulic accumulator can be formed.
Eine Flüssigkeits-Hydraulikpumpe ist mit einem A liquid hydraulic pump is with a
Verbrennungsmotor derart gekoppelt, dass sie von dem Combustion engine coupled so that they of the
Verbrennungsmotor antreibbar ist und selbiger somit als Internal combustion engine is drivable and selbiger thus as
Pumpenantrieb dient. Die Flüssigkeits-Hydraulikpumpe ist in einer Druckverbindung zwischen dem Niederdruck-Hydraulik- Speicher und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher zum Befüllen des Hochdruck-Hydraulik-Speichers mit der Arbeitsflüssigkeit unter Arbeitsdruck gegen den Ausgleichsdruck des Pump drive is used. The fluid hydraulic pump is in pressure communication between the low-pressure hydraulic accumulator and the high-pressure hydraulic accumulator for filling the high-pressure hydraulic accumulator with the working fluid under working pressure against the equalizing pressure of the
Druckspeichers angeordnet. Die Druckverbindung kann über ein Leitungssystem, insbesondere eine Anordnung von Accumulator arranged. The pressure connection can via a line system, in particular an arrangement of
Hydraulikschläuchen und -ventilen, geschaffen sein. In anderen Worten dient die Flüssigkeits-Hydraulikpumpe dazu, den Hochdruck-Hydraulik-Speicher mit Arbeitsflüssigkeit aus dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher unter dem Arbeitsdruck zu befüllen, wobei die hierzu benötigte Energie von dem  Hydraulic hoses and valves to be created. In other words, the liquid hydraulic pump is used to fill the high-pressure hydraulic accumulator with working fluid from the low-pressure hydraulic accumulator under the working pressure, the energy required for this purpose
Verbrennungsmotor aufgebracht wird. Der Druck im Hochdruck- Hydraulik-Speicher ist im normalen Betrieb stets höher als der Druck im Niederdruck-Hydraulik-Speicher. Mindestens ein hydraulischer Antriebsmotor ist mit mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs direkt oder indirekt, insbesondere drehstarr, gekoppelt. Vorzugsweise ist der hydraulische Antriebsmotor als Radantrieb ausgebildet, wobei insbesondere zwei Antriebsrädern - in einer möglichen Aus führungs form allen Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs - jeweils ein hydraulischer Antriebsmotor zugeordnet ist. Internal combustion engine is applied. The pressure in the high-pressure hydraulic accumulator during normal operation is always higher than the pressure in the low-pressure hydraulic accumulator. At least one hydraulic drive motor is coupled with at least one drive wheel of the motor vehicle directly or indirectly, in particular rotationally rigid. Preferably, the hydraulic drive motor is designed as a wheel drive, wherein in particular two drive wheels - in one possible From leadership form all driving wheels of the motor vehicle - each associated with a hydraulic drive motor.
Alternativ besteht jedoch die Möglichkeit, dass zwischen dem hydraulischen Antriebsmotor und dem Antriebsrad ein Getriebe, insbesondere Reduzier-Planetengetriebe, und/oder ein Alternatively, however, there is the possibility that between the hydraulic drive motor and the drive wheel, a transmission, in particular Reduzier planetary gear, and / or a
Verteilergetriebe angeordnet ist und der hydraulische Transfer case is arranged and the hydraulic
Antriebsmotor gegebenenfalls mehrere Antriebsräder antreibt. Drive motor optionally drives a plurality of drive wheels.
Der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor weist einen Hochdruckanschluss und einen Niederdruckanschluss auf. Im Motorbetrieb des hydraulischen Antriebsmotors stellt der Hochdruckanschluss den Druckeingang und der The at least one hydraulic drive motor has a high-pressure connection and a low-pressure connection. During engine operation of the hydraulic drive motor, the high pressure port provides the pressure input and the
Niederdruckanschluss den Druckausgang dar. In einer Vorwärts- Betriebsart des hydrostatischen Antriebs ist der  Low pressure port is the pressure output. In a forward mode of the hydrostatic drive is the
Hochdruckanschluss mit dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher verbunden, wobei der Niederdruckanschluss mit dem High pressure port connected to the high pressure hydraulic accumulator, with the low pressure port connected to the
Niederdruck-Hydraulik-Speicher verbunden ist. Da der Druck im Hochdruck-Hydraulik-Speicher höher ist als im Niederdruck- Hydraulik-Speicher, werden der zwischengeschaltete Low-pressure hydraulic accumulator is connected. Since the pressure in the high-pressure hydraulic accumulator is higher than in the low-pressure hydraulic accumulator, the interposed
hydraulische Antriebsmotor und somit auch das Antriebsrad bei Strömen der Arbeitsflüssigkeit vom Hockdruck- in den hydraulic drive motor and thus also the drive wheel at flows of the working fluid from the high pressure in the
Niederdruck-Hydraulik-Speicher angetrieben. In anderen Worten ist der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor mit der Arbeitsflüssigkeit aus dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrads betriebbar. Um den Antrieb zu kontrollieren, ist in einer möglichen Low-pressure hydraulic accumulator powered. In other words, the at least one hydraulic drive motor with the working fluid from the high-pressure hydraulic accumulator for driving the at least one drive wheel is operable. To control the drive is in one possible
Aus führungs form in der Druckverbindung zwischen dem In the form of a guide in the pressure connection between the
Hochdruck-Hydraulik-Speicher und dem hydraulischen High pressure hydraulic accumulator and hydraulic
Antriebsmotor ein Arbeitsflüssigkeits-Stromregler, Drive motor a working fluid flow regulator,
insbesondere ein Stromregelventil, angeordnet, mittels welchem ein begrenzter Stromfluss, also eine dosierte Menge an Arbeitsflüssigkeit, dem Antriebsmotor zugeführt werden kann. Vorzugsweise weist der Arbeitsflüssigkeits-Stromregler für den Extremfall eine ausreichend große Durchflussmenge auf oder besitzt parallel ein Umgehungs-Ventil. in particular a flow control valve, arranged, by means of which a limited flow of current, that is a metered amount of working fluid, the drive motor can be supplied. Preferably, the working fluid flow regulator in the extreme case, a sufficiently large flow rate or has a parallel bypass valve.
Konventionelle Stromregelventile sind verlustbehaftet, weil der Stromfluss mittels einer Druckwaage und einer Conventional flow control valves are lossy, because the flow of electricity by means of a pressure balance and a
Drosselstelle gesteuert wird. Dieses System benötigt eine gewisse Druckdifferenz, die hydraulische Verluste erzeugt. Mit anderen Worten, diese Art der Regelung der  Throttle is controlled. This system requires a certain pressure difference, which generates hydraulic losses. In other words, this type of regulation of
Entleergeschwindigkeit des Hydraulikspeichers und somit der Fahrgeschwindigkeit ist nicht ohne Druckverlust zwischen Hydraulikspeicher und Hydromotor möglich. Discharge speed of the hydraulic accumulator and thus the driving speed is not possible without pressure loss between hydraulic accumulator and hydraulic motor.
Besser ist eine beispielsweise elektromotorisch angetriebene Dosierpumpe ohne Druckdifferenz zwischen deren Eingang und dem Ausgang. Die Dosiermenge wird über die Drehzahl einer beispielsweise elektronisch kommutierten Gleichstrommotors gesteuert, ähnlich wie bei einer hydraulischen Servolenkung, bei der die Dosiermenge für den Lenkzylinder über die It is better, for example, an electric motor driven metering pump without pressure difference between the input and the output. The dosage is controlled by the speed of an example electronically commutated DC motor, similar to a hydraulic power steering, in which the metering amount for the steering cylinder on the
Drehgeschwindigkeit des Lenkrades, das intern mit der Turning speed of the steering wheel, internally with the
Dosierpumpe gekoppelt ist, variiert wird. Solche Dosierpumpen sind beispielsweise so genannte Gerotor- bzw. Zahnringpumpen, an deren Dichtheit keine besonderen Ansprüche gestellt werden, da die Druckdifferenz sehr klein bzw. praktisch Null ist. Auf diese Art und Weise ist eine weitestgehend Dosing pump is coupled, is varied. Such metering pumps are, for example, so-called gerotor or gerotor pumps, whose leakproofness makes no special demands, since the pressure difference is very small or virtually zero. In this way, one is as far as possible
verlustfreie Entleergeschwindigkeitsregelung aus dem Lossless emptying speed control from the
Hydrospeicher und somit eine Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeuges möglich, ohne dass die Schluckmenge des  Hydrospeicher and thus a speed control of the vehicle possible without the amount of swallowing the
Hydromotors geändert werden muss. Der Elektromotor kann dabei sehr klein dimensioniert werden, da die Dosierpumpe wegen der wegfallenden Druckdifferenz praktisch kein Drehmoment Hydromotors must be changed. The electric motor can be dimensioned very small, since the metering pump practically no torque because of the dropping pressure difference
aufnimmt . Die Erfindung sieht daher in einer Aus führungs form vor, dass der Arbeitsflüssigkeits-Stromregler als Dosierpumpe takes up. The invention therefore provides in an embodiment that the working fluid flow regulator is used as a metering pump
ausgebildet ist. is trained.
Alternativ besteht jedoch theoretisch auch die Möglichkeit, auf den Einsatz eines Arbeitsflüssigkeits-Stromreglers bzw. einer Dosierpumpe zwischen dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher und dem hydraulischen Antriebsmotor zu verzichten, so dass eine direkte Druckverbindung zwischen dem Hochdruck- Hydraulik-Speicher und dem hydraulischen Antriebsmotor besteht, wobei der Fahrzeugantrieb beispielsweise durch Alternatively, however, theoretically it is also possible to dispense with the use of a working fluid flow regulator or a metering pump between the high-pressure hydraulic accumulator and the hydraulic drive motor, so that there is a direct pressure connection between the high-pressure hydraulic accumulator and the hydraulic drive motor , wherein the vehicle drive, for example by
Verstellen des Antriebsmotors und/oder mittels einer Bremse kontrollierbar ist. Adjustment of the drive motor and / or can be controlled by means of a brake.
Erfindungsgemäss ist der Hochdruck-Hydraulik-Speicher in mehrere kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher aufgeteilt, die gemeinsam mit dem nachgeschalteten Druckspeicher gekoppelt sind. In anderen Worten spannt der nachgeschaltete According to the invention, the high-pressure hydraulic accumulator is divided into a plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators, which are coupled together with the downstream accumulator. In other words, the downstream one spans
Druckspeicher die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher gemeinsam vor. Diese sind derart mit dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor verschaltet, dass die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher im Accumulator before the several smaller high-pressure hydraulic accumulator together before. These are connected to the at least one hydraulic drive motor such that the plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators in the
Wesentlichen voneinander unabhängig mit dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor verbindbar und wechselweise entleerbar sind. In anderen Worten kann jeder der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor unabhängig zugeschaltet werden, wobei der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor Essentially independent of each other with the at least one hydraulic drive motor can be connected and alternately emptied. In other words, each of the plurality of smaller high pressure hydraulic accumulators can be independently connected to the at least one hydraulic drive motor, the at least one hydraulic drive motor
vorzugsweise immer nur mit der Arbeitsflüssigkeit aus einem der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher betrieben wird. Die anderen kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher werden derweilen entweder von der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe mit Arbeitsflüssigkeit unter Druck aufgefüllt oder bleiben verschlossen . Der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor weist ein in einem Verstellbereich entweder stufenlos oder abgestuft veränderbares Schluckvolumen pro Wellenumdrehung aufweist, wobei die spezifische Schluckmenge des hydraulischen preferably always operated only with the working fluid from one of the several smaller high-pressure hydraulic accumulator. The other smaller high-pressure hydraulic accumulators are now either filled with pressurized fluid by the hydraulic fluid pump or remain closed. The at least one hydraulic drive motor has a displacement volume which can be varied either steplessly or stepwise in an adjustment range per shaft revolution, the specific absorption quantity of the hydraulic fluid
Antriebsmotors pro Wellenumdrehung in einem für den Drive motor per shaft revolution in one for the
Fahrzeugbetrieb ausreichenden Bereich stufenlos bzw. Vehicle operation sufficient range stepless or
abgestuft veränderbar ist. In einer Weiterbildung der graded is changeable. In a further development of
Erfindung ist der hydraulische Antriebsmotor als Invention is the hydraulic drive motor as
hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine nach dem hydrostatic high torque rotary piston engine after the
Orbitprinzip ausgebildet, die ein in einem Verstellbereich stufenlos veränderbares Schluckvolumen pro Wellenumdrehung aufweist. Eine derartige hydrostatische Hochmoment- Kreiskolbenmaschine ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 10166995.0 mit dem Titel „Stufenlos volumenveränderbare hydrostatische Kreiskolbenmaschine", angemeldet am Orbit formed, which has a variable in an adjustment range continuously variable displacement per shaft revolution. Such a hydrostatic Hochmoment- rotary piston engine is known from European patent application EP 10166995.0 entitled "Infinitely variable volume hydrostatic rotary piston engine", registered on
23.06.2010, auf welche hiermit verwiesen wird, desselben Anmelders bekannt. Die dort beschriebene hydrostatische 23.06.2010, which is hereby incorporated by reference, the same applicant known. The hydrostatic described there
Kreiskolbenmaschine wird im Folgenden genauer beschrieben. Rotary piston engine will be described in more detail below.
Anstelle mindestens eines stufenlos verstellbaren Instead of at least one infinitely adjustable
hydraulischen Antriebsmotors mit stufenlosem Schluckvolumen pro Wellenumdrehung kann erfindungsgemäss auch mindestens ein abgestuft verstellbarer hydraulischer Antriebsmotor zum Hydraulic drive motor with continuous displacement per shaft revolution can according to the invention also at least one gradual adjustable hydraulic drive motor for
Einsatz kommen. Derartige, abgestuft bzw. in diskreten Stufen verstellbare hydraulische Motoren, deren Schluckvolumen in mehreren Stufen, insbesondere eng abgestuft in einer Vielzahl an Stufen verstellbar sind, sind in unterschiedlichen Use come. Such, graduated or adjustable in discrete stages hydraulic motors whose displacement in several stages, especially narrowly graduated in a variety of levels are adjustable, are in different
Bauformen aus dem Stand der Technik bekannt. Ein solcher Motor wird beispielsweise von einem Axialkolbenmotor mit einer Vielzahl an Kolben, insbesondere 24 Kolben, gebildet, wobei die Kolben einzeln und/oder gruppenweise abkoppelbar, kurzschliessbar und/oder zusammenschliessbar sind, so dass sich eine insbesondere der Anzahl der Schaltzustände entsprechende Anzahl an Schluckvolumina und somit Übersetzungsverhältnissen ergibt . Designs known from the prior art. Such an engine is formed for example by an axial piston motor with a plurality of pistons, in particular 24 pistons, wherein the pistons individually and / or groups decoupled, short-circuited and / or zusammenschliessbar, so that in particular the number of switching states corresponding number of intake volumes and thus gear ratios results.
Im Folgenden wird zur einfacheren Darstellung zum Teil ausschliesslich auf einen stufenlos verstellbaren In the following, for the sake of simplicity, part of it is exclusively a steplessly adjustable one
hydraulischen Antriebsmotor Bezug genommen, wobei hierunter auch ein - insbesondere in einer Vielzahl an Stufen und somit im Wesentlichen stufenlos verstellbarer - abgestuft hydraulic drive motor reference, including here also a - in particular in a plurality of stages and thus substantially continuously adjustable - graded
verstellbare Motor zu verstehen ist. adjustable motor is understood.
Die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher können derart mit der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe verschaltet sein, dass die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher im Wesentlichen voneinander unabhängig mit der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe verbindbar und wechselweise befüllbar sind. The plurality of smaller high pressure hydraulic accumulators may be connected to the fluid hydraulic pump such that the plurality of smaller high pressure hydraulic accumulators are substantially independently connectable and alternately inflatable with the fluid hydraulic pump.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine In one embodiment of the invention is a
Ventilanordnung, die insbesondere mehrere Wegeventile Valve arrangement, in particular a plurality of directional control valves
umfasst, in einer Druckverbindung zwischen den mehreren kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speichern, dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor und der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe angeordnet ist. Mittels der Ventilanordnung kann zwischen einer der Anzahl der mehreren kleineren comprises, in pressure communication between the plurality of smaller high pressure hydraulic accumulators, the at least one hydraulic drive motor and the liquid hydraulic pump is arranged. By means of the valve arrangement can be between one of the number of several smaller
Hochdruck-Hydraulik-Speichern entsprechenden Anzahl an High-pressure hydraulic accumulator corresponding number
Schaltzuständen umgeschaltet werden, Switching states are switched,
wobei in jedem Schaltzustand einer der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher ausschließlich mit der wherein in each switching state, one of the plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulator exclusively with the
Flüssigkeits-Hydraulikpumpe zum Befüllen verbunden ist und ein anderer der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher ausschließlich mit dem mindestens einen Liquid hydraulic pump is connected for filling and another of the several smaller high-pressure hydraulic accumulator connected exclusively to the at least one
hydraulischen Antriebsmotor zum Entleeren verbunden ist. hydraulic drive motor is connected for emptying.
Somit können die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher wechselweise entweder von der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe bzw. im Rekuperationsbetrieb von dem Antriebsmotor mit Arbeitsflüssigkeit befüllt oder zum Thus, the plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators can be alternately operated either by the liquid hydraulic pump or in the recuperation operation of the Drive motor filled with working fluid or to
Antreiben des Antriebsmotors entleert werden. Driving the drive motor are emptied.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der A development of the invention provides that the
hydrostatische Antrieb eine Betriebsart-Umschalteinheit umfasst, die beispielsweise als einen Wählschieber, hydrostatic drive includes a mode switching unit, for example, as a selector slide,
insbesondere als ein 4/3 Wegeventil ausgebildet ist. Die Betriebsart-Umschalteinheit ist in der Druckverbindung zwischen dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher sowie in der Druckverbindung zwischen dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor und dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher angeordnet. Mittels der Betriebsart-Umschalteinheit sind die Verbindungen zwischen der oben genannten Vorwärts-Betriebsart und einer is designed in particular as a 4/3 way valve. The mode switching unit is arranged in the pressure connection between the at least one hydraulic drive motor and the high-pressure hydraulic accumulator and in the pressure connection between the at least one hydraulic drive motor and the low-pressure hydraulic accumulator. By means of the mode switching unit are the connections between the above forward mode and a
Rekuperations-Betriebsart umschaltbar. In der Rekuperations- Betriebsart sind der Hochdruckanschluss mit dem Niederdruck- Hydraulik-Speicher und der Niederdruckanschluss mit dem Recuperation mode switchable. In the recuperation mode, the high pressure port with the low pressure hydraulic accumulator and the low pressure port with the
Hochdruck-Hydraulik-Speicher verbunden. In anderen Worten sind die Anschlüsse am hydraulischen Antriebsmotor in der Rekuperations-Betriebsart direkt oder indirekt vertauscht. Somit kann der Motor im Schubbetrieb auf einen Pumpbetrieb und somit auf einer Rekuperationsbetrieb umgeschaltet werden, wie weiter unter detaillierter erläutert wird. High-pressure hydraulic accumulator connected. In other words, the connections to the hydraulic drive motor in the recuperation mode are directly or indirectly reversed. Thus, the engine can be switched to a pump mode and thus to a recuperation mode in overrun mode, as will be explained in more detail below.
Um einen Rekuperationsbetrieb zu ermöglichen, mittels welch im Schubbetrieb des Fahrzeugs und insbesondere beim Bremsen ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs in eine potentielle Energie, welche in Form des Arbeitsdrucks im Hochdruck-Hydraulik-Speicher gespeichert ist, umgewandelt wird, sieht die Erfindung ausserdem eine insbesondere In order to enable a Rekuperationsbetrieb, by means of which in the overrun mode of the vehicle and in particular during braking, a part of the kinetic energy of the vehicle is converted into a potential energy which is stored in the form of working pressure in the high-pressure hydraulic accumulator, the invention also provides a especially
elektrische, hydraulische, mechanische oder pneumatische Steuervorrichtung vor, die mit der Betriebsart- Umschalteinheit in Steuerverbindung steht. Diese electrical, hydraulic, mechanical or pneumatic control device which is in control connection with the mode changeover unit. These
Steuerverbindung ist derart und die Steuervorrichtung ist derart ausgebildet, dass beim Antreiben des Kraftfahrzeugs im Vorwärts-Zugbetrieb die Vorwärts-Betriebsart und beim Control connection is such and the control device is formed such that when driving the motor vehicle in the forward-train operation, the forward mode and at
Verzögern des Kraftfahrzeugs im Vorwärts-Schubbetrieb, insbesondere beim Bremsen, die Rekuperations-Betriebsart gewährt ist. Das Umschalten kann mittels eines am Gas- und/oder Bremspedal des Kraftfahrzeugs angeordneten Schalter erfolgen, wobei die Betriebsart-Umschalteinheit über einen elektrischen Aktor zwischen den beiden Betriebsarten Delaying the motor vehicle in the forward overrun mode, in particular during braking, the recuperation mode is granted. The switching can take place by means of a switch arranged on the gas and / or brake pedal of the motor vehicle, wherein the operating mode switching unit has an electrical actuator between the two operating modes
verstellt wird. Die Bremsleistung ist insbesondere mittels eines Bremspedalsensors und eines Stromregelventils is adjusted. The braking power is in particular by means of a brake pedal sensor and a flow control valve
dosierbar. In der Rekuperations-Betriebsart im Vorwärts- Schubbetrieb wirkt der mindestens eine hydraulische dosed. In the recuperation mode in forward thrust mode, the at least one hydraulic acts
Antriebsmotor als eine von dem mindestens einen Antriebsrad angetriebene Hydraulikpumpe, die das Arbeitsfluid von dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher in den Hochdruck-Hydraulik- Speicher zur rekuperativen Bremsenergie-Nutzung pumpt. Nach dem Umschalten auf die Vorwärts-Betriebsart kann diese hierdurch gewonnene Energie wieder zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs genutzt werden. A drive motor as a hydraulic pump driven by the at least one drive wheel which pumps the working fluid from the low-pressure hydraulic accumulator into the high-pressure hydraulic accumulator for regenerative braking energy use. After switching to the forward mode, this energy thus obtained can be used again to accelerate the motor vehicle.
Der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor wird The at least one hydraulic drive motor is
vorzugsweise ausschließlich mit der Arbeitsflüssigkeit aus dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher beliefert. In anderen Worten werden die hydraulischen, in ihrer Schluckmenge pro preferably supplied exclusively with the working fluid from the high-pressure hydraulic accumulator. In other words, the hydraulic, in their swallowing amount per
Motorumdrehung stufenlos oder abgestuft veränderbaren Engine revolution stepless or graduated changeable
Radmotoren ausschließlich aus dem Hochdruck-Hydrospeicher mit Arbeitsflüssigkeit gespeist. Somit sind die Flüssigkeits- Hydraulikpumpe und der mindestens eine hydraulische Wheel motors fed exclusively from the high pressure hydraulic accumulator with working fluid. Thus, the liquid hydraulic pump and the at least one hydraulic
Antriebsmotor über den als Zwischenspeicher wirkenden Drive motor via the acting as a buffer memory
Hochdruck-Hydraulik-Speicher entkoppelt . High-pressure hydraulic accumulator decoupled.
Vorzugsweise weist der mindestens eine hydraulische Preferably, the at least one hydraulic
Antriebsmotor eine durchgehende Antriebswelle auf, wobei auf der durchgehenden Antriebswelle des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors eine Füllpumpe angeordnet ist, die sich in der Druckverbindung zwischen dem Niederdruck- Hydraulik-Speicher und dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor befindet und in Richtung zu dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor pumpt. Mittels dieser Drive motor to a continuous drive shaft, wherein on the continuous drive shaft of the at least one hydraulic drive motor, a filling pump is arranged, which is in the pressure connection between the low-pressure hydraulic accumulator and the at least one hydraulic drive motor and pumps towards the at least one hydraulic drive motor. By means of this
Füllpumpe wird im Rekuperationsbetrieb in der Rekuperations- Betriebsart, in welchem der hydraulische Antriebsmotor als Pumpe agiert, vermieden, dass im Saugstrang zwischen dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher und dem hydraulischen  In the recuperation mode in the recuperation mode, in which the hydraulic drive motor acts as a pump, the filling pump is prevented from being located in the intake line between the low-pressure hydraulic accumulator and the hydraulic pump
Antriebsmotor ein zu starker Unterdruck am Hochdruckanschluss entsteht. Ein derartiger Unterdruck erhöht die Drive motor too much negative pressure at the high-pressure connection is formed. Such a negative pressure increases the
Kavitationsgefahr im Antriebsmotor erheblich. Mittels der Füllpumpe ist es somit möglich, die Bremsleistung des Risk of cavitation in the drive motor considerably. By means of the filling pump, it is thus possible, the braking power of
hydraulischen Antriebsmotors im Rekuperationsbetrieb hydraulic drive motor in recuperation mode
erheblich zu erhöhen. Die spezifische Schluckmenge der significantly increase. The specific amount of swallowing
Füllpumpe pro Wellenumdrehung sollte wesentlich größer sein als die kleinste mögliche Schluckmenge des mindestens einen volumenveränderbaren hydraulischen Antriebsmotors pro  Filling pump per shaft revolution should be much greater than the smallest possible amount of swirl of the at least one variable volume hydraulic drive motor per
Wellenumdrehung. Vorzugsweise ist die spezifische Shaft rotation. Preferably, the specific one is
Schluckmenge der Füllpumpe etwa gleich der halben maximalen spezifischen Schluckmenge des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors pro Wellenumdrehung. Suction amount of the filling pump approximately equal to half the maximum specific amount of swallowing of the at least one hydraulic drive motor per shaft revolution.
Das Verhältnis des Gasdrucks des Druckspeichers zwischen dem Höchstwert und dem Niedrigstwert weist vorzugsweise den The ratio of the gas pressure of the pressure accumulator between the maximum value and the lowest value preferably has the
Betrag 1.1 bis 1.25 auf. Amount 1.1 to 1.25 on.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist in einer In one embodiment of the invention is in one
Druckverbindung zwischen der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher ein Leistungsschieber zur Umsteuerung der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe aus einem Pressure connection between the hydraulic fluid pump and the high pressure hydraulic accumulator a power slide for reversing the hydraulic fluid pump from a
drucklosen Umlauf in einen Leistungsmodus mit hohem depressurized circulation in a high performance mode
Arbeitsdruck geschaltet. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist rekuperative Working pressure switched. A particular advantage of the invention is recuperative
Bremsenergie-Nutzung, die den Gesamtwirkungsgrad des Braking energy usage, which is the overall efficiency of the
erfindungsgemäßen hydrostatischen Fahrzeugantriebs verbessern kann. In diesem Falle arbeitet beispielsweise der mindestens eine hydrostatische Radmotore als Pumpe. Er muss somit in der Lage sein, besonders auch bei hoher Drehzahl, kavitationsfrei die volle volumetrische Ölmenge anzusaugen. Bei den can improve hydrostatic vehicle drive according to the invention. In this case, for example, operates the at least one hydrostatic wheel motors as a pump. He must therefore be able to suck, especially at high speed, cavitation free the full volumetric oil quantity. Both
vorzugsweise zur Anwendung kommenden regelbaren Orbit-Motoren ist ein Kommutator notwendig, der systembedingt nur begrenzte Durchtrittsquerschnitte aufweist. Bei noch so groß Preferably used for coming controllable orbit engines, a commutator is necessary, the system has only limited passage cross-sections. With still so big
dimensionierten Massen kann es erforderlich sein, dass eine von der Motorwelle angetriebene, gut saugfähige Füllpumpe, bevorzugt als Zahnringpumpe ausgeführt, einen Auflade-Effekt bewirkt, wie oben beschrieben. Das kann im geschlossenen Kreislauf geschehen, aber bevorzugt in einem hermetisch zur Außenwelt getrennten Gesamt-Hydrauliksystem. Da die als dimensioned masses, it may be necessary that a well-suction pump driven by the motor shaft, preferably designed as a gerotor pump, causes a charging effect, as described above. This can be done in a closed circuit, but preferably in a hermetically separate to the outside world total hydraulic system. Since the as
Pumpen arbeitenden Radmotoren aus dem etwas mit geringem Vorspanndruck stehenden Niederdruck-Hydraulik-Speicher ansaugen, kann u. U. auf eine solche Füllpumpe verzichtet werden . Pumps working wheel motors from the slightly biasing pressure low pressure hydraulic accumulator can suck u. U. be dispensed with such a filling pump.
Für den Betrieb von hydraulischen Antriebsmotoren als For the operation of hydraulic drive motors as
Radmotoren ist es wünschenswert, dass der Betriebdruck weitgehend konstant gehalten wird, um pulsierende Wheel motors, it is desirable that the operating pressure is kept substantially constant to pulsating
Schwankungen des Antriebsmomentes zu vermeiden. Im To avoid fluctuations in the drive torque. in the
Speicherbetrieb wäre aber ein absolutes Konstanthalten des Speicher-Öldrucks mit nachgeschaltetem Gasspeicher nur dann möglich, wenn der Gasspeicher ein sehr großes Volumen Storage operation but would be an absolute constant storage oil pressure with downstream gas storage only possible if the gas storage is a very large volume
aufweist. Das nutzbare Öl-Hochdruck-Volumen berechnet sich nach der Formel dV = Vo[Po/Pl - Po/P2] [1], wobei Vo das Gasvolumen und dV das Nutzvolumen bedeutet. Der Quotient Po/Pl kann bei den hier verwendeten Drücken etwa mit dem Wert 1.0 angenommen werden, dann gilt Pl=Po. Wie man aus dieser Formel [1] erkennen kann, müsste beim Befüllen des Ölspeichers mit nahezu gleich bleibendem Druck, also P2 etwa = PI, das Gasvolumen Vo extrem groß sein, wenn man ein brauchbares Nutzvolumen dV für den Hydraulikantrieb erzielen möchte. Man muss also eine Druckdifferenz dP= P2 - PI in Kauf nehmen. Beim Umstellen der Formel [1] wird having. The usable oil-high pressure volume is calculated according to the formula dV = Vo [Po / Pl - Po / P2] [1], where Vo is the gas volume and dV is the useful volume. The quotient Po / Pl can be assumed to be about 1.0 at the pressures used here, then Pl = Po. As can be seen from this formula [1], when filling the oil reservoir with almost constant pressure, ie P2 = PI, the gas volume Vo would have to be extremely large if one wanted to achieve a usable useful volume dV for the hydraulic drive. So you have to accept a pressure difference dP = P2 - PI. When changing the formula [1] becomes
Vo = dV/ (Po/Pl - Po/P2) = dV/ ( 1 - P1/P2) [2], wenn man Po=Pl setzt. Daraus kann man nun das notwendige Gasvolumen Vo bei gegebenem dV und dem gewählten Vo = dV / (Po / Pl - Po / P2) = dV / (1 - P1 / P2) [2], if Po = Pl is set. From this one can now the necessary gas volume Vo at a given dV and the selected
Druckverhältnis P1/P2 berechnen. Im Fahrzeug steht aber nur ein begrenzter Raum für alle erforderlichen Speicher, nämlich Hochdruck-Hydraulik-Speieher, Niederdruck-Hydraulik-Speieher und Druckspeicher zur Verfügung, z.B. 100 Liter. Daraus entsteht ein komplexes Problem: Calculate pressure ratio P1 / P2. However, in the vehicle there is only a limited space available for all the required storage, namely high pressure hydraulic feeders, low pressure hydraulic feeders and accumulators, e.g. 100 liters. This creates a complex problem:
1. Treibt der Verbrennungsmotor eine Hydraulikpumpe mit 1. Does the combustion engine drive a hydraulic pump?
konstantem Schluckvolumen an, dann schwankt sein  constant volume, then fluctuates
Drehmoment um die Druckschwankung des Systems. Diese sollte nur so groß sein, dass der Betrieb weitgehend im Torque around the pressure fluctuation of the system. This should only be so large that the operation is largely in the
Optimalbereich des spezifischen Kraftstoffverbrauchs bleibt . Optimum range of specific fuel consumption remains.
2. Die Druckschwankung bestimmt die Drehmoment-Schwankung der Radmotoren bei den Antriebsrädern. 2. The pressure fluctuation determines the torque fluctuation of the wheel motors in the drive wheels.
3. Die Druckschwankung, d.h. das Verhältnis P1/P2 bestimmt die Größe des Gasspeichers zusammen mit dem Gasvolumen- Anteil des Hochdruck-Ölspeichers . Aus diesen komplexen Zusammenhängen ergibt sich erfindungsgemäß die Forderung, dass der Hochdruck-Hydraulik- Speicher in mehrere kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher aufgeteilt wird, die seriell geschaltet ein ausreichendes Arbeitsvolumen dV ergeben. Dadurch wird der Rauminhalt des nachgeschalteten Druckspeichers in Form des Gasspeichers stark reduziert. 3. The pressure variation, ie the ratio P1 / P2 determines the size of the gas storage together with the gas volume proportion of the high-pressure oil reservoir. From these complex contexts results according to the invention the requirement that the high-pressure hydraulic accumulator is divided into several smaller high-pressure hydraulic accumulator, the serially connected provide a sufficient working volume dV. As a result, the volume of the downstream pressure accumulator in the form of the gas storage is greatly reduced.
Beispiel : a) Angenommen wird eine zulässige Druckschwankung um 16%, somit wird P1/P2 = 1/1,16 = 0,86. Fordert man eine nutzbare Ölspeichermenge von dV = 27 liter, wäre ohne Aufspaltung des Hochdruck-Hydraulik-Speichers Example: a) Assuming a permissible pressure fluctuation of 16%, P1 / P2 = 1 / 1.16 = 0.86. If a usable oil storage volume of dV = 27 liters is required, this would be without splitting the high-pressure hydraulic accumulator
Vo = 27/(1 - 0,86) = 193 liter. Vo = 27 / (1 - 0.86) = 193 liters.
Der Gasspeicher benötigte dann 193 - 27 = 166 liter. b) Spaltet man den Hochdruck-Hydrospeicher jedoch z.B. in zwei kleinere Speicher mit je 13,5 liter Inhalt auf, die insbesondere über Drehschieber seriell geschaltet werden, dann wird The gas storage then needed 193 - 27 = 166 liters. b) However, if the high pressure hydraulic accumulator is disconnected e.g. in two smaller memory, each with 13.5 liters of content, which are connected in particular via rotary valve serially, then
Vo = 13, 5/(1 - 0, 86) = 96, 4 liter. Vo = 13, 5 / (1 - 0, 86) = 96, 4 liters.
Der Gasspeicher benötigt dann 96,4 - 13,5 = 83 liter. The gas storage then requires 96.4 - 13.5 = 83 liters.
Spaltet man gar den Hochdruck-Hydraulik-Speicher in drei kleinere Speicher auf, die seriell insbesondere über Drehschieber geschaltet werden, dann wird If you split the high-pressure hydraulic accumulator into three smaller accumulators, which are connected serially, in particular via a rotary valve, then it becomes
Vo = 9/(1 - 0, 86)= 64 liter Der Gasspeicher benötigt dann nur noch ein Volumen von 64 - 2x9 = 46 liter. Vo = 9 / (1 - 0, 86) = 64 liters The gas storage then only needs a volume of 64 - 2x9 = 46 liters.
In diesem Falle werden die drei Hochdruck-Hydraulik-Speicher mit je 9 liter maxinalem Ölinhalt seriell geschaltet und ergeben dann auch einen Gesamtinhalt von 27 liter pro In this case, the three high-pressure hydraulic accumulators, each with 9 liters of maximum oil content, are connected in series, resulting in a total content of 27 liters per liter
Fahrzyklus. Natürlich muss dann die Flüssigkeits- Hydraulikpumpe und somit der Verbrennungsmotor pro Fahrzyklus 3 Mal zu- und abgeschaltet werden. Da der Speicherinhalt jedes Mal sehr klein ist, wird er durch die Flüssigkeits-Driving cycle. Of course, then the liquid hydraulic pump and thus the internal combustion engine must be switched on and off 3 times per driving cycle. Since the memory content is very small each time, it is affected by the liquid
Hydraulikpumpe bei 2000 U/min innerhalb nur wenigen Sekunden mit Hochdruck aufgeladen. Hier zeigt sich der erhebliche Vorteil der Hochdruckhydraulik durch ihre hohe Hydraulic pump charged at 2000 U / min in just a few seconds with high pressure. This shows the considerable advantage of the high-pressure hydraulics due to their high
Leistungsdichte gegenüber der Elektrotechnik. Power density compared to electrical engineering.
Man kann hier mit Arbeitsdrücken zwischen 200 und 300 bar rechnen, da im Markt erhältliche Hydropumpen und Hydromotoren in diesem Bereich zuverlässig arbeiten können. Die Working pressures between 200 and 300 bar can be expected since hydraulic pumps and hydraulic motors available on the market can operate reliably in this area. The
Auffüllzeit der Speicher wird extrem kurz. Refill time of the memory becomes extremely short.
Der Wirkungsgrad der Anlage berechnet sich aus den The efficiency of the system is calculated from the
Verlustenergien der an dem Prozess beteiligten Loss energies of those involved in the process
Einzelkomponenten. Beispiel bei V = 85 km/h: 1. Befüllen des Speichers: Individual components. Example at V = 85 km / h: 1. Filling the memory:
Füllzeit 6 sec;  Filling time 6 sec;
Pumpenleistung 35 KW;  Pump power 35 KW;
n=2000 U/min;  n = 2000 rpm;
Pm=240 bar;  Pm = 240 bar;
Pumpenwirkungsgrad tot = 95% (Axialkolben-Pumpe mit q=const) ;  Pump efficiency dead = 95% (axial piston pump with q = const);
Verlustenergie 10500 Ws;  Loss energy 10500 Ws;
Leitungsverlust bis zum Speicher: dP= 1 bar;  Line loss up to the tank: dP = 1 bar;
Ölfluss = 90 1/min; Verlustenergie 882 Ws; Oil flow = 90 1 / min; Loss energy 882 Ws;
Verlust beim Befüllen des Speichers dP = 1.2 bar;  Loss when filling the accumulator dP = 1.2 bar;
Ölfluss = 90 1/min;  Oil flow = 90 1 / min;
Verlustenergie 1059 Ws .  Loss energy 1059 Ws.
2. Entleeren des Speichers: 2. Emptying the memory:
Entleerzeit 45 sec;  Emptying time 45 sec;
Verlust beim Entleeren des Speichers dP = 1.2 bar;  Loss when emptying the accumulator dP = 1.2 bar;
Ölfluss = 12 1/min;  Oil flow = 12 1 / min;
Verlustenergie 1059 Ws;  Loss energy 1059 Ws;
Leitungsverlust bis zum Hydromotor dP = 1 bar;  Line loss up to the hydraulic motor dP = 1 bar;
Ölfluss = 12 1/min;  Oil flow = 12 1 / min;
Verlustenergie 882 Ws;  Loss energy 882 Ws;
Verluste des Hydromotors bei Wirkungsgrad tot = 90%; Motorleistung 5 KW;  Losses of the hydraulic motor at efficiency tot = 90%; Engine power 5 KW;
Verlustenergie 22500 Ws;  Loss energy 22500 Ws;
Gesamter Energieverlust 36823 Ws . Total Energy Loss 36823 Ws.
Gesamtwirkungsgrad (35000x6 - 36823) /35000x6 = 0,8244  Total efficiency (35000x6 - 36823) / 35000x6 = 0.8244
Wie man aus dieser Rechnung erkennen kann, ist es wichtig, dass die Olviskosität so niedrig wie möglich sein muss (HP- Öl, warmes Öl) und dass die Leitungsquerschnitte und die Ventile so groß wie möglich ausgeführt werden. Nur dann sind diese Leitungsverluste realistisch. As can be seen from this calculation, it is important that the oil viscosity must be as low as possible (HP oil, warm oil) and that the line cross sections and the valves be made as large as possible. Only then are these line losses realistic.
Für die Thermostabilität des Antriebssystems muss die For the thermostability of the drive system, the
Verlustwärme durch den Oldurchsatz weggekühlt werden. Dieser ist verhältnismäßig groß und fließt durch eine Fülle von Rohren, Schläuche, Regelorgane und den Ölkühler mit ziemlich großen Oberflächen. Der Ölkühler kann vom Kühlwasser des Motors durchflössen werden. Eine Beispielsrechnung hat folgendes Ergebnis gebracht: Fahrzeuggewicht 700 kg (City-Car) ; Loss of heat are cooled away by the Oldachsatz. This is relatively large and flows through a plethora of pipes, hoses, governors and the oil cooler with fairly large surfaces. The oil cooler can be flowed through by the cooling water of the engine. An example calculation has the following result: Vehicle weight 700 kg (city car);
Fahrgeschwindigkeit 125 km/h; Driving speed 125 km / h;
Pro ektionsfläche 1.85 qm; Pro ecting area 1.85 square meters;
Luftwiderstandszahl Cw= 0,24; Drag coefficient Cw = 0.24;
Antrieb durch zwei hydrostatische Radmotoren;  Drive through two hydrostatic wheel motors;
Schluckvolumen 2x14 = 28 ccm/U; Suction volume 2x14 = 28 cc / rev;
Raddrehzahl 1400 U/min; Wheel speed 1400 rpm;
mittlerer Öldruck 250 bar; average oil pressure 250 bar;
Öldurchsatz 2352 liter pro Stunde; Oil throughput 2352 liters per hour;
Gesamt-Wirkungsgrad des hydrostatischen Antriebs 0.824;  Overall efficiency of the hydrostatic drive 0.824;
Ölerwärmung 3.7 Grad Celsius, wird weggekühlt durch Oil heating 3.7 degrees Celsius, is cooled by
Konvektion im Fahrtwind und durch die Motorkühlung. Convection in the wind and by the engine cooling.
Kraftstoff-Verbrauch : bei V=125 km/h bei Pan=15 KW, be = 195 g/KWh; Fuel consumption: at V = 125 km / h at Pan = 15 KW, be = 195 g / KWh;
Be = 3,298 liter/100 km Dieselöl; bei V=85 km/h bei Pan= 5 KW, be=195g/KWh;  Be = 3.298 liters / 100 km diesel oil; at V = 85 km / h at Pan = 5 KW, be = 195g / KWh;
Be = 1,618 liter/100 km Dieselöl  Be = 1.618 liters / 100 km diesel oil
Bei Bremsenergie-Rückgewinnung werden diese Zahlen noch unterschritten . With brake energy recovery, these numbers are still below.
Wie schon erwähnt wird der Hochdruck-Hydraulik-Speicher in drei kleinere Einheiten aufgeteilt und insbesondere als Blasenspeicher ausgeführt. Sie werden hochdruckseitig As already mentioned, the high-pressure hydraulic accumulator is divided into three smaller units and designed in particular as a bladder accumulator. They become high pressure side
insbesondere durch einen Pumpendrehschieber oder bevorzugt durch elektrische Wegeventile mit der Hydraulikpumpe seriell verbunden. Antriebseitig werden dieselben Speicher in particular connected serially by a pump rotary valve or preferably by electrical directional control valves with the hydraulic pump. Drive side, the same memory
insbesondere über einen Motordrehschieber oder bevorzugt über elektrische Wegeventile gleicher Bauart seriell mit den hydraulischen Antriebsmotoren verbunden. Beide Drehschieber bzw. Wegeventile werden vorzugsweise mechanisch gekoppelt. Es ist aber auch denkbar, dass der quasi hydraulische in particular via a rotary valve motor or preferably via electrical valves of the same type connected in series with the hydraulic drive motors. Both rotary valves or directional control valves are preferably mechanically coupled. But it is also conceivable that the quasi-hydraulic
Algorithmus der Speicher-Befüllung und -Entleerung nicht mittels elektrisch betätigten, sondern mittels hydraulisch betätigter Wegeventile durchgeführt wird. Die Impulse dafür kommen dann direkt von den Schwankungen der Öldrücke der Hydrospeicher . Die zyklische Steuerung des Systems ist dann völlig unabhängig von der Bordelektrik des Fahrzeugs. Solche hydraulisch betätigte Wegeventile stehen aus dem Algorithm of memory filling and emptying is not performed by means of electrically operated, but by means of hydraulically operated directional control valves. The impulses come then directly from the fluctuations of the oil pressures of the hydraulic accumulator. The cyclic control of the system is then completely independent of the on-board electrical system of the vehicle. Such hydraulically operated directional control valves are available from the
einschlägigen Hydraulikmarkt zur Verfügung. relevant hydraulic market available.
Wegen der unvermeidbaren Druckschwankung der Hochdruck- Hydraulik-Speicher ist es sinnvoll, dass man zwischen Because of the unavoidable pressure fluctuation of the high-pressure hydraulic accumulator it makes sense that one between
Motorschieber bzw. die Motorwegeventile und dem Stromregel- Ventil ein Druckreduzier-Ventil mit eingestelltem Motor slide valve or the Motorwegventile and the flow control valve, a pressure reducing valve with set
Arbeitsdruck für die Hydromotoren schaltet. Bei Überschreiten des eingestellten Druckes fließt ein Teil des Volumenstroms ab in den Niederdruck-Hydraulik-Speicher. Es ist aber auch denkbar, dass der Überschuss-Volumenstrom über Sperrventile in denjenigen Speicher fließt, dessen Druck gerade am  Working pressure for the hydraulic motors switched. When the set pressure is exceeded, part of the volume flow flows into the low-pressure hydraulic accumulator. But it is also conceivable that the excess flow rate flows through check valves in those memory whose pressure is currently on
niedrigsten ist. Der Verlust wird dann kleiner. Der lowest is. The loss then becomes smaller. Of the
Arbeitsdruck an den Hydromotoren bleibt dann über weite Working pressure on the hydraulic motors then remains a long way
Strecken konstant. Ein "Ruckeln" des Fahrzeugs wird dann vermieden. Es gibt natürlich auch noch andere Mittel zur Dämpfung von Druckschwankungen wie z.B. Dämpfer-Membran- Speicher oder Feder-Dämpfer-Zylinder. Stretching constantly. A "bucking" of the vehicle is then avoided. Of course, there are other means for damping pressure fluctuations, such as Damper diaphragm accumulator or spring damper cylinder.
Das Drehmoment eines Hydromotors berechnet sich nach der Formel : The torque of a hydraulic motor is calculated according to the formula:
T = qxP/20xPi [3] , wenn q in ccm/Wellenumdrehung und P in bar eingesetzt werden. Das Ergebnis ist dann eine Größe in Nm. Um das Drehmoment T für ein ruckfreies Fahren konstant zu halten, muss somit das Produkt aus Schluckmenge mal dem Arbeitsdruck gleich bleiben. Da sich der Hochdruck-Hydraulik-Speicher nicht schlagartig entleert, sondern während einer gewissen T = qxP / 20xPi [3], if q is used in ccm / shaft revolution and P in bar. The result is then a size in Nm. To the torque T to keep it constant for smooth driving, the product of the amount of swallowing times the working pressure must therefore remain the same. Since the high-pressure hydraulic accumulator does not empty suddenly, but during a certain
fahrzeuggeschwindigkeitabhängigen Zeitspanne, ist es kein Problem, gemäß der Erfindung mittels einer elektronischen Zweikantensteuerung die stufenlos in ihrer Schluckmenge q pro Wellenumdrehung veränderbaren Radmotoren ständig derart an den sich verändernden Arbeitsdruck anzupassen, dass das Vehicle speed-dependent period of time, it is no problem, according to the invention by means of a two-edge electronic control continuously variable in their swirl q per shaft revolution wheel motors constantly adapt to the changing working pressure such that the
Drehmoment am Antriebsrad des Fahrzeugs ausreichend genau konstant bleibt. Mit anderen Worten: Fällt z. B. bei der Entleerung des Hochdruck-Hydraulik-Speichers der Arbeitsdruck am Hydromotor systembedingt ab, wird durch die automatische Schluckmengen-Steuerung am regelbaren Hydromotor die Torque remains sufficiently constant at the drive wheel of the vehicle. In other words: falls z. B. in the emptying of the high-pressure hydraulic accumulator, the working pressure on the hydraulic motor due to the system, is due to the automatic displacement control on the controllable hydraulic motor the
spezifische Schluckmenge nach Maßgabe des Druckabfalls zumspecific amount of swallowing according to the pressure drop for
Konstanthalten des Motordrehmomentes entsprechend erhöht. Zum Beibehalten der Fahrgeschwindigkeit muss dann natürlich die zeitliche Öldurchflussmenge steigen, was durch den Constant holding of the engine torque increased accordingly. Of course, in order to maintain the vehicle speed, the oil flow rate will have to increase, due to the
Hochdruckspeicher durch eine etwas schnellere Entleerung automatisch sichergestellt ist. In anderen Worten ist dasHigh-pressure accumulator is automatically ensured by a slightly faster emptying. In other words that is
Drehmoment des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors bei Abfall des Arbeitsdrucks im Hochdruck-Hydraulik-Speicher durch die Veränderbarkeit des Schluckvolumens im Wesentlichen konstant haltbar. Torque of the at least one hydraulic drive motor at waste of the working pressure in the high-pressure hydraulic accumulator by the variability of the swallowing volume substantially constant durable.
Auf diese Art und Weise entsteht kein zusätzlicher In this way, no additional arises
hydrostatischer Verlust. Wie man aus diesem Sachverhalt erkennen kann, ist die Realisierung der erfindungsgemäßen Entkopplung des Antriebssystems eines Fahrzeugs vom hydrostatic loss. As can be seen from this fact, the realization of the inventive decoupling of the drive system of a vehicle from
Verbrennungsmotor mittels Hochdruck-Hydraulik-Speichers nur mit stufenlos regelbaren Hydromotoren wirtschaftlich möglich. Gleichzeitig müssen die Hydromotoren so genannte Hochmoment- Motoren sein, damit die Abmessungen und das Gewicht klein sind, weil sie zur ungefederten Masse des Rades hinzu Internal combustion engine by means of high-pressure hydraulic accumulator only economically possible with infinitely variable hydraulic motors. At the same time, the hydraulic motors must be so-called high-torque motors, so that the dimensions and weight are small are because they add to the unsprung mass of the wheel
geschlagen werden müssen. have to be beaten.
Auf die elektronische Zweikantensteuerung kann verzichtet werden, wenn die stufenlos veränderbaren Radmotoren so konstruiert werden, dass über Regelfeder und Regelkolben ihr Schluckvolumen automatisch ansteigt, wenn der zugeführte Arbeitsdruck P, wie oben dargelegt, abnimmt, wie weiter unten gezeigt. Auch so kann das Drehmoment der Antriebsräder trotz schwankendem Arbeitsdrucks konstant gehalten werden. In dem oben erwähnten Rechenbeispiel wäre lediglich eine zyklische Korrektur der verstellbaren Motorschluckmenge von ca. 16 % erforderlich . The electronic two-edge control can be dispensed with, if the continuously variable wheel motors are designed in such a way that the control spring and control piston automatically increase their displacement when the supplied working pressure P decreases, as explained above, as shown below. Even so, the torque of the drive wheels can be kept constant despite fluctuating working pressure. In the calculation example mentioned above, only a cyclical correction of the adjustable engine intake of approximately 16% would be required.
Es muss natürlich die Möglichkeit bestehen, bei extremen Fahrleistungsanforderungen die maximale Leistung des Of course, there must be the possibility, in extreme driving conditions, the maximum performance of the
Verbrennungsmotors abrufen zu können. In diesem Fall entfernt sich in der Regel der Betriebspunkt des Motors vom Punkt des kleinsten spezifischen Kraftstoff-Verbrauchs. Im To be able to call up the internal combustion engine. In this case, the operating point of the engine is usually removed from the point of lowest specific fuel consumption. in the
hydrostatischen Antriebssystem bedeutet dies, dass die hydrostatic drive system, this means that the
Entleerung der Hydrospeicher sehr viel schneller erfolgen muss bei gleichzeitiger Erhöhung der Schluckmenge des oder der verstellbaren Hydromotoren auf z.B. Maximalwert für die Drehmoment-Steigerung an den Antriebsrädern. Der Öldurchsatz durch die Hydromotoren erreicht dann ein Maximum bei Emptying of the hydraulic accumulator must be done much faster while increasing the amount of swirl of the variable displacement or the hydraulic motors on e.g. Maximum value for the torque increase at the drive wheels. The oil throughput through the hydraulic motors then reaches a maximum
entsprechend hoher hydrostatischer Leistung. Der correspondingly high hydrostatic power. Of the
Arbeitsflüssigkeits-Stromreglers, insbesondere das regelbare Durchflussmengenventil , muss somit groß genug ausgelegt werden oder durch ein parallel geschaltetes Umgehungs-Ventil, das auch als Bypass-Ventil bezeichnet wird, ergänzt werden. Bei diesem Fahrzustand wird dann die Drehzahl des Working fluid flow controller, in particular the adjustable flow rate valve, thus must be designed large enough or by a parallel-connected bypass valve, which is also referred to as a bypass valve, are added. In this driving condition then the speed of the
Verbrennungsmotors auf nahezu Maximalwert gesteigert bei gleichzeitigem Maximaldrehmoment bei Höchstleistung. Da die Hydraulikpumpe an den Motor vorzugsweise drehsteif gekoppelt ist, wird die Füllzeit für die Hydrospeicher extrem kurz. Dementsprechend erhöht sich dann die Zyklus-Frequenz der seriell geschalteten Speicher. Das ständige, zyklische Starten und Stoppen des Combustion engine increased to almost maximum value with simultaneous maximum torque at maximum power. Since the hydraulic pump to the motor preferably coupled torsionally rigid is, the filling time for the hydraulic accumulator is extremely short. Accordingly, the cycle frequency of the serially connected memories increases. The constant, cyclic starting and stopping of the
Verbrennungsmotors kann im Fahrzeug zu ernsten Internal combustion engine can be serious in the vehicle
Komfortdefiziten führen, so dass solche Fahrzeuge unpopulär werden könnten. Dieses Problem ist dadurch lösbar, dass anstelle von Hubkolben-Motoren so genannte Kreiskolbenmotoren (WANKEL-Motoren) eingesetzt werden. Diese Motoren haben ausgezeichnete NVH- (NOISE-VIBRATION-HARSHNESS ) -Eigenschaften. Sie werden zurzeit als RANGEEXTENDER-Generatoraggregate zum zyklischen Aufladen der Batterien von Elektro-Autos Comfort deficits lead, so that such vehicles could be unpopular. This problem can be solved by using so-called rotary piston engines (WANKEL engines) instead of reciprocating piston engines. These engines have excellent NVH (NOISE-VIBRATION-HARSHNESS) properties. They are currently being used as RANGEEXTENDER generator sets for cyclically charging the batteries of electric cars
favorisiert. Der sehr geräusch- und schwingungsfreie Lauf des WANKEL-Motors bietet z. B. die Möglichkeit, dass der Motor mit konstanter Drehzahl durchläuft und dass der Power- Schieber aus dem hohen Leerlauf bei gleicher Drehzahl zur Leistungs-Abgabe an die Hydraulikpumpe umschaltet. favored. The very noiseless and vibration-free running of the WANKEL engine offers z. B. the possibility that the engine passes through at a constant speed and that the power slide switches from the high idle at the same speed for power output to the hydraulic pump.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, den Motor aus dem niederen Leerlauf oder durch Start-Stopp-Automatik in den Leistungsmodus zu schalten, was etwas sparsamer wäre. Mit dem vom Motor entkoppelten, hydraulischen Antrieb gemäß der Erfindung besteht somit die Möglichkeit, den WANKEL-Motor mit seinem bekannten Nachteil des wesentlich höheren Kraftstoff- Verbrauchs und seiner höheren C02-Emission (bis zu 300 g/km) als effizienten und vor allem sehr geräuscharmen Of course, there is also the possibility to switch the engine from the low idle or by start-stop automatic in the power mode, which would be a little more economical. With the decoupled from the engine, hydraulic drive according to the invention thus has the possibility of the WANKEL engine with its known disadvantage of much higher fuel consumption and its higher CO 2 emission (up to 300 g / km) as efficient and, above all, very noise
Personenwagen-Antrieb wieder wirtschaftlich einsatzfähig zu machen, der seine Energie in einfacher Weise aus dem Benzinoder Wasserstofftank bezieht. Beim Betrieb des WANKEL-Motors mit Wasserstoff erweist sich dieser als besonders vorteilhaft gegenüber dem Hubkolbenmotor, weil für die Vermischung des Wasserstoffs mit dem Luftsauerstoff im 4-Takt-Prozess mehr Zeit zur Verfügung steht. Insbesondere ist der hydraulische Antriebsmotor, also der Hydromotor, als hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine nach dem Orbitprinzip ausgebildet, die ein in einem To make passenger car drive again economically usable, which draws its energy in a simple way from the gasoline or hydrogen tank. When operating the WANKEL engine with hydrogen, this proves to be particularly advantageous over the reciprocating engine, because more time is available for the mixing of the hydrogen with the atmospheric oxygen in the 4-stroke process. In particular, the hydraulic drive motor, so the hydraulic motor, designed as a hydrostatic high-torque rotary piston engine according to the orbit, the one in a
Verstellbereich stufenlos veränderbares Schluckvolumen pro Wellenumdrehung aufweist. Vorzugsweise kommt die Adjustment has continuously variable displacement per shaft revolution. Preferably, the comes
hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine, die aus der europäischen Patentanmeldung EP 10166995.0 mit dem Titel „Stufenlos volumenveränderbare hydrostatische High-torque hydrostatic rotary piston engine disclosed in European patent application EP 10166995.0 entitled "Continuously variable volume hydrostatic
Kreiskolbenmaschine", angemeldet am 23.06.2010, desselben Anmelders bekannt ist, als hydraulischer Antriebsmotor zum Einsatz. Es ist jedoch auch möglich, eine andere Rotary piston machine ", filed Jun. 23, 2010, assigned to the same Applicant, is used as a hydraulic drive motor, but it is also possible to use a different one
volumenveränderbaren Hydromotor, insbesondere hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine nach dem Orbitprinzip, die ein in einem Verstellbereich stufenlos veränderbares volume variable hydraulic motor, in particular hydrostatic high-torque rotary piston engine according to the orbit principle, which is infinitely variable in an adjustment range
Schluckvolumen pro Wellenumdrehung aufweist, einzusetzen. Suction volume per shaft revolution has to be used.
Im Folgenden wird diese vorzugsweise eingesetzte In the following, these are preferably used
hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine genauer hydrostatic high-torque rotary piston engine more accurate
beschrieben . described.
Bei der hydrostatischen Hochmoment-Kreiskolbenmaschine handelt es sich um einen Kreiskolbenmotor nach dem The hydrostatic high-torque rotary piston engine is a rotary engine after the
Orbitprinzip, wobei ein innenverzahnter Stator im Räume feststeht, ein als Kreiskolben ausgebildeter Rotor eine Orbit principle, with an internally toothed stator is fixed in space, designed as a rotary piston rotor
Drehbewegung um seine eigene Achse ausführt und diese Achse eine Kreisbewegung im entgegen gesetzten Drehsinn als der Rotor macht. Das bedeutet, dass in dieser Gesamtbewegung die Achsabstandlinie zwischen Rotor- und Stator-Mittelpunkt eine Drehbewegung im entgegen gesetzten Drehsinn als der Rotor um seine eigene Achse ausführt. Ein derartiger Kreiskolbenmotor nach dem Orbitprinzip ist somit bezüglich des Performs rotary motion about its own axis and this axis makes a circular motion in the opposite direction of rotation than the rotor. This means that in this overall movement, the axial distance between the rotor and stator center points performs a rotational movement in the opposite sense of rotation as the rotor about its own axis. Such a rotary engine according to the orbit principle is thus with respect to
Bewegungsprinzips grundsätzlich anders aufgebaut als eine so genannte Zahnringpumpe, wie Sie beispielsweise aus der Principle of movement fundamentally different than a so-called ring gear pump, as you for example from the
WO 2009/092719 bekannt ist. Dort wird zwar bereits die Verstellung der Schluckmenge einer solchen Zahnringpumpe durch Verändern der wirksamen Zahneingriffsbreite zwischen einem drehbaren Innenrotor und einem drehbaren Aussenrotor beschrieben, wie allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Da bei einer solchen Hydraulikpumpe die Achsabstandslinie der beiden Rotoren im Räume feststeht, eignen sich diese Ansätze nicht für die Anwendung bei Hochmoment-Kreiskolbenmotor nach dem Orbitprinzip. Somit ist die konstruktive Aufgabe eine neue und von wesentlich komplizierterer Art als bei einer Zahnringpumpe . WO 2009/092719 is known. There is already the Adjustment of the amount of swallowing of such a gerotor pump by varying the effective meshing width between a rotatable inner rotor and a rotatable outer rotor, as generally known in the art. Since in such a hydraulic pump, the axial distance of the two rotors is fixed in space, these approaches are not suitable for use in high-torque rotary piston engine according to the orbit principle. Thus, the constructive task is a new and much more complicated type than a gerotor pump.
Die hydrostatischen Hochmoment-Kreiskolbenmaschine stellt eine Weiterentwicklung der aus der WO 2006/010471 bekannten hydrostatischen Kreiskolbenmaschine dar, weshalb im Folgenden zunächst auf den bereits im Wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannten allgemeinen Grundaufbau der hydrostatischen Kreiskolbenmaschine eingegangen wird, bevor die The hydrostatic high-torque rotary piston engine represents a further development of the hydrostatic rotary piston engine known from WO 2006/010471, for which reason the general basic structure of the hydrostatic rotary piston engine, which is already essentially known from the state of the art, will be discussed in the following
kennzeichnenden Merkmale erläutert werden. Characteristic features are explained.
Die hydrostatische Kreiskolbenmaschine, die auch als The hydrostatic rotary piston engine, also called
insbesondere langsamlaufender Hochmoment-Kreiskolbenmotor bezeichnet werden kann, umfasst einen als Abtrieb wirkenden Leistungsteil, der im Gehäuse der Kreiskolbenmaschine In particular, low-speed high-torque rotary piston engine may be referred to, includes a power output acting as a power output, in the housing of the rotary piston engine
angeordnet ist. Der Leistungsteil setzt sich im Wesentlichen aus einem feststehenden, zentrischen Stator, einem is arranged. The power section consists essentially of a fixed, centric stator, a
beweglichen Kreiskolben als Rotor und einer zentrisch drehbar gelagerten, als Abtrieb dienenden Welle zusammen. movable rotary piston as a rotor and a centrally rotatably mounted, serving as an output shaft together.
Der Stator hat eine Stator-Innenverzahnung mit der The stator has a stator internal toothing with the
Zähnezahl d. Der Kreiskolben besitzt eine teilweise in die Stator-Innenverzahnung des Stators eingreifende Rotor- Aussenverzahnung mit einer Zähnezahl c und eine Rotor- Innenverzahnung mit einer Zähnezahl b. Der Rotor hat einen Rotor-Aussendurchmesser . Die Welle kämmt mit ihrer ersten Wellen-Aussenverzahnung mit einer Zähnezahl a teilweise die Rotor-Innenverzahnung des Kreiskolbens, wobei der Kreiskolben zum Ausführen einer Orbitbewegung derart exzentrisch zur Wellenachse angeordnet und dimensioniert ist und die Number of teeth d. The rotary piston has a rotor outer toothing partially engaging in the stator inner toothing of the stator and having a number of teeth c and a rotor internal toothing having a number of teeth b. The rotor has a rotor outer diameter. The wave meshes with her first Shaft external teeth with a number of teeth a partially the rotor internal teeth of the rotary piston, wherein the rotary piston for performing an orbital movement is arranged and dimensioned so eccentric to the shaft axis and the
Zähnezahlen a, b, c, d in einem derartigen Verhältnis Number of teeth a, b, c, d in such a ratio
zueinander stehen, dass sich mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Zahnkammern zwischen der Stator-Innenverzahnung des Stators und der Rotor-Aussenverzahnung des Kreiskolbens bilden . to each other, that form with working fluid ver and disposable tooth chambers between the stator inner teeth of the stator and the rotor outer teeth of the rotary piston.
Ein Ein- und Auslassteil dient zur Ver- und Entsorgung des Leistungsteils mit dem Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid mit einem Arbeitsdruck über einen Hochdruckanschluss , der als Eingang dient, der Kreiskolbenmaschine zugeführt werden kann. An inlet and outlet part is used for supply and disposal of the power unit with the working fluid, wherein the working fluid at a working pressure via a high pressure port, which serves as an input, the rotary piston engine can be supplied.
Mittels eines scheibenförmigen Drehventils, das zur Welle und zum Stator zentrisch laufend gelagert ist, erfolgt die By means of a disc-shaped rotary valve, which is mounted centrically running to the shaft and the stator, the
Steuerung der Ver- und Entsorgung der Zahnkammern mit dem Arbeitsfluid. In anderen Worten ist das Drehventil drehbar um die zentrische, sich längs mittig der Welle erstreckenden geometrischen Wellenachse gelagert. Mittels des Drehventils ist über im Wesentlichen radial im Drehventil angeordnete Druckfenster die Ver- und Entsorgung der Zahnkammern mit dem Arbeitsfluid durch Rotation des Drehventils derart Control of the supply and disposal of the dental chambers with the working fluid. In other words, the rotary valve is rotatably mounted about the central, longitudinally extending shaft of the geometric shaft axis. By means of the rotary valve, the supply and disposal of the tooth chambers with the working fluid by rotation of the rotary valve in such a way over substantially radially arranged in the rotary valve pressure window
kommutierend steuerbar, dass das Arbeitsfluid von dem Kommutierend controllbar that the working fluid of the
Hochdruckanschluss in einen ersten Teil der Zahnkammern mit dem Arbeitsdruck hinein und aus einem zweiten Teil der  High pressure connection in a first part of the tooth chambers with the working pressure into and from a second part of the
Zahnkammern zu einem Niederdruckanschluss heraus geleitet wird, so dass der Arbeitsdruck in dem ersten Teil der Tooth chambers is directed out to a low pressure port, so that the working pressure in the first part of
Zahnkammern zu einer Orbitbewegung des Rotors führt und das Arbeitsfluid aus dem zweiten Teil der Zahnkammern verdrängt, wodurch die Welle in Rotation versetzt wird, und umgekehrt. Das Drehventil hat einen bestimmten Drehventil- Aussendurchmesser, der entweder durch den tatsächlichen Aussendurchmesser des Drehventils oder durch den äusseren oder mittleren Durchmesser der im scheibenförmigen Toothed chambers leads to an orbit movement of the rotor and the working fluid displaced from the second part of the tooth chambers, whereby the shaft is set in rotation, and vice versa. The rotary valve has a specific rotary valve outside diameter, either by the actual Outer diameter of the rotary valve or by the outer or average diameter of the disc-shaped
Druckventil radial angeordneten Druckfester bestimmt wird. Pressure valve radially arranged pressure resistant is determined.
Ausserdem umfasst der Kreiskolbenmotor ein Zahnradgetriebe in Form eines als Taumelgetriebe ausgebildeten In addition, the rotary engine comprises a gear transmission in the form of a wobble gear
Exzentergetriebes, das zwischen einer zweiten Exzentergetriebes, that between a second
Wellenaussenverzahnung der Welle mit einer Zähnezahl w und einer Innenverzahnung eines feststehenden Innenzahnkranzes mit einer Zähnezahl z als Synchronantrieb für das Drehventil angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Taumelgetriebe Shaft external teeth of the shaft with a number of teeth w and an internal toothing of a fixed internal gear with a number of teeth z is arranged as a synchronous drive for the rotary valve. Preferably, the wobble gear
ausschliesslich im Leckölbereich der hydrostatischen exclusively in the leakage oil area of the hydrostatic
Kreiskolbenmaschine, also im nicht Arbeitsdruck führenden Bereich des Kreiskolbenmotors, der auch mit dem Rotary piston engine, so in non-working pressure leading region of the rotary engine, which also with the
Niederdruckanschluss verbunden ist, angeordnet. Low pressure port is connected, arranged.
Die Welle wird von beidseitig am Leistungsteil unmittelbar benachbart angeordneten Radiallagern, insbesondere Wälzlagern gelagert . The shaft is mounted on both sides of the power unit immediately adjacent radial bearings, in particular bearings.
Aufgrund des genannten Aufbaus des hydrostatischen Due to the mentioned construction of the hydrostatic
Kreiskolbenmotors kann eine durchgehende Welle mit grossen Wellendurchmessern und hoher Torsionsfestigkeit eingesetzt werden. Somit ist es möglich, beide Wellenenden einem hohen Drehmomentfluss auszusetzen und beispielsweise beide Rotary piston engine, a continuous shaft with large shaft diameters and high torsional strength can be used. Thus, it is possible to expose both shaft ends to a high torque flux and, for example, both
Wellenenden als Abtrieb, oder ein Wellenende als Abtrieb und das andere Wellenende zum Anschluss einer Bremse oder eines zweiten Antriebs zu verwenden, wodurch die gesamte To use shaft ends as output, or one shaft end as the output and the other shaft end for connecting a brake or a second drive, whereby the entire
Antriebseinheit kompakt gestaltet werden kann. Drive unit can be made compact.
Da das Drehventils selbst keine Orbitbewegung durchführt, sondern um die Wellenachse rotiert, aufgrund der Since the rotary valve itself does not orbit movement, but rotates about the shaft axis, due to the
Unterbringung des Exzentergetriebes im Leckölraum des Motors und durch die Verwendung kostengünstiger Fliesspress- oder Sinterteile als Getriebeglieder entsteht somit eine kompakte und preisgünstige Konstruktion. Placement of the eccentric gear in the oil leakage space of the engine and by the use of low-cost extruded or Sintered parts as gear members thus creates a compact and inexpensive construction.
Das als Synchronantrieb für das Drehventil dienende Serving as a synchronous drive for the rotary valve
Taumelgetriebe weist einen Exzenter auf, der eine Exzenter- Innenverzahnung mit einer Zähnezahl x und eine Exzenter- Aussenverzahlung mit einer Zähnezahl y hat. Die Exzenter- Innenverzahnung kämmt teilweise mit einer zweiten Taumelgetriebe has an eccentric, which has an eccentric internal teeth with a number of teeth x and an eccentric Außenverzahlung with a number of teeth y. The eccentric internal teeth partially mesh with a second
Wellenaussenverzahnung der Welle mit einer Zähnezahl w. Die Exzenter-Aussenverzahlung kämmt teilweise mit einem Shaft external toothing of the shaft with a number of teeth w. The eccentric Außenverzahlung combs partly with a
feststehenden Innenzahnkranz mit einer Zähnezahl z. Das Verhältnis der Zähnezahlen w, x, y, z ist derart bemessen, dass der Exzenter exzentrisch zur Wellenachse zwischen der Welle und dem Innenzahnkranz bei Drehung der Welle eine Orbitbewegung ausführt. Ein topfförmiges Verbindungsteil ist mit dem exzentrisch drehbaren Exzenter drehfest gekoppelt und mit dem zentrisch drehbaren Drehventil im fixed inner ring gear with a number of teeth z. The ratio of the numbers of teeth w, x, y, z is dimensioned such that the eccentric performs eccentric to the shaft axis between the shaft and the internal ring gear during rotation of the shaft an orbital movement. A cup-shaped connecting part is rotatably coupled to the eccentrically rotatable eccentric and with the centrically rotatable rotary valve in
Übersetzungsverhältnis 1:1 drehfest über eine taumelnde Verbindung derart verbunden ist, dass eine Drehbewegung von der Welle über den Exzenter auf das Drehventil übertragbar ist . Transmission ratio 1: 1 rotatably connected via a wobbling connection such that a rotational movement of the shaft via the eccentric to the rotary valve is transferable.
Sind jeweils gleichartige Verzahnungen in Eingriff, so ist die Zähnezahl a kleiner als die Zähnezahl b, die Zähnezahl c kleiner als die Zähnezahl d, die Zähnezahl w kleiner als die Zähnezahl x und die Zähnezahl y kleiner als die Zähnezahl z, wobei die jeweilige Zahndifferenz vorzugsweise ein oder zwei Zähne beträgt. Insbesondere folgende, aus dem Stand der Technik bekannteAre each similar teeth engaged, the number of teeth a is smaller than the number of teeth b, the number of teeth c smaller than the number of teeth d, the number of teeth w smaller than the number of teeth x and the number of teeth y smaller than the number of teeth z, the respective tooth difference preferably one or two teeth. In particular, the following, known from the prior art
Gleichung stellt das Drehzahlverhältnis Welle zum Kreiskolben bzw. Welle zum Drehventil dar: X Equation represents the speed ratio shaft to the rotary piston or shaft to the rotary valve: X
z - y z - y
a w  a w
Wie aus dieser Gleichung erkennbar, können die Zähnezahlen des Taumelgetriebes durchaus unterschiedlich ausgeführt werden . As can be seen from this equation, the numbers of teeth of the wobble mechanism can be performed quite differently.
Eine erste Option ist beispielsweise die Auslegung exakt wie beim Leistungsteil, insbesondere mit w=12, x=14, y=ll und z=12. Es sollte dabei lediglich beachtet werden, dass die Exzentrizität der beiden Innengetriebe exakt gleich sind. Der Gleichungsausdruck ist eine positive ganze Zahl, bevorzugt gleich 3. Ferner muss angestrebt werden, dass in diesem A first option is, for example, the design exactly as in the power section, in particular with w = 12, x = 14, y = ll and z = 12. It should only be noted that the eccentricity of the two internal gears are exactly the same. The equation expression is a positive integer, preferably equal to 3. It must also be sought that in this
Bereich der Durchmesser der Welle ausreichend gross ist, damit ihre Torsionsfestigkeit für das maximale Drehmoment noch ausreicht. Hierbei wird aber die Exzentrizität des Range of diameter of the shaft is sufficiently large, so that their torsional strength for the maximum torque is still sufficient. Here, however, the eccentricity of
Taumelgetriebes verhältnismässig gross, so dass der Taumelgetriebes relatively large, so that the
Taumelwinkel entsprechend gross wird. Allerdings ist dann die Drehzahl der Exzentrizität verhältnismässig klein. Tumble angle is correspondingly large. However, then the rotational speed of the eccentricity is relatively small.
Das Verhältnis zwischen der Drehzahl Ne der Exzentrizität des Taumelgetriebes und der Drehzahl Nw der Welle ergibt sich aus der Gleichung The relationship between the rotational speed Ne of the eccentricity of the wobble mechanism and the rotational speed Nw of the shaft is given by the equation
Ne wy  Ne wy
Nw x - z - w y Nw x - z - w y
wobei dieses Verhältnis bevorzugt zwischen -3 und -9 liegt. this ratio is preferably between -3 and -9.
Eine zweite Option sind die bevorzugten Auslegungen der A second option is the preferred interpretation of
Zähnezahlen nach a=12, b=14, c=ll, d=12, w=12, x=13, y=23 und z=24 oder nach a=12, b=14, c=ll, d=12, w=9, x=10, y=17 und z=18 mit jeweils einer sehr kleinen Exzentrizität. Wie aus der obigen Gleichung Ne/Nw erkennbar, erhöht sich die Number of teeth after a = 12, b = 14, c = ll, d = 12, w = 12, x = 13, y = 23 and z = 24 or after a = 12, b = 14, c = ll, d = 12 , w = 9, x = 10, y = 17 and z = 18, each with a very small eccentricity. As can be seen from the above equation Ne / Nw, the increases
Drehzahl der Exzentrizität in diesem Falle. Bei der Auslegung des Taumelgetriebes mit den Zähnezahlen a=12, b=14, c=ll, d=12, w=12, x=13, y=23 und z=24 ergeben sich bekannte Vorteile: Da bei der Montage des Motors die Drehstellung des Drehventils stets exakt zur Drehstellung des Motors beim Leistungsteil in der Phasenlage passen muss, ist es sinnvoll, dass die Zähnezahl w und deren Drehstellung auf der Welle genau gleich ist wie die Zähnezahl a der Speed of eccentricity in this case. In the design of the wobble mechanism with the numbers of teeth a = 12, b = 14, c = ll, d = 12, w = 12, x = 13, y = 23 and z = 24, there are known advantages: As in the assembly of the engine the rotational position of the rotary valve must always exactly match the rotational position of the motor in the power unit in the phase position, it makes sense that the number of teeth w and their rotational position on the shaft is exactly the same as the number of teeth a
Aussenverzahnung auf der Welle am Leistungsteil und deren Drehstellung. So kann die Welle stets montiert werden, ohne darauf achten zu müssen, in welcher Drehstellung sie sich befindet, wodurch die Montage erheblich vereinfacht wird. External toothing on the shaft on the power unit and its rotational position. Thus, the shaft can always be mounted without having to pay attention to what rotational position it is, whereby the assembly is considerably simplified.
Die vorgeschlagene Zähnezahlen a=12, b=14, c=ll, d=12, w=9, x=10, y=17 und z=18 haben bezüglich der Verzahnung für dasThe proposed numbers of teeth a = 12, b = 14, c = ll, d = 12, w = 9, x = 10, y = 17 and z = 18 have respect to the teeth for the
Taumelgetriebe den Vorteil, dass der Verzahnungsmodul grösser wird, die Stabilität der Welle in diesem Bereich wächst und insbesondere die negativ laufende Drehzahl der Exzenterachse der Exzenterscheibe stark abfällt, was zu einem ruhigeren Lauf des Getriebes führt. Man nimmt dabei in Kauf, dass der Taumelwinkel etwas grösser wird, und verzichtet dabei auch auf den oben beschriebenen Vorteil bei der Montage. Taumelgetriebe the advantage that the toothing module is greater, the stability of the shaft grows in this area and in particular the negative-running speed of the eccentric axis of the eccentric disc drops sharply, resulting in a smoother running of the transmission. It is thereby accepted that the wobble angle is slightly larger, and dispenses with the above-described advantage during assembly.
In einer vorteilhaften Aus führungs form wird die Stator- Innenverzahnung durch kreiszylindrische Rollen gebildet, was zu weiter erhöhter Druckleistung und exzellenter Lebensdauer führt. Messungen haben gezeigt, dass durch den Übergang zu Rollen im Stator der Anfahrwirkungsgrad und auch der In an advantageous embodiment, the stator internal toothing is formed by circular-cylindrical rollers, which leads to further increased pressure and excellent service life. Measurements have shown that by the transition to roles in the stator of the starting efficiency and also the
mechanisch-hydraulische Wirkungsgrad erheblich gesteigert werden kann. mechanical-hydraulic efficiency can be significantly increased.
Um das scheibenförmige Drehventil axial gegen Leckage des Arbeitsfluids abzudichten und es mit seinen Druckfenstern mit ausreichendem Druck gegen die Steuerplatte mit ihren Fenstern, die über Kanäle zu den Zahnkammern führen, zu drücken, ist vorzugsweise ein drehfester axialer zweiter Ausgleichskolben vorgesehen, der axial auf das Drehventil wirkt. Der axiale zweite Ausgleichskolben ist beispielsweise rings um das Taumelgetriebe angeordnet. Insbesondere ist der feststehende Innenzahnkranz in dem axialen zweiten To seal the disk-shaped rotary valve axially against leakage of the working fluid and with its pressure windows with sufficient pressure against the control plate with their To push windows, which lead through channels to the tooth chambers, a rotationally fixed axial second balance piston is preferably provided, which acts axially on the rotary valve. The axial second compensating piston is arranged, for example, around the wobble gear. In particular, the fixed internal ring gear is in the axial second
Ausgleichskolben ausgeformt. Die Kraft auf das Drehventil wird beispielsweise mittels einer Tellerfeder aufgebracht. Balancing piston formed. The force on the rotary valve is applied for example by means of a plate spring.
Bei der Verwendung eines solchen hydrostatischen When using such a hydrostatic
Hochmomentmotors als Radmotor benötigt das abtriebseitige Radiallager eine höhere radiale Tragzahl zur zusätzlichen Aufnahme der Radlast. Vorzugsweise sollte es möglichst nahe der Mitte des Rades angeordnet sein. Es ist vorteilhaft, wenn dieses Lager möglichst nahe am Radflansch liegt und High-torque motor as a wheel motor, the output-side radial bearing needs a higher radial load rating for additional recording of the wheel load. Preferably, it should be arranged as close to the center of the wheel. It is advantageous if this bearing is as close as possible to the wheel flange and
gegebenenfalls ausserhalb des Leckraums des Kreiskolbenmotors mit einer Wälzlagerfett-Dauerfüllung direkt im Gehäuseteil des Kreiskolbenmotors angeordnet ist. Der beschriebene optionally outside the leakage space of the rotary piston engine with a permanent rolling bearing grease is arranged directly in the housing part of the rotary piston engine. The described
Kreiskolbenmotor eignet sich aufgrund der vorteilhaften Rotary engine is suitable due to the advantageous
Lageranordnung und der leistungsstarken, gegebenenfalls durchgehenden Welle unter anderem hervorragend als Radmotor zum direkten Antreiben eines Rades. In diesem Fall ist die Welle bevorzugt einstückig mit einem Radflansch ausgebildet, an welchem unmittelbar ein Rad zum Direktantrieb montierbar ist . Bearing arrangement and the powerful, optionally continuous shaft, among other things outstanding as a wheel motor for direct driving a wheel. In this case, the shaft is preferably formed integrally with a wheel flange on which a wheel for direct drive is directly mountable.
Der Kreiskolben ist relativ zum feststehenden Stator und relativ zur axial feststehenden Welle parallel zur The rotary piston is parallel to the fixed stator and relative to the axially fixed shaft
Wellenachse axial verschiebbar. Hierzu erstrecken sich die erste Wellen-Aussenverzahnung der Welle und die Stator- Innenverzahnung des Stators derart axial, dass die Rotor- Innenverzahnung auf der erste Wellen-Aussenverzahnung und die Rotor-Aussenverzahnung auf der Stator-Innenverzahnung axial verschoben werden können. Um den Kreiskolben axial verschieben zu können, weist die Kreiskolbenmaschine Verstellorgane auf, die mit dem Shaft axis axially displaceable. For this purpose, the first shaft outer toothing of the shaft and the stator inner toothing of the stator extend axially such that the inner rotor toothing can be displaced axially on the first outer shaft toothing and the outer rotor toothing on the inner stator toothing. In order to move the rotary piston axially, the rotary piston engine adjusting, which with the
Kreiskolben axial zur dessen axialer Verstellung in Eingriff stehen. Unter Verstellorganen sind allgemein Mittel zum axialen Verschieben des Kreiskolbens zu verstehen, Rotary piston axially to its axial displacement are engaged. Under adjustment means are generally means for axially displacing the rotary piston to understand
insbesondere hydraulische, mechanische, pneumatische oder elektrische Antriebe, die innerhalb oder ausserhalb des in particular hydraulic, mechanical, pneumatic or electric drives, inside or outside of the
Gehäuses der Kreiskolbenmaschinen angeordnet sein können. Insbesondere sind die Verstellorgane zwischen dem Kreiskolben und den Wälzlagern links und rechts axial verschieblich. Housing the rotary piston engine can be arranged. In particular, the adjusting members between the rotary piston and the rolling bearings are left and right axially displaceable.
Mittels des axialen Verschiebens des Kreiskolbens wird die axiale Längserstreckung der Zahnkammern und somit das Volumen der Zahnkammern stufenlos verstellt. Hierzu ist eine sich radial ersteckende erste Wand der Zahnkammern axial By means of the axial displacement of the rotary piston, the axial longitudinal extent of the tooth chambers and thus the volume of the tooth chambers is adjusted continuously. For this purpose, a radially ersteckende first wall of the tooth chambers is axial
feststehend und mit dem Gehäuse axial gekoppelt. Hingegen ist eine sich radial erstreckende zweite Wand der Zahnkammern gemeinsam mit dem Kreiskolben axial verschiebbar und mit dem Kreiskolben axial gekoppelt. Die zweite Wand liegt der ersten Wand parallel beabstandet gegenüberliegt, wobei die fixed and axially coupled to the housing. By contrast, a radially extending second wall of the tooth chambers is axially displaceable together with the rotary piston and axially coupled to the rotary piston. The second wall is the first wall spaced parallel opposite, wherein the
Zahnkammern zwischen der ersten und zweiten Wand angeordnet sind und sich dort axial erstrecken. Toothed chambers between the first and second wall are arranged and extend there axially.
Die erste Wand wird von einer so genannten Rotorplatte und die zweite Wand von einer so genannten Statorplatte gebildet. Die Rotorplatte und die Statorplatte dichten die Zahnkammern axial ab. Das bedeutet, dass sowohl zwischen der Statorplatte und der Stator-Innenverzahnung sowie der Rotor- Aussenverzahnung, als auch zwischen der Rotorplatte und der Stator-Innenverzahnung sowie der Rotor-Aussenverzahnung ein dichter Kontakt besteht. Somit werden die Zahnkammern von der Statorplatte, der Rotorplatte, der Stator-Innenverzahnung und der Rotor-Aussenverzahnung begrenzt. Die Rotorplatte ist axial feststehend und radial mit dem Kreiskolben gekoppelt, so dass sie die Orbitalbewegung des Kreiskolbens ebenfalls ausführt. Die radial mit dem The first wall is formed by a so-called rotor plate and the second wall by a so-called stator plate. The rotor plate and the stator plate seal the tooth chambers axially. This means that there is a tight contact both between the stator plate and the stator internal teeth and the external rotor teeth, as well as between the rotor plate and the stator inner teeth and the rotor outer teeth. Thus, the tooth chambers of the stator plate, the rotor plate, the stator internal teeth and the rotor outer teeth are limited. The rotor plate is axially fixed and radially coupled to the rotary piston so that it also performs the orbital motion of the rotary piston. The radially with the
Kreiskolben gekoppelte Rotorplatte weist im Gehäuse eine der Orbitalbewegung der Rotorplatte entsprechende freie Rotor piston coupled rotor plate has in the housing one of the orbital movement of the rotor plate corresponding free
Beweglichkeit in radialer Richtung und in Umfangsrichtung auf . Die Statorplatte ist hingegen axial beweglich und axial mit dem Kreiskolben gekoppelt, jedoch radial vom Kreiskolben entkoppelt, so dass sie also keine Orbitalbewegung und auch keine Drehbewegung durchführt, sondern drehfest ist. Das Volumen der Zahnkammern ist durch das axiale Verschieben des Kreiskolbens und somit auch der Statorplatte mittels der Verstellorgane stufenlos veränderbar, indem der Abstand zwischen der axial verschiebbaren Statorplatte und der axial feststehenden Rotorplatte verkleinert und vergrössert werden kann. Mobility in the radial direction and in the circumferential direction. The stator plate, however, is axially movable and axially coupled to the rotary piston, but decoupled radially from the rotary piston, so that they so no orbital motion and no rotational movement performs, but is rotationally fixed. The volume of the tooth chambers is infinitely variable by the axial displacement of the rotary piston and thus also the stator plate by means of the adjustment by the distance between the axially displaceable stator plate and the axially fixed rotor plate can be reduced and enlarged.
Vorzugsweise greift die axial feststehende Rotorplatte mit ihrer Rotorplatten-Innenverzahnung in die Rotor- Aussenverzahnung, welche beide die Zähnezahl c aufweisen und gleichartige Verzahnungsgeometrien haben, derart auf in axialer Richtung dichtende Weise passgenau ein, dass der Kreiskolben relativ zur axial feststehenden Rotorplatte axial verschiebbar ist. Aufgrund der Passgenauigkeit der Preferably, the axially fixed rotor plate engages with its internal rotor-plate toothing in the external rotor toothing, both of which have the number of teeth c and have similar Verzahnungsgeometrien so in a sealing manner in the axial direction a perfect fit, that the rotary piston is axially displaceable relative to the axially fixed rotor plate. Due to the fit of the
Rotorplatten-Innenverzahnung mit der Rotor-Aussenverzahnung stehen beide in axial dichtendem, aber axial beweglichem Kontakt . Rotor plate internal teeth with the rotor external teeth are both in axial sealing, but axially movable contact.
In einer Aus führungs form ist die Rotorplatte im Gehäuse derart radial dichtend geführt ist, dass die Rotorplatte bei ihrer Orbitbewegung die Zahnkammern nach aussen abdichtet. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Rotorplatte in einer scheibenartigen Ausnehmung im Gehäuse, insbesondere zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten In one embodiment, the rotor plate in the housing is guided radially sealingly in such a way that the rotor plate engages its orbit movement seals the tooth chambers outwards. This is done, for example, in that the rotor plate in a disc-like recess in the housing, in particular between a first housing part and a second
Gehäuseteil des Gehäuses, radialbeweglich und radial dichtend gelagert ist. Die radiale Abdichtung erfolgt insbesondere mittels einer an den Stator angrenzenden, sich radial nach aussen erstreckenden, in axiale Richtung weisenden Wand, auf welcher eine ebenfalls radial erstreckende, in axiale Housing part of the housing, mounted radially movable and radially sealing. The radial sealing takes place in particular by means of an adjacent to the stator, radially outwardly extending, pointing in the axial direction wall, on which also a radially extending, in axial
Richtung weisende Wand der Rotorplatte, welche die Direction facing wall of the rotor plate, which the
Orbitbewegung ausführt, gleitet. Orbit movement, slides.
Die axial bewegliche Statorplatte greift vorzugsweise mit ihrer Statorplatten-Aussenverzahnung in die Stator- Innenverzahnung auf in axialer Richtung dichtende Weise passgenau ein. Hierzu haben die Statorplatten- Aussenverzahnung und die Stator-Innenverzahnung die gleiche Zähnezahl d und im Wesentlichen die gleiche The axially movable stator plate preferably engages with its stator outer teeth in the stator inner toothing in the axial direction sealing manner a precise fit. For this purpose, the stator plate external teeth and the stator internal teeth have the same number of teeth d and essentially the same
Verzahnungsgeometrie. Somit ist die Statorplatte relativ zum axial feststehenden Stator gemeinsam mit dem Kreiskolben axial verschiebbar. Aufgrund der Passgenauigkeit der  Tooth geometry. Thus, the stator plate is axially displaceable relative to the axially fixed stator together with the rotary piston. Due to the fit of the
Statorplatten-Aussenverzahnung mit der Stator-Innenverzahnung stehen beide in axial dichtendem, aber axial beweglichem Kontakt . Stator plate external teeth with the stator internal teeth are both in axially sealing, but axially movable contact.
In einer Weiterbildung ist ein Ausgleichskolben mit der In a further development is a balance piston with the
Statorplatte axial gekoppelt. Es ist möglich, die Stator plate coupled axially. It is possible the
Statorplatte und den Ausgleichskolben einstückig auszubilden. Der Ausgleichskolben greift in einen axialen Stator plate and the balance piston integrally form. The balance piston engages in an axial
Ausgleichszylinder ein. Der Ausgleichskolben ist in dem feststehenden Gehäuse angeordnet und mit dem Arbeitsdruck des Arbeitsfluids der Zahnkammern beaufschlagbar, indem eine direkte oder indirekte Verbindung zwischen dem Adjusting cylinder on. The balance piston is arranged in the fixed housing and acted upon by the working pressure of the working fluid of the tooth chambers, by a direct or indirect connection between the
Ausgleichszylinder und dem Hochdruckanschluss besteht. Die Druckbeaufschlagung erfolgt derart, dass der Arbeitsdruck in dem Ausgleichszylinder über die Statorplatte dem Arbeitsdruck in den Zahnkammern zumindest teilweise entgegenwirkt und somit eine Kraft auf den Kreiskolben in Richtung einer Compensating cylinder and the high-pressure connection consists. The Pressurization takes place in such a way that the working pressure in the compensating cylinder over the stator plate at least partially counteracts the working pressure in the tooth chambers and thus a force on the rotary piston in the direction of a
Ausgangsstellung mit einem reduzierten Volumen der Starting position with a reduced volume of
Zahnkammern wirkt. Somit wird auf der einen Seite der axial verschiebbaren Statorplatte eine erste Kraft, die aus dem Arbeitsdruck in dem ersten Teil der Zahnkammern resultiert, und auf der gegenüberliegenden anderen Seite der Statorplatte eine zweite Kraft, die aus dem Arbeitsdruck in dem  Dental chambers acts. Thus, on the one side of the axially displaceable stator plate, a first force resulting from the working pressure in the first part of the tooth chambers and on the opposite other side of the stator plate a second force resulting from the working pressure in the
Ausgleichszylinder resultiert, ausgeübt. Diese beiden Kräfte wirken einander entgegen und kompensieren sich teilweise, so dass die axiale Halte- und Verstellkraft des Kreiskolbens reduziert wird.  Balancing cylinder results, exercised. These two forces counteract each other and partially compensate, so that the axial holding and adjusting force of the rotary piston is reduced.
Um diese Kräftekompensation zu unterstützen und/oder eine Ausgangsstellung des Kreiskolbens im drucklosen Zustand der Kreiskolbenmaschine zu erzwingen, sieht eine Weiterbildung zwischen dem Ausgleichskolben und dem Ausgleichszylinder wirkende Regelfedern vor, die den Ausgleichskolben axial gegen den Kreiskolben und somit den Kreiskolben in Richtung einer Ausgangsstellung mit einem reduziertem Volumen der Zahnkammern drücken. Die Regelfedern wirken also in die gleiche Richtung wie der Arbeitsdruck in dem In order to support this compensation of forces and / or to force a starting position of the rotary piston in the pressureless state of the rotary piston engine, provides a development between the balance piston and the balance cylinder acting control springs, the axial piston against the rotary piston and thus the rotary piston in the direction of a starting position with a Press the reduced volume of the tooth chambers. The control springs thus act in the same direction as the working pressure in the
Ausgleichszylinder. Compensating cylinder.
Der Ausgleichskolben und der Ausgleichzylinder haben The balance piston and the balance cylinder have
beispielsweise eine Ringform und erstrecken sich insbesondere rings um die Welle. Vorzugsweise sind sie zwischen dem for example, a ring shape and in particular extend around the shaft. Preferably, they are between the
Leistungsteil und dem Taumelgetriebe angeordnet. Power part and the wobble gear arranged.
Ausgleichskolben und Ausgleichzylinder können vertauscht werden. Unter einem Ausgleichskolben ist somit auch ein  Balance piston and balance cylinder can be reversed. Under a balance piston is thus also a
Ausgleichzylinder zu verstehen, und umgekehrt. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die To understand compensation cylinder, and vice versa. In a further development it is provided that the
Verstellorgane als ein Regelkolben ausgebildet sind, der mit dem Kreiskolben axial in Eingriff steht. In anderen Worten ist der Regelkolben mit dem Kreiskolben derart axial Adjusting members are designed as a control piston which is axially engaged with the rotary piston. In other words, the control piston with the rotary piston is so axial
gekoppelt, dass der Kreiskolben mittels des Regelkolbens axial verschiebbar ist. Der Regelkolben greift in einen im feststehenden Gehäuse angeordneten axialen Regelzylinder derart ein, dass eine Kraft auf den Kreiskolben zum axialen Verschieben des Kreiskolbens und zum Ändern des Volumens der Zahnkammern ausübbar ist. Hierzu ist der Regelzylinder mit einem Steuerdruck beaufschlagbar. Vorzugsweise sind der coupled, that the rotary piston by means of the control piston is axially displaceable. The control piston engages in an axial control cylinder arranged in the fixed housing such that a force can be exerted on the rotary piston for axial displacement of the rotary piston and for changing the volume of the tooth chambers. For this purpose, the control cylinder can be acted upon by a control pressure. Preferably, the
Regelzylinder und der Regelkolben derart angeordnet, dass der Kreiskolben durch die Druckbeaufschlagung im Regelzylinder in eine derartige Richtung verschoben wird, dass sich das Control cylinder and the control piston arranged such that the rotary piston is displaced by the pressurization in the control cylinder in a direction such that the
Volumen der Zahnkammern bei zunehmendem Steuerdruck Volume of the tooth chambers with increasing control pressure
vergrössert. In anderen Worten bewirkt ein zunehmender increased. In other words, an increasing causes
Steuerdruck eine Zunahme des Volumens der Zahnkammern. Control pressure an increase in the volume of the dental chambers.
Der Regelkolben und der Regelzylinder können ringförmig zentrisch um einen Abtriebsabschnitt der Welle im Gehäuse angeordnet sein, wobei der Abtriebsabschnitt demjenigen The control piston and the control cylinder may be arranged annularly in the housing around an output section of the shaft in a ring-shaped manner, wherein the output section corresponds to that
Abschnitt der Welle, an welchem das Taumelgetriebe angeordnet ist, gegenüberliegt. Um die axiale Kraft von dem Regelkolben auf den Kreiszylinder übertragen zu können, ist zwischen dem Regelkolben und dem Kreiskolben beispielsweise eine sich radial erstreckende Zwischenscheibe angeordnet. Der Kreiskolben gleitet bei Ausführung seiner Orbitalbewegung mit seiner in axiale Section of the shaft on which the wobble gear is arranged opposite. In order to transmit the axial force from the control piston to the circular cylinder, for example, a radially extending intermediate disc is arranged between the control piston and the rotary piston. The rotary piston slides in the execution of its orbital motion with its in axial
Richtung weisenden Stirnfläche auf einer in entgegengesetzt axiale Richtung weisenden Fläche der Zwischenscheibe. Direction facing end face on a facing in the opposite axial direction surface of the washer.
Der Regelkolben ist beispielsweise derart angeordnet, dass er insbesondere über diese Zwischenscheibe den Kreiskolben gegen den gegenüberliegenden Ausgleichskolben und insbesondere auch gegen die Regelfedern drückt. In anderen Worten wirkt der Arbeitsdruck in dem Ausgleichskolben dem Steuerdruck in dem Regelkolben kinematisch entgegen. The control piston is arranged for example in such a way that it counteracts the rotary piston, in particular via this intermediate disk presses the opposite balance piston and in particular against the control springs. In other words, the working pressure in the compensating piston counteracts the control pressure in the control piston kinematically.
Der Steuerdruck in dem Regelzylinder kann in einer möglichen Variante durch den Arbeitsdruck des Arbeitsfluids erzeugt werden. Hierzu besteht insbesondere eine derartige direkte oder indirekte Verbindung zwischen dem Hochdruckanschluss und dem Regelzylinder, dass der Regelkolben mit dem Arbeitsdruck des Arbeitsfluids beaufschlagbar ist. In diesem Fall ist der Steuerdruck gleich dem Arbeitsdruck. Die wirksamen Flächen des Regelzylinders, des Regelkolbens, der Statorplatte, der Rotorplatte und gegebenenfalls des Ausgleichszylinders und des Ausgleichskolbens sind hierbei vorzugsweise derart dimensioniert, dass der Regelzylinder bei Anstieg des The control pressure in the control cylinder can be generated in one possible variant by the working pressure of the working fluid. For this purpose, there is in particular such a direct or indirect connection between the high pressure port and the control cylinder, that the control piston can be acted upon by the working pressure of the working fluid. In this case, the control pressure is equal to the working pressure. The effective surfaces of the control cylinder, the control piston, the stator plate, the rotor plate and optionally the compensating cylinder and the compensating piston are in this case preferably dimensioned such that the control cylinder upon increase in the
Drehmoments an der abtreibenden Welle und somit bei Anstieg des Arbeitsdrucks den Kreiskolben in Richtung eines Torque on the driven shaft and thus with increasing working pressure the rotary piston in the direction of
vergrösserten Volumens der Zahnkammern drückt. Umgekehrt wird bei Rückgang des Drehmoments und Abfall des Arbeitsdrucks eine Verminderung des Volumens der Zahnkammern bewirkt. Somit nimmt das Schluckvolumen bei steigendem Drehmoment zu und bei fallendem Drehmoment ab. Hierdurch ist es möglich, hohe increased volume of the tooth chambers presses. Conversely, a decrease in the volume of the tooth chambers is caused by a decrease in torque and drop in working pressure. Thus, the intake volume increases with increasing torque and decreases with decreasing torque. This makes it possible, high
Drehzahlen bei einem verhältnismässig geringen Speeds at a relatively low
Abtriebsmoment, geringem Schluckvolumen und verhältnismässig geringem Arbeitsfluid-Durchsatz zu erzielen, beispielsweise bei schneller Fahrt mit einem Fahrzeug, wohingegen bei geringerer Drehzahl ein hohes Drehmoment bei grossem To achieve output torque, low displacement and relatively low working fluid throughput, for example, when driving faster with a vehicle, whereas at low speed high torque at large
Schluckvolumen zur Verfügung steht, beispielsweise beim Sucking volume is available, for example
Beschleunigen oder bei langsamer Bergauffahrt. Ebenfalls wird eine kinematische Umkehr umfasst. Accelerate or slow uphill. Also included is a kinematic reversal.
Ausserdem ist es möglich, die Kreiskolbenmaschine mit einem Steuerdruckanschluss auszustatten, der mit dem Regelzylinder derart verbunden ist, dass ein Steuerdruck aus dem Moreover, it is possible to use the rotary piston engine with a Provide control pressure connection, which is connected to the control cylinder such that a control pressure from the
Steuerdruckanschluss auf den Regelkolben wirkt. Somit kann das Volumen des Kreiskolbenmotors durch Verändern des Control pressure connection acts on the control piston. Thus, the volume of the rotary engine by changing the
Steuerdrucks variiert werden. In einer ist der Regelkolben wahlweise insbesondere mittels eines Ventils entweder mit dem Arbeitsdruck des Arbeitsfluids oder mit einem Steuerdruck aus dem Steuerdruckanschluss beaufschlagbar. Control pressure can be varied. In one of the control piston is selectively acted upon, in particular by means of a valve either with the working pressure of the working fluid or with a control pressure from the control pressure port.
Die hydrostatische Kreiskolbenmaschine ist nicht nur als Motor zu Erzeugung eines Abtriebs einsetzbar, sondern eignet sich auch vorzüglich als Pumpe. In anderen Worten besitzt die hydrostatische Kreiskolbenmaschine den grossen Vorteil, dass eine rekuperative Bremsenergierückgewinnung möglich ist, indem der insbesondere als Radmotor ausgebildete Hydromotor im Falle des Bremsens auf einen Pumpbetrieb umgeschaltet wird und Drehmoment aufnimmt. Dabei saugt diese hydrostatische Kreiskolbenmaschine das Arbeitsfluid aus dem Tank an und fördert dieses unter Druck in einen oder mehrere The hydrostatic rotary piston engine is not only used as a motor to generate an output, but is also excellent as a pump. In other words, the hydrostatic rotary piston engine has the great advantage that a recuperative braking energy recovery is possible by the particular designed as a wheel motor hydraulic motor is switched in the case of braking to a pumping operation and receives torque. In this case, this hydrostatic rotary piston engine sucks the working fluid from the tank and conveys it under pressure into one or more
Hydrospeicher . Die dort gespeicherte Energie kann im Hydraulic accumulator. The stored energy can be stored in the
Anschluss im Fahrbetrieb wieder genutzt werden. Um wegen der Kavitationsgefahr Unterdrücke von ca. 0,2 bis 0,4 Bar Connection while driving again be used. Because of the risk of cavitation negative pressures of about 0.2 to 0.4 bar
Atmosphärendruck nicht zu unterschreiten, ist es mittels der Kreiskolbenmaschine möglich, den Unterdruck durch Variieren des Schluckvolumens der Zahnkammern wie oben beschrieben derart einzustellen, dass eine Grenzunterdruck nicht Not to fall below atmospheric pressure, it is possible by means of the rotary piston engine to adjust the negative pressure by varying the absorption volume of the tooth chambers as described above such that a limit negative pressure is not
unterschritten wird. Das Schluckvolumen der is fallen short of. The swallow volume of
Kreiskolbenmaschine kann also beim Wechsel von Zugbetrieb in den Schubbetrieb, der auch Saug- oder Pumpbetrieb genannt wird, verändert, insbesondere reduziert werden, um  The rotary piston machine can therefore be changed, in particular reduced, when changing from traction mode to overrun mode, which is also called suction or pumping mode
insbesondere die Kavitationsgefahr im Saugbetrieb zu in particular the danger of cavitation in suction operation
reduzieren . Ein grosser Vorteil bei der volumenveränderbaren hydrostatischen Kreiskolbenmaschine ist, wie auch beim to reduce . A major advantage of the variable volume hydrostatic rotary piston engine, as well as the
Hydromotor gemäss der WO 2006/010471, die durchgehende Welle. Ist beispielsweise bei Fahrzeughöchstgeschwindigkeit trotz reduzierter Schluckmenge der Öldruckfluss zu gross, um im Pumpensaugbetrieb Kavitation zu vermeiden, bietet sich folgende Möglichkeit an: An der dem Abtrieb der Welle Hydraulic motor according to WO 2006/010471, the continuous wave. If, for example, at maximum vehicle speed, the oil pressure flow is too great, despite the reduced amount of swirl, in order to avoid cavitation during pump suction operation, the following option is available: At the output of the shaft
entgegengesetzten Seite des Hydromotors kann eine von der durchgehenden Welle angetriebene Füllpumpe, beispielsweise als Zahnringpumpe, angebaut werden, die in ihrem opposite side of the hydraulic motor can be grown by the continuous shaft driven filling pump, for example, as a gerotor pump, which in their
Saugverhalten keinen engen Grenzen unterliegt. Wird nun das Schluckvolumen dieser Füllpumpe pro Wellenumdrehung grösser ausgelegt als das kleinste Schluckvolumen des Hydromotors, ist sie in der Lage, diesen mit einem höheren Druck als Suction behavior is not subject to any narrow limits. If the displacement of this filling pump per shaft revolution is designed to be greater than the smallest displacement of the hydraulic motor, it is able to supply it with a higher pressure than the
Atmosphärendruck zu befüllen. Dieser Fülldruck kann weit über dem Atmosphärendruck liegen, sodass in einem grossen To fill atmospheric pressure. This filling pressure can be far above the atmospheric pressure, so that in a large
Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs im Bremsmodus starke Unterdrücke und somit Kavitation im Hydromotor vermieden werden. Man spricht dann in diesem Falle in der Speed range of the vehicle in braking mode strong negative pressure and thus cavitation in the hydraulic motor can be avoided. One then speaks in this case in the
Hydrauliksprache von einem „geschlossenen Kreislauf". Hydraulic language of a "closed circuit".
Ebenfalls zur Reduzierung der genannten Kavitationsgefahr insbesondere im Pumpbetrieb sowie zur Ermöglichung einer noch höheren Drehzahl der Kreiskolbenmaschine ist es vorteilhaft, das Drehventil möglichst gross auszugestalten. Vorzugsweise weist das Drehventil mit seinen Druckfestern im Verhältnis zum Kreiskolben einen vergrösserten Drehventil- Aussendurchmesser auf. Insbesondere ist der Drehventil- Aussendurchmesser um den Faktor 1,3 bis 1,5 grösser als der Rotor-Aussendurchmesser . Also to reduce the above cavitation, especially in pumping operation and to enable an even higher speed of the rotary piston engine, it is advantageous to design the rotary valve as large as possible. Preferably, the rotary valve with its pressure brakes in relation to the rotary piston on an enlarged rotary valve outer diameter. In particular, the rotary valve outer diameter is larger by a factor of 1.3 to 1.5 than the rotor outer diameter.
Die hydrostatische Kreiskolbenmaschine kann somit als The hydrostatic rotary piston engine can thus as
wirtschaftlicher Direktantrieb, insbesondere Radnabenantrieb mit rekuperativer Bremsenergierückgewinnung in einem Fahrzeug eingesetzt werden. Das variable Schluckvolumen ermöglicht einen wirtschaftlichen Betrieb der Kreiskolbenmaschine, da sich das Schluckvolumen dem momentanen Leistungs- und economical direct drive, in particular wheel hub drive with recuperative brake energy recovery in a vehicle be used. The variable displacement allows economical operation of the rotary engine, since the displacement of the current power and
Drehmomentbedarf anpassen lässt und hydraulische Verluste somit reduziert werden können. Adjust torque demand and thus hydraulic losses can be reduced.
Der erfindungsgemässe hydrostatische Antrieb wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben. The hydrostatic drive according to the invention will now be described in more detail purely by way of example with reference to concrete exemplary embodiments shown schematically in the drawings.
Im Einzelnen zeigen: In detail show:
Fig. la eine schematische Darstellung des hydraulischen Fig. La is a schematic representation of the hydraulic
Antriebs für ein Kraftfahrzeug beim Betrieb des hydraulischen Antriebsmotors aus dem dritten Hochdruck-Hydraulik-Speicher und mittels der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe befülltem ersten Hochdruck-Hydraulik-Speieher;  Drive for a motor vehicle in the operation of the hydraulic drive motor from the third high-pressure hydraulic accumulator and by means of the liquid hydraulic pump filled first high-pressure hydraulic feeders;
Fig. lb eine schematische Darstellung des hydraulischen Fig. Lb is a schematic representation of the hydraulic
Antriebs für ein Kraftfahrzeug beim Betrieb des hydraulischen Antriebsmotors aus dem ersten Hochdruck-Hydraulik-Speicher und mittels der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe befülltem zweiten  Drive for a motor vehicle during operation of the hydraulic drive motor from the first high-pressure hydraulic accumulator and filled by means of the liquid hydraulic pump second
Hochdruck-Hydraulik-Speieher;  High pressure hydraulic Speieher;
Fig. lc eine schematische Darstellung des hydraulischen Fig. Lc is a schematic representation of the hydraulic
Antriebs für ein Kraftfahrzeug beim Betrieb des hydraulischen Antriebsmotors aus dem zweiten Drive for a motor vehicle during operation of the hydraulic drive motor from the second
Hochdruck-Hydraulik-Speicher und mittels der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe befülltem dritten High-pressure hydraulic accumulator and third filled by means of the hydraulic fluid pump
Hochdruck-Hydraulik-Speieher; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Antriebsmotors mit einer Füllpumpe; High pressure hydraulic Speieher; 2 shows a schematic representation of a hydraulic drive motor with a filling pump;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein mit dem Fig. 3 is a schematic plan view of a with the
hydraulischen Antrieb ausgestattetes Fahrzeug;  hydraulic drive equipped vehicle;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine als Radmotor Fig. 4 is a longitudinal section through a wheel motor
ausgebildete hydrostatische Kreiskolbenmaschine in der Stellung der Arbeits- und Verstellorgane bei maximaler Schluckmenge pro Wellenumdrehung;  trained hydrostatic rotary piston engine in the position of the working and adjusting organs at maximum absorption per shaft revolution;
Fig. 5 einen gleichen Längsschnitt in der Stellung der Fig. 5 is a same longitudinal section in the position of
Arbeits- und Verstellorgane bei minimaler  Working and adjusting with minimum
Schluckmenge pro Wellenumdrehung;  Amount of swallow per shaft revolution;
Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 6 shows a cross section along the section line A-A of
Figur 1, bei dem die Arbeitsräume als Zahnkammern zwischen dem orbitierenden Kreiskolben und dem  Figure 1, in which the work spaces as tooth chambers between the orbiting rotary piston and the
Stator sichtbar sind;  Stator are visible;
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 7 shows a cross section along the section line B-B of
Figur 4, der die axial verschiebbare, jedoch nicht drehbare, die Axialwand der Zahnkammern darstellende Statorplatte, die von links unten nach rechts oben schraffiert ist, im Querschnitt darstellt;  Figure 4, which illustrates the axially displaceable, but not rotatable, the axial wall of the tooth chambers representing stator plate, which is hatched from bottom left to top right, in cross section;
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie C-C der Fig. 8 shows a cross section along the section line C-C of
Figur 4, der die nicht axialbewegliche, jedoch zusammen mit dem Rotor eine Orbitbewegung  Figure 4, the non-axially movable, but together with the rotor an orbit movement
ausführende Rotorplatte, die von rechts unten nach links oben schraffiert ist, im Querschnitt darstellt ; Fig. 9 einen Längsschnitt durch den Radmotor im Bereich der erforderlichen Druckleitungen zur Beaufschlagung axial wirkender Ausgleichsflächen, die unter dem Arbeitsdruck stehen sollen; exporting rotor plate, which is hatched from bottom right to top left, represents in cross section; 9 shows a longitudinal section through the wheel motor in the region of the required pressure lines for acting on axially acting compensation surfaces which are to be under the working pressure;
Fig. 10 einen Längsschnitt durch den Radmotor im Bereich der erforderlichen Druckleitungen zur Beaufschlagung der als Regelkolben ausgebildeten Verstellorgane, die unter dem Steuerdruck stehen sollen; und 10 shows a longitudinal section through the wheel motor in the region of the required pressure lines for acting on the regulating members designed as control pistons which are to be under the control pressure; and
Fig. 11 einen Längsschnitt durch eine alternative Fig. 11 is a longitudinal section through an alternative
Aus führungs form eines erfindungsgemässen Radmotor in der Stellung der Arbeits- und Verstellorgane bei maximaler Schluckmenge pro Wellenumdrehung, wobei eine Spreizung der Schluckmenge im Verhältnis von ca. 6:1 möglich ist.  From a guide shape of a wheel motor according to the invention in the position of the working and adjusting members with maximum absorption per shaft revolution, wherein a spread of the amount of absorption in the ratio of about 6: 1 is possible.
Im Folgenden werden mögliche Ausführungsbeispiele anhand mehrerer Figuren, welche teilweise eine einzige Ausführung in unterschiedlichen Ansichten mit vereinzelt unterschiedlichem Detaillierungsgrad zeigen, dargestellt, wobei die Figuren zum Teil gemeinsam erläutert werden. Es wird auf bereits in vorangegangenen Figuren genannte Merkmale und Bezugszeichen verwiesen . In the following, possible embodiments with reference to several figures, which partially show a single embodiment in different views with sporadically different levels of detail, shown, the figures are partly explained together. Reference is made to features and reference signs already mentioned in the preceding figures.
In den Figuren la bis lc wird in einer schematischen In the figures la to lc is in a schematic
Darstellung eine mögliche Aus führungs form des hydraulischen Antriebs für ein Kraftfahrzeug abstrakt gezeigt. In der Figur 3 ist die Positionierung der Komponenten eines entsprechenden Antriebs in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Die Figuren la, lb, lc und 3 werden daher im Folgenden gemeinsam beschrieben. Illustration of a possible embodiment of the hydraulic drive for a motor vehicle abstractly shown. FIG. 3 shows the positioning of the components of a corresponding drive in a motor vehicle. The figures la, lb, lc and 3 are therefore described together below.
Der Antrieb umfasst einen Niederdruck-HydraulikSpeicher 111 in Form eines Druckbehälters zur Aufnahme einer Arbeitsflüssigkeit in Form eines Hydrauliköls sowie einen Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 ebenfalls zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit. Der Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 ist in mehrere kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a, 104b und 104c aufgeteilt. Diesen ist gemeinsam ein Druckspeicher 105 in Form einer Stickstoff-Flasche nachgeschaltet. Dieser Druckspeicher 105 dient zum Vorspannen des Hochdruck- Hydraulik-Speichers 104 mit Ausgleichsdruck. Die Hochdruck- Hydraulik-Speicher 104a, 104b und 104c sind vorzugsweise als Blasenspeicher oder Membranspeicher ausgebildet, wobei dasThe drive comprises a low-pressure hydraulic accumulator 111 in the form of a pressure vessel for receiving a Working fluid in the form of a hydraulic oil and a high-pressure hydraulic accumulator 104 also for receiving the working fluid. The high-pressure hydraulic accumulator 104 is divided into a plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b and 104c. These are connected together downstream of a pressure accumulator 105 in the form of a nitrogen bottle. This accumulator 105 is used for biasing the high-pressure hydraulic accumulator 104 with compensating pressure. The high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b and 104c are preferably designed as bladder accumulators or membrane accumulators, wherein the
Gas bei Befüllen der Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a, 104b und 104c mit der Arbeitsflüssigkeit in den unter Druck stehenden Druckspeicher 105 entweichen kann. Das Verhältnis des Gasdrucks des Druckspeichers 105 zwischen dem Höchstwert und dem Niedrigstwert weist vorzugsweise den Betrag 1.1 bis 1.25 auf . Gas when filling the high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b and 104c with the working fluid in the pressurized pressure accumulator 105 can escape. The ratio of the gas pressure of the pressure accumulator 105 between the maximum value and the lowest value preferably has the value 1.1 to 1.25.
Mittels eines Verbrennungsmotors 101, der als Benzin-, By means of an internal combustion engine 101, known as gasoline,
Diesel-, Gas-, Stirling- oder sonstiger Motor ausgebildet sein kann, ist eine Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 Diesel, gas, Stirling or other engine may be formed, is a liquid hydraulic pump 103rd
antreibbar. Diese Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 ist in einer Druckverbindung zwischen dem Niederdruck-Hydraulik- Speicher 111 und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 zum Befüllen der kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a, 104b und 104c mit der Arbeitsflüssigkeit unter Arbeitsdruck gegen den Ausgleichsdruck des Druckspeichers 105 angeordnet. drivable. This fluid hydraulic pump 103 is in pressure communication between the low-pressure hydraulic accumulator 111 and the high-pressure hydraulic accumulator 104 for filling the smaller high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b and 104c with the working fluid under working pressure against the compensating pressure of the accumulator 105 arranged.
Mindestens ein hydraulischer Antriebsmotor 110, in Figur 3 vier hydraulische Antriebsmotoren 110, ist mit jeweils einem Antriebsrad 113 des Kraftfahrzeugs drehstarr gekoppelt. ImAt least one hydraulic drive motor 110, in FIG. 3 four hydraulic drive motors 110, is coupled in a torsionally rigid manner to a drive wheel 113 of the motor vehicle. in the
Folgenden wird der Aufbau zur einfacheren Darstellung anhand eines einzigen hydraulischen Antriebsmotors 110 erläutert. Dieser hydraulische Antriebsmotor 110, die beispielsweise als hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine nach dem Orbitprinzip ausgebildet, weist ein in einem Verstellbereich stufenlos veränderbares Schluckvolumen pro Wellenumdrehung auf, wobei die spezifische Schluckmenge des hydraulischen Antriebsmotors 110 pro Wellenumdrehung in einem für den The structure for simplifying the illustration with reference to a single hydraulic drive motor 110 will be explained below. This hydraulic drive motor 110, for example, as a hydrostatic high-torque rotary piston engine after the Orbit formed, has a variable in an adjustment area variable displacement per shaft revolution, the specific absorption amount of the hydraulic drive motor 110 per shaft revolution in one for the
Fahrzeugbetrieb ausreichenden Bereich stufenlos veränderbar ist. Der Antriebsmotor 110 besitzt einen Hochdruckanschluss 1, der in einer Vorwärts-Betriebsart D, wie in den Figuren la bis lc gezeigt, mit dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104, nämlich mit mindestens einem der kleineren Hochdruck- Hydraulik-Speicher 104a, 104b und 104c, verbunden ist. EinVehicle operation sufficient range is continuously variable. The drive motor 110 has a high-pressure port 1, which in a forward mode D, as shown in Figures la to lc, with the high-pressure hydraulic accumulator 104, namely with at least one of the smaller high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b and 104c , connected is. One
Niederdruckanschluss 70 des hydraulischen Antriebsmotors 110 ist in der Vorwärts-Betriebsart D mit dem Niederdruck- Hydraulik-Speicher 111 verbunden. Der Hochdruckanschluss 1 und der Niederdruckanschluss 70 sind mit einer Betriebsart-Umschalteinheit 108, die als ein Low pressure port 70 of the hydraulic drive motor 110 is connected to the low pressure hydraulic accumulator 111 in the forward mode D. The high-pressure port 1 and the low-pressure port 70 are connected to a mode switching unit 108, which as a
Wählschieber 108 in Form eines 4/3 Wegeventil ausgebildet ist, verbunden. Mittels dieses Wählschiebers 108 können die Ansteuerungen des Hochdruckanschlusses 1 und des Selector slide 108 is formed in the form of a 4/3 way valve connected. By means of this selector slide 108, the controls of the high pressure port 1 and the
Niederdruckanschlusses 70 miteinander vertauscht werden. Der Wählschieber 108 ist in der Druckverbindung zwischen dem hydraulischen Antriebsmotor 110 und dem Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104 sowie zwischen dem hydraulischen Antriebsmotor 110 und dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher 111 angeordnet. In der in den Figuren dargestellten Vorwärts-Betriebsart D ist der Hochdruckanschluss 1 mit dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 verbunden, wohingegen in einer Rückwärts-Betriebsart R der Hochdruckanschluss 1 mit dem Niederdruck-Hydraulik- Speicher 111 und der Niederdruckanschluss 70 mit dem Low pressure port 70 are interchanged. The selector spool 108 is disposed in pressure communication between the hydraulic drive motor 110 and the high-pressure hydraulic accumulator 104 and between the hydraulic drive motor 110 and the low-pressure hydraulic accumulator 111. In the forward mode D shown in the figures, the high-pressure port 1 is connected to the high-pressure hydraulic accumulator 104, whereas in a reverse R mode, the high-pressure port 1 communicates with the low-pressure hydraulic accumulator 111 and the low-pressure port 70 with the high pressure port
Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 verbunden ist. Somit ist eine Richtungsumkehr möglich. In einer Rekuperations- Betriebsart B ist ebenfalls der Niederdruckanschluss 70 mit dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 verbunden, wobei ein Rückschlagventil 122 ein Ansaugen des Arbeitsfluids von dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher 111 an den Hochdruckanschluss 1 ermöglicht, wie in der Figur la erkennbar. In der High-pressure hydraulic accumulator 104 is connected. Thus, a reversal of direction is possible. In a recuperation mode B, the low-pressure port 70 is also connected to the high-pressure hydraulic accumulator 104, wherein a check valve 122, a suction of the working fluid of the Low-pressure hydraulic accumulator 111 allows the high-pressure port 1, as shown in Figure la recognizable. In the
Rekuperations-Betriebsart B blockiert das 4/3 Wegeventil 108 die dortige Verbindung zwischen dem Hochdruckanschluss 1 und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 oder dem Niederdruck- Hydraulik-Speicher 111. Anstatt dessen überbrückt das Rekuperations mode B blocks the 4/3-way valve 108, the local connection between the high-pressure port 1 and the high-pressure hydraulic accumulator 104 or the low-pressure hydraulic accumulator 111. Instead, bridges the
Rückschlagventil 122 das 4/3 Wegeventil 108, so dass das Arbeitsfluid von dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher 111 zu dem Hochdruckanschluss 1 gesaugt werden kann. Alternativ ist es möglich, anstelle der Rekuperations-Betriebsart B dieCheck valve 122, the 4/3-way valve 108, so that the working fluid from the low-pressure hydraulic accumulator 111 can be sucked to the high-pressure port 1. Alternatively, it is possible, instead of the recuperation mode B the
Rückwärts-Betriebsart R für die Rekuperation zu verwenden. Reverse mode R to use for recuperation.
In der Druckverbindung zwischen der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe 103 und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 ist ein Leistungsschieber 118 angeordnet, mittels welchem die Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 aus einem drucklosen Umlauf in einen Leistungsmodus mit hohem Arbeitsdruck umgeschaltet werden kann. In der Druckverbindung zwischen dem Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104 und dem Wählschieber 108 befindet sich ein In the pressure connection between the liquid hydraulic pump 103 and the high-pressure hydraulic accumulator 104, a power slide 118 is arranged, by means of which the liquid hydraulic pump 103 can be switched from a non-pressurized circulation to a high-working-pressure performance mode. In the pressure connection between the high-pressure hydraulic accumulator 104 and the selector slide 108 is a
Stromregler 109 in Form eines Stromventils, mittels welchem der vom Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104 durch den Current regulator 109 in the form of a flow valve, by means of which of the high-pressure hydraulic accumulator 104 through the
hydraulischen Antriebsmotor 110 in den Niederdruck-Hydraulik- Speicher 111 fließende Mengenstrom des Arbeitsfluids zurhydraulic drive motor 110 in the low-pressure hydraulic accumulator 111 flowing mass flow of the working fluid to
Regulierung des Abtriebs des Antriebsmotors 110 und somit des Antriebsrads 113 regulierbar ist. Das Stromventil 109 kann als Drosselventil oder bevorzugt als Stromregelventil Regulation of the output of the drive motor 110 and thus the drive wheel 113 is adjustable. The flow control valve 109 can serve as a throttle valve or preferably as a flow control valve
ausgebildet sein, mittels welchem der Volumenstrom auch bei Druckgefälle konstant einstellbar ist. Damit die Möglichkeit besteht, bei extremen Fahrleistungsanforderungen die maximale Leistung des Verbrennungsmotors abrufen zu können, sollte der Arbeitsflüssigkeits-Stromregler 109 groß genug ausgelegt werden oder durch ein parallel geschaltetes Umgehungs-Ventil, das auch als Bypass-Ventil bezeichnet wird (in den Figuren nicht dargestellt), ergänzt werden. be formed, by means of which the volume flow is constantly adjustable even at a pressure gradient. In order to be able to retrieve the maximum performance of the internal combustion engine under extreme driving conditions, the working fluid flow regulator 109 should be made large enough or by a bypass valve connected in parallel, which is also referred to as a bypass valve (not shown in the figures) to be supplemented.
Weiters umfasst der Antrieb eine Steuervorrichtung 121 in Form einer elektronischen Steuereinheit. Diese steht mit der Betriebsart-Umschalteinheit 108 in derartiger Furthermore, the drive comprises a control device 121 in the form of an electronic control unit. This is with the mode switching unit 108 in such
Steuerverbindung und ist derart ausgebildet, dass beim Control connection and is designed such that when
Antreiben des Kraftfahrzeugs im Vorwärts-Zugbetrieb, also beim Drehmomentabgabe des Antriebsmotor 109, die Vorwärts- Betriebsart D und beim Verzögern des Kraftfahrzeugs im Driving the motor vehicle in forward traction, ie the torque output of the drive motor 109, the forward mode D and the deceleration of the motor vehicle in
Vorwärts-Schubbetrieb, insbesondere beim Bremsen, die Forward-overrun, especially when braking, the
Rekuperations-Betriebsart B gewährt ist. Das Erfassen des Zugbetriebs und des Schubbetriebs kann beispielsweise mittels Sensoren am Brems- und Gaspedal erfolgen. Das Ansteuern der Betriebsart-Umschalteinheit 108, also des Wählschiebers kann elektrisch mittels elektrischer Aktoren geschehen. Alternativ ist eine mechanische, hydraulische oder pneumatische Recuperation mode B is granted. The detection of the train operation and the overrun operation can be done for example by means of sensors on the brake and accelerator pedal. The activation of the operating mode switching unit 108, that is to say the selector slide, can be done electrically by means of electrical actuators. Alternatively, a mechanical, hydraulic or pneumatic
Ansteuerung und/oder Steuervorrichtung möglich. In der Control and / or control device possible. In the
Rekuperations-Betriebsart B wirkt im Vorwärts-Schubbetrieb der hydraulische Antriebsmotor 110 als eine von dem Recuperation mode B acts in forward-coasting operation of the hydraulic drive motor 110 as one of the
mindestens einen Antriebsrad 113 angetriebene Hydraulikpumpe. Das Arbeitsfluid wird von dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher 111 über das Rückschlagventil 122 und den Hochdruckanschluss 1 zum Niederdruckanschluss 70 in den Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104 gepumpt. Die kinetische Energie des at least one drive wheel 113 driven hydraulic pump. The working fluid is pumped from the low pressure hydraulic accumulator 111 via the check valve 122 and the high pressure port 1 to the low pressure port 70 into the high pressure hydraulic accumulator 104. The kinetic energy of
Kraftfahrzeugs wird somit in potentielle Energie in Form einer Komprimierung des Arbeitsfluids im Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104 umgewandelt und kann zu einem späteren Zeitpunkt zum Antreiben des Fahrzeugs in der Vorwärts-Betriebsart D genutzt werden. Somit ist eine rekuperative Bremsenergie- Nutzung möglich.  Motor vehicle is thus converted into potential energy in the form of a compression of the working fluid in the high-pressure hydraulic accumulator 104 and can be used at a later time for driving the vehicle in the forward mode D. Thus, a recuperative Bremsenergie- use is possible.
Der hydraulische Antriebsmotor 110 weist eine durchgehende Antriebswelle 11 auf, wie in der Figur 2 schematisch dargestellt. Auf der durchgehenden Antriebswelle 11 des hydraulischen Antriebsmotors 110 ist eine Füllpumpe 114 angeordnet, die in Richtung zum mindestens einen The hydraulic drive motor 110 has a continuous drive shaft 11, as shown schematically in FIG shown. On the continuous drive shaft 11 of the hydraulic drive motor 110, a filling pump 114 is arranged, which in the direction of at least one
hydraulischen Antriebsmotor 110 pumpt und von diesem direkt angetrieben wird. Die Füllpumpe 114 befindet sich im hydraulic drive motor 110 pumps and is driven directly by this. The filling pump 114 is located in
Saugstrang zwischen dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher 111 und dem Hochdruckanschluss 1 des hydraulischen Antriebsmotors 110. In der Rekuperations-Betriebsart B wird mittels der Füllpumpe 114 ein allzu starker Unterdruck am Saugstrang between the low-pressure hydraulic accumulator 111 and the high-pressure port 1 of the hydraulic drive motor 110. In the recuperation mode B by means of the filling pump 114 is an excessively strong vacuum on
Hochdruckanschluss 1 und somit die Gefahr von Kavitation im Antriebsmotor 110 vermieden. Die spezifische Schluckmenge der Füllpumpe 114 pro Wellenumdrehung ist wesentlich größer als die kleinste mögliche Schluckmenge des hydraulischen High pressure port 1 and thus the risk of cavitation in the drive motor 110 avoided. The specific amount of suction of the filling pump 114 per shaft revolution is significantly greater than the smallest possible amount of hydraulic fluid
Antriebsmotors 110 pro Wellenumdrehung. Vorzugsweise ist die spezifische Schluckmenge der Füllpumpe 114 etwa gleich der halben maximalen spezifischen Schluckmenge des hydraulischen Antriebsmotors 110 pro Wellenumdrehung. Drive motor 110 per shaft revolution. Preferably, the specific swallowing amount of the filling pump 114 is approximately equal to half the maximum specific amount of swallowing of the hydraulic drive motor 110 per shaft revolution.
In der Druckverbindung zwischen den mehreren kleineren In the pressure connection between the several smaller ones
Hochdruck-Hydraulik-Speichern 104a, 104b, 104c, dem High-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b, 104c, the
Arbeitsflüssigkeits-Stromregler 109 und der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe 103 ist eine Ventilanordnung 115, 116 und 117 in Form dreier 5/4 Wegeventile angeordnet. Mittels dieser Ventilanordnung 115, 116 und 117 ist zwischen einer der  Working fluid flow regulator 109 and the liquid hydraulic pump 103 is a valve assembly 115, 116 and 117 arranged in the form of three 5/4 way valves. By means of this valve arrangement 115, 116 and 117 is between one of
Anzahl der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speichern 104a, 104b, 104c entsprechenden Anzahl an Schaltzuständen umschaltbar. Da im Ausführungsbeispiel drei kleinere Number of several smaller high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b, 104c corresponding number of switching states switchable. As in the embodiment, three smaller
Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a, 104b, 104c vorgesehen sind, existieren drei Schaltzustände, die in den Figuren la, lb und lc gezeigt sind. In jedem der drei Schaltzustände ist einer der drei kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a, 104b oder 104c ausschließlich mit der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe 103 zum Befüllen des jeweiligen Hochdruck- Hydraulik-Speichers verbunden, während ein anderer der drei kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a, 104b oder 104c ausschließlich mit dem hydraulischen Antriebsmotor 110 zum Entleeren des jeweiligen Hochdruck-Hydraulik-Speichers und somit zum Energieabgabe an den Antriebsmotor 110 verbunden ist. Somit sind die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104a, 104b und 104c wechselweise befüllbar und entleerbar, wobei sie jeweils voneinander entkoppelt entweder befüllt oder entleert werden, jedoch keiner gleichzeitig befüllt und entleert wird. High-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b, 104c are provided, there are three switching states, which are shown in Figures la, lb and lc. In each of the three switching states, one of the three smaller high-pressure hydraulic accumulators 104a, 104b or 104c is connected exclusively to the liquid hydraulic pump 103 for filling the respective high-pressure hydraulic accumulator, while another one of the three smaller high-pressure hydraulic accumulator 104a, 104b or 104c is connected exclusively to the hydraulic drive motor 110 for emptying the respective high-pressure hydraulic accumulator and thus to the energy output to the drive motor 110. Thus, the plurality of smaller high pressure hydraulic accumulators 104a, 104b, and 104c are alternately inflatable and deflatable, each being either decompressed or filled, but not filled and deflated at the same time.
In Figur la ist das erste Wegeventil 115 derart geschaltet, dass der erste kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a mittels der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 befüllt werden kann, wie anhand des Rautenmusters veranschaulicht. Die In FIG. 1 a, the first directional control valve 115 is connected such that the first smaller high-pressure hydraulic accumulator 104 a can be filled by means of the liquid hydraulic pump 103, as illustrated by the rhombic pattern. The
Verbindung zwischen dem erste kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104a und dem Arbeitsflüssigkeits-Stromregler 109 und somit dem hydraulischen Antriebsmotor 110 ist jedoch However, communication between the first smaller high pressure hydraulic accumulator 104a and the working fluid flow regulator 109 and thus the hydraulic drive motor 110 is
blockiert. Hingegen verhält es sich bei dem dritten kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104c umgekehrt. Dieser ist mit dem hydraulischen Antriebsmotor 110 verbunden und treibt diesen an, wie anhand des Horizontalstrichmusters gezeigt, ohne mit der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 verbunden zu sein. Der zweite kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104b ist blockiert. blocked. By contrast, the third smaller high-pressure hydraulic accumulator 104c is reversed. This is connected to the hydraulic drive motor 110 and drives it, as shown by the horizontal stroke pattern, without being connected to the liquid hydraulic pump 103. The second smaller high pressure hydraulic accumulator 104b is blocked.
In Figur lb ist das zweite Wegeventil 116 jedoch derart geschaltet, dass der zweite kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104b mittels der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 befüllt werden kann, wie anhand des Rautenmusters In FIG. 1b, however, the second directional control valve 116 is connected in such a way that the second smaller high-pressure hydraulic accumulator 104b can be filled by means of the liquid hydraulic pump 103, as shown by the diamond pattern
veranschaulicht. Die Verbindung zwischen dem zweitem kleiner Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104b und dem illustrated. The connection between the second small high pressure hydraulic accumulator 104b and the
Arbeitsflüssigkeits-Stromregler 109 und somit dem Working fluid flow regulator 109 and thus the
hydraulischen Antriebsmotor 110 ist blockiert. Der erste kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104a ist mit dem hydraulischen Antriebsmotor 110 verbunden und treibt diesen an, wie anhand des Horizontalstrichmusters gezeigt, ohne mit der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 verbunden zu sein. Der dritte kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104c wird weder befüllt, noch entleert. hydraulic drive motor 110 is blocked. The first smaller high pressure hydraulic accumulator 104a is connected to the hydraulic drive motor 110 connected and drives this, as shown by the horizontal line pattern, without being connected to the liquid hydraulic pump 103. The third smaller high pressure hydraulic accumulator 104c is neither filled nor emptied.
Figur lc zeigt den umgekehrten Fall aus Figur la. Das dritte Wegeventil 117 ist derart geschaltet, dass der dritte Figure lc shows the opposite case of Figure la. The third directional valve 117 is switched such that the third
kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104c von der smaller high pressure hydraulic accumulator 104c of the
Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 befüllt wird, wie ebenfalls anhand des Rautenmusters gezeigt. Die Verbindung zwischen dem dritten kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104c und dem Arbeitsflüssigkeits-Stromregler 109 ist jedoch unterbrochen. Der zweite kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher 104b ist mit dem hydraulischen Antriebsmotor 110 verbunden und treibt diesen an, wie ebenfalls anhand des Horizontalstrichmusters gezeigt, ohne mit der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe 103 verbunden zu sein. Der erste kleinere Hochdruck-Hydraulik- Speicher 104a ist weggeschaltet. Liquid hydraulic pump 103 is filled, as also shown by the diamond pattern. However, communication between the third smaller high pressure hydraulic accumulator 104c and the working fluid flow regulator 109 is interrupted. The second smaller high-pressure hydraulic accumulator 104b is connected to and drives the hydraulic drive motor 110, as also shown by the horizontal stroke pattern, without being connected to the liquid hydraulic pump 103. The first smaller high pressure hydraulic accumulator 104a is disconnected.
Im Folgenden wird eine bevorzugte, als nach dem Orbitprinzip arbeitende, volumenveränderbare hydrostatische Hochmoment- Kreiskolbenmaschine anhand der Figuren 4 bis 11 beschrieben. Diese Figuren zeigen teilweise eine einzige Ausführung in unterschiedlichen Ansichten mit vereinzelt unterschiedlichem Detaillierungsgrad, weshalb diese Figuren zum Teil gemeinsam erläutert werden. Es wird auf bereits in vorangegangenen Figuren genannte Merkmale und Bezugszeichen verwiesen. In the following, a preferred, as operating on the orbit principle, variable volume hydrostatic high-torque rotary piston engine will be described with reference to Figures 4 to 11. These figures show in part a single embodiment in different views with sporadically different levels of detail, which is why these figures are partially explained together. Reference is made to features and reference signs already mentioned in the preceding figures.
Der unter Arbeitsdruck stehende Volumenstrom der The working pressure of the volume flow
Arbeitsflüssigkeit in Form eines Arbeitsfluids wird Working fluid in the form of a working fluid is
beispielsweise bei Vorwärtsfahrt des in Figur 4 dargestellten Radmotors einem Hochdruckanschluss 1 eines Ein- und For example, when driving forward of the wheel motor shown in Figure 4 a high-pressure port 1 of an input and
Auslassteil 53 im Gehäuse 19 zugeführt, sodass ein mit dem Hochdruckanschluss 1 verbundener äusserer Ringraum 2 um ein scheibenförmiges Drehventil 3 mit Druck beaufschlagt wird, wie in Figur 4 gezeigt. Das scheibenförmige Drehventil 3 ist um eine Wellenachse 50 einer Welle 11 zentrisch drehbar und zur Welle 11 zentrisch laufend gelagert. Durch die Outlet part 53 is supplied in the housing 19, so that one with the High pressure port 1 connected outer annulus 2 is pressurized by a disk-shaped rotary valve 3, as shown in Figure 4. The disc-shaped rotary valve 3 is centered about a shaft axis 50 of a shaft 11 rotatably mounted and the shaft 11 centrally running. By the
Kommutierung des Drehventils 3 fliesst das Arbeitsfluid durch Fenster 7 in ein Leistungsteil 51.  Commutation of the rotary valve 3 flows the working fluid through window 7 in a power section 51st
Wie in Figur 6 gezeigt, besitzt das Leistungsteil 51 einen zentrischen, feststehenden Stator 52 mit einer als As shown in FIG. 6, the power unit 51 has a center fixed stator 52 having one
zylindrischen Rollen 13 ausgebildeten Stator-Innenverzahnung mit der Zähnezahl d=12, einen als Kreiskolben 8 ausgebildeten Rotor mit einer teilweise in die Stator-Innenverzahnung 13 eingreifenden Rotor-Aussenverzahnung 12 mit einer Zähnezahl c=ll, einer Rotor-Innenverzahnung 9 mit einer Zähnezahl b=14 und einem Rotor-Aussendurchmesser 68. Ausserdem umfasst das Leistungsteil 51 die zentrisch um die Wellenachse 50 drehbar gelagerte Welle 11 mit einer teilweise in die Rotor- Innenverzahnung 9 eingreifenden ersten Wellen- Aussenverzahnung 10 mit einer Zähnezahl a=12. Der Kreiskolben 8 ist zum Ausführen einer Orbitbewegung somit derart cylindrical rollers 13 formed stator inner teeth with the number of teeth d = 12, designed as a rotary piston rotor 8 with a partially engaging in the stator inner teeth 13 rotor outer teeth 12 with a number of teeth c = ll, a rotor internal teeth 9 with a number of teeth b = 14 and a rotor outer diameter 68. In addition, the power unit 51 comprises the shaft 11 rotatably mounted centrally about the shaft axis 50 with a partially engaging in the rotor internal teeth 9 first shaft outer teeth 10 with a number of teeth a = 12. The rotary piston 8 is thus for performing an orbital movement
exzentrisch zur Wellenachse 50 angeordnet und die Zähnezahlen a, b, c, d sind, wie oben dargestellt, derart dimensioniert, dass sich mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Zahnkammern 6 radial zwischen der Stator-Innenverzahnung 13 und der Rotor- Aussenverzahnung 12 bilden. arranged eccentrically to the shaft axis 50 and the numbers of teeth a, b, c, d are, as shown above, dimensioned such that with working fluid ver and disposable tooth chambers 6 form radially between the stator inner teeth 13 and the rotor outer teeth 12.
Das Drehventil 3 ver- und entsorgt die Zahnkammern 6 über axiale Kanäle 4 und radiale Kanäle 5 im Stator 52 mit dem Arbeitsfluid derart, dass das Arbeitsfluid von dem als The rotary valve 3 ver and disposed of the tooth chambers 6 via axial channels 4 and radial channels 5 in the stator 52 with the working fluid such that the working fluid of the as
Eingang wirkenden Hochdruckanschluss 1 in einen ersten Teil 6a der Zahnkammern 6 mit dem Arbeitsdruck hinein und zu einem als Ausgang wirkenden Niederdruckanschluss aus einem zweiten Teil 6b der Zahnkammern 6 heraus geleitet wird. Um ein möglichst grosse Menge an Arbeitsfluid m die Input acting high-pressure port 1 in a first part 6a of the tooth chambers 6 with the working pressure into and out to a low-pressure connection acting as an output from a second part 6b of the tooth chambers 6 out. To the largest possible amount of working fluid m
Zahnkammern 6 hinein und aus den Zahnkammern heraus leiten zu können, hat das Drehventil 3 einen möglichst grossen To be able to guide tooth chambers 6 into and out of the tooth chambers, the rotary valve 3 has as large a size as possible
Drehventil-Aussendurchmesser 69, wie in den Figuren 4, 5 und 10 ersichtlich. Vorzugsweise ist der Drehventil- Aussendurchmesser 69 um den Faktor 1,3 bis 1,5 grösser ist als der Rotor-Aussendurchmesser 68. Rotary valve outer diameter 69, as shown in Figures 4, 5 and 10. The rotary valve outer diameter 69 is preferably larger by a factor of 1.3 to 1.5 than the rotor outer diameter 68.
Da das Drehventil 3 zusammen mit Fenstern 7 dafür sorgt, dass z.B. in der Figur 6 nur der erste Teil 6a der Zahnkammern 6 links der Achsabstandlinie D-D mit Arbeitsdruck beaufschlagt wird, dreht sich der Kreiskolben 8 in Figur 6 im Since the rotary valve 3, together with windows 7, ensures that e.g. In FIG. 6, only the first part 6a of the tooth chambers 6 to the left of the axial distance line D-D is acted upon by working pressure, the rotary piston 8 in FIG. 6 rotates in FIG
Uhrzeigersinn unter Abgabe seines Drehmoments über die Rotor- Innenverzahnung 9 des Kreiskolbens 8 und eine erste Wellen- Aussenverzahnung 10 einer Welle 10, wobei das unter Clockwise while outputting its torque via the internal rotor teeth 9 of the rotary piston 8 and a first shaft outer teeth 10 of a shaft 10, wherein the lower
niedrigerem Druck stehende Arbeitsfluid im zweiten Teil 6b der Zahnkammern 6 rechts der Achsabstandlinie D-D verdrängt und über den Niederdruckanschluss 70 abgeführt wird. Das Drehmoment kann über einen aus dem Gehäuse 19 herausgeführten abtriebsseitigen Abschnitt 65 der Welle 10 abgegriffen werden. Der Kreiskolben 8 und die Welle 10 drehen sich in der gleichen Richtung, im gezeigten Ausführungsbeispiel im lower working fluid in the second part 6b of the tooth chambers 6 is displaced to the right of the axial distance line D-D and discharged via the low-pressure connection 70. The torque can be tapped via a driven out of the housing 19 output-side portion 65 of the shaft 10. The rotary piston 8 and the shaft 10 rotate in the same direction, in the embodiment shown in the
Uhrzeigersinn, wie in Figur 6 durch die beiden Pfeile Clockwise, as in Figure 6 by the two arrows
veranschaulicht . illustrated.
Das Drehventil 3 wird in bekannter Weise mittels eines The rotary valve 3 is in a known manner by means of a
Taumelgetriebes 56, das als Synchronantrieb für das Taumelgetriebes 56, as a synchronous drive for the
Drehventil 3 dient, angetrieben. Ein Exzenter 57 des Rotary valve 3 is used, driven. An eccentric 57 of the
Taumelgetriebes 56 hat eine Exzenter-Innenverzahnung 58 mit einer Zähnezahl x und eine Exzenter-Aussenverzahlung 59 mit einer Zähnezahl y. Die Exzenter-Innenverzahnung 58 kämmt mit einer zweiten Wellenaussenverzahnung 60 der Welle 11 mit einer Zähnezahl w. Die Exzenter-Aussenverzahlung 59 kämmt mit einem feststehenden Innenzahnkranz 61 mit einer Zähnezahl z. Die Zähnezahlen w, x, y, z sind derart dimensioniert, dass der Exzenter 57 exzentrisch zur Wellenachse 50 zwischen der Welle 11 und dem Innenzahnkranz 61 bei Drehung der Welle 11 eine Orbitbewegung ausführt. Mögliche Zähnezahlkombinationen sind den obigen Ausführungen zu entnehmen. Ein topfförmiges Verbindungsteil 62 ist mit dem exzentrisch drehbaren Exzenter 57 einenends drehfest gekoppelt. Anderenends ist das Taumelgetriebes 56 has an eccentric internal teeth 58 with a number of teeth x and an eccentric Außenverzahlung 59 with a number of teeth y. The eccentric internal toothing 58 meshes with a second shaft outer toothing 60 of the shaft 11 with a number of teeth w. The eccentric Außenverzahlung 59 combs with a fixed internal gear 61 with a number of teeth z. The numbers of teeth w, x, y, z are dimensioned such that the eccentric 57 performs eccentric to the shaft axis 50 between the shaft 11 and the inner ring gear 61 during rotation of the shaft 11 an orbital movement. Possible number of teeth combinations can be found in the above explanations. A pot-shaped connecting part 62 is rotatably coupled to the eccentrically rotatable eccentric 57 at one end. Otherwise it is
topfförmige Verbindungsteil 62 mit dem zentrisch drehbaren Drehventil 3 1:1 drehfest über eine taumelnde Verbindung verbunden. Eine Drehbewegung von der Welle 11 wird somit über den Exzenter 57 auf das Drehventil 3 übertragen. cup-shaped connecting part 62 with the centrally rotatable rotary valve 3 1: 1 rotatably connected via a tumbling connection. A rotational movement of the shaft 11 is thus transmitted via the eccentric 57 to the rotary valve 3.
Die Welle 11 ist radial über zwei beidseitig am Leistungsteil 51 benachbarte Radiallager 63 gelagert, die als Wälzlager in O-Anordnung ausgebildet sind. The shaft 11 is radially mounted on both sides of the power section 51 adjacent radial bearings 63, which are designed as rolling bearings in O arrangement.
Um das Drehventil 3 axial zu fixieren und axial gegen Leckage des Arbeitsfluids abzudichten, ist ein drehfester axialer zweiter Ausgleichskolben 55, der axial auf das Drehventil 3 wirkt, rings um das Taumelgetriebe 56 angeordnet. Der In order to fix the rotary valve 3 axially and axially seal against leakage of the working fluid, a rotationally fixed axial second compensating piston 55, which acts axially on the rotary valve 3, arranged around the wobble gear 56. Of the
feststehenden Innenzahnkranz 61 ist innerhalb dieses axialen zweiten Ausgleichskolbens 55 ausgebildet. Diese Arbeitsweise eines hydrostatischen Kreiskolbenmotors ist im Wesentlichen aus der WO 2006/010471 bekannt. fixed internal ring gear 61 is formed within this axial second balance piston 55. This mode of operation of a hydrostatic rotary piston engine is essentially known from WO 2006/010471.
Die Schluckmenge und somit auch das Drehmoment, das der The amount of swallowing and thus the torque that the
Kreiskolben 8 and die Welle 11 weitergibt, hängen Rotary piston 8 and the shaft 11 passes, hang
entscheidend davon ab, wie gross die wirksame Breite des Zahneingriffs in den Zahnkammern 6 zwischen einer Rotor- Aussenverzahnung 12 und der Stator-Innenverzahnung 13 ist. In der Figur 6 ist die Stator-Innenverzahnung in der Form von Rollen 13 gezeigt, was eine besonders vorteilhafte Ausbildung dieser Zahnform mit gravierenden Vorzügen darstellt. decisively on the size of the effective width of the tooth engagement in the tooth chambers 6 between a rotor external toothing 12 and the stator internal toothing 13. In the figure 6, the stator internal teeth in the form of Rolls 13 shown, which represents a particularly advantageous embodiment of this tooth shape with serious benefits.
Der Kreiskolben 8 ist mit seiner Rotor-Innenverzahnung 9 auf der ersten Wellen-Aussenverzahnung 10 relativ zur Welle 11 und mit seiner Rotor-Aussenverzahnung 12 auf der Stator- Innenverzahnung 13 relativ zum Stator 52 parallel zur The rotary piston 8 is with its internal rotor teeth 9 on the first shaft external teeth 10 relative to the shaft 11 and with its external rotor toothing 12 on the stator inner teeth 13 relative to the stator 52 parallel to
Wellenachse 50 axial verschiebbar. Die Verschiebbarkeit wird durch Verstellorgane 22 ermöglicht, die mit dem Kreiskolben 8 in Eingriff stehen und mittels welcher selbiger axial Shaft axis 50 axially displaceable. The displacement is made possible by adjusting members 22, which are in engagement with the rotary piston 8 and by means of which selbiger axially
verschiebbar ist. Die Zahnkammern 6 sind dabei in axialer Richtung zwischen einer axial feststehenden Rotorplatte 17 und einer axial beweglichen Statorplatte 14 angeordnet. Sie werden durch die Rotorplatte 17 und die Statorplatte 14 axial begrenzt und abgedichtet. Die Rotorplatte 17 ist axial feststehend und radial mit dem Kreiskolben 8 gekoppelt. Somit führt sie die Orbitalbewegung des Kreiskolbens 8 gemeinsam mit dem Kreiskolben 8 aus. Die Statorplatte 14 ist axial beweglich, axial mit dem Kreiskolben 8 gekoppelt und radial vom Kreiskolben 8 entkoppelt. Das Volumen der Zahnkammern 6 ist somit durch das axiale Verschieben des Kreiskolbens 8 und der Statorplatte 14 mittels der Verstellorgane 22 stufenlos veränderbar. Im Folgenden wir diese allgemeine Anordnung genauer erläutert. is displaceable. The tooth chambers 6 are arranged in the axial direction between an axially fixed rotor plate 17 and an axially movable stator plate 14. They are axially limited and sealed by the rotor plate 17 and the stator plate 14. The rotor plate 17 is axially fixed and radially coupled to the rotary piston 8. Thus, it performs the orbital motion of the rotary piston 8 together with the rotary piston 8. The stator plate 14 is axially movable, axially coupled to the rotary piston 8 and decoupled radially from the rotary piston 8. The volume of the tooth chambers 6 is thus continuously variable by the axial displacement of the rotary piston 8 and the stator plate 14 by means of the adjusting members 22. In the following we explain this general arrangement in more detail.
Die axial bewegliche Statorplatte 14, die in Figur 7 im The axially movable stator plate 14, which in Figure 7 in
Querschnitt dargestellt ist, greift mit ihrer Statorplatten- Aussenverzahnung 64 in die Stator-Innenverzahnung 13 mit der Zähnezahl d=12 derart auf in axialer Richtung dichtende Weise passgenau ein, dass die Statorplatte 14 relativ zum axial feststehenden Stator 52 gemeinsam mit dem Kreiskolben 8 axial verschiebbar ist. Mit der Statorplatte 14 ist ein - insbesondere ringförmiger - Ausgleichskolben 15a axial gekoppelt. Der Ausgleichskolben 15a wird von einem Kolbenansatz der Statorplatte 14 gebildet. In anderen Worten sind der Ausgleichskolben 15a und die Cross-section is shown, engages with their Statorplatten- external teeth 64 in the stator inner teeth 13 with the number of teeth d = 12 in a sealing manner in the axial direction fitting that the stator plate 14 relative to the axially fixed stator 52 together with the rotary piston 8 axially displaceable is. With the stator 14 is a - in particular annular - compensating piston 15a axially coupled. The compensating piston 15 a is formed by a piston extension of the stator plate 14. In other words, the balance piston 15a and the
Statorplatte 14 einstückig ausgebildet. Dieser Stator plate 14 integrally formed. This
Ausgleichskolben 15a ist in dem feststehenden Gehäuse 19 angeordnet und mit dem Arbeitsdruck des Arbeitsfluids der Zahnkammern 6 beaufschlagbar. Der Ausgleichskolben 15a greift in einen axialen - insbesondere ringförmigen - Ausgleichszylinder 15b derart ein, dass der Arbeitsdruck in dem Ausgleichszylinder 15b über die Statorplatte 14 dem  Balancing piston 15a is arranged in the stationary housing 19 and can be acted upon by the working pressure of the working fluid of the toothed chambers 6. The compensating piston 15a engages in an axial - in particular annular - compensating cylinder 15b in such a way that the working pressure in the compensating cylinder 15b via the stator plate 14 to the
Arbeitsdruck in den Zahnkammern 6 entgegenwirkt und somit eine Kraft auf den Kreiskolben 8 in Richtung einer Working pressure in the tooth chambers 6 counteracts and thus a force on the rotary piston 8 in the direction of
Ausgangsstellung mit einem reduzierten Volumen der Starting position with a reduced volume of
Zahnkammern 6 wirkt. Zwischen dem Ausgleichskolben 15a und dem Ausgleichszylinder 15b wirken Regelfedern 16, die den Ausgleichskolben 15a axial gegen den Kreiskolben 8 und somit den Kreiskolben 8 in Richtung einer Ausgangsstellung mit einem reduziertem Volumen der Zahnkammern 6 drücken. Dental chambers 6 acts. Between the compensating piston 15a and the compensating cylinder 15b act control springs 16 which press the compensating piston 15a axially against the rotary piston 8 and thus the rotary piston 8 in the direction of a starting position with a reduced volume of the tooth chambers 6.
Wie aus der Figur 4 erkennbar, ist die Breite des As can be seen from FIG. 4, the width of the
Zahneingriffs zwischen der Rotor-Aussenverzahnung 12 und der Stator-Innenverzahnung 13 besonders voluminös, so dass dementsprechend ein grosses Schluckvolumen pro Rotorumdrehung und somit pro Wellenumdrehung erzeugt wird. Dabei ist die Statorplatte 14 mit ihrem Kolbenansatz, der den Tooth engagement between the rotor outer teeth 12 and the stator inner teeth 13 is particularly bulky, so that accordingly a large displacement per rotor revolution and thus per shaft revolution is generated. In this case, the stator plate 14 with its piston neck, the
Ausgleichskolben 15a bildet, zusammen mit dem Kreiskolben 8 ganz nach rechts verschoben. Die Regelfedern 16 sind dabei vollständig zusammengedrückt und erzeugen dadurch die Balancing piston 15a forms, moved together with the rotary piston 8 to the right. The control springs 16 are completely compressed and thereby generate the
höchstmögliche Axialkraft auf die Statorplatte 14. Dabei ist der höchstmögliche geregelte Arbeitsdruck in den Zahnkammern 6 erreicht, sofern dieser nicht noch über das Blockmass der Regelfedern 16 gesteigert werden soll, was durchaus möglich wäre . In Figur 5 befindet sich die Statorplatte 14 m ihrer linken Grenzlage. Die Regelfedern 16 sind weitgehend entspannt, entsprechend einem niedrigen Druck in den Zahnkammern 6. Die effektive Breite des Zahneingriffs zwischen der Rotor- Aussenverzahnung 12 und der Stator-Innenverzahnung 13 ist stark reduziert. Daraus ergibt sich die gewünschte starke Reduktion der spezifischen Schluckmenge im Verhältnis der reduzierten effektiven Zahnbreite zur maximalen effektiven Zahnbreite in Figur 4. Der Übergang von der maximalen The highest possible controlled working pressure in the tooth chambers 6 is achieved, provided that this is not yet increased over the block size of the control springs 16, which would be quite possible. In FIG. 5, the stator plate 14 m is at its left limit position. The control springs 16 are largely relaxed, corresponding to a low pressure in the tooth chambers 6. The effective width of the tooth engagement between the rotor outer teeth 12 and the stator inner teeth 13 is greatly reduced. This results in the desired strong reduction of the specific amount of swallowing in the ratio of the reduced effective tooth width to the maximum effective tooth width in Figure 4. The transition from the maximum
effektiven Zahnbreite zur minimalen effektiven Zahnbreite kann kontinuierlich erfolgen, weshalb eine stufenlose effective tooth width to the minimum effective tooth width can be done continuously, which is why a stepless
Regelung der Schluckmenge möglich ist. Control of the swallowing amount is possible.
In dem Antriebsmotor 110 ist somit der das Schluckvolumen verändernde Ausgleichskolben 15a mit Regelfeder 16 derart angeordnet, dass bei schwankendem Arbeitsdruck das an das Antriebsrad 113 abgegebene Drehmoment automatisch konstant gehalten wird. In the drive motor 110, the compensating piston 15a, which modifies the absorption volume, is thus arranged with control spring 16 in such a way that, when the working pressure fluctuates, the torque delivered to the drive wheel 113 is automatically kept constant.
Die Verschliessung der Zahnkammern 6 nach links in den The closing of the tooth chambers 6 to the left in the
Figuren 4 und 5 erfolgt durch die Rotorplatte 17. Diese besitzt eine Rotorplatten-Innenverzahnung 18, die exakt der Rotor-Aussenverzahnung 12 des Kreiskolbens 8 entspricht, wobei ein Bewegungsspiel von wenigen hundertstel Millimeter vorgesehen ist, sodass ein hohes Mass an Dichtheit zwischen den Zahnkammern 6 und dem drucklosen Innenraum der Maschine besteht. Dieses Laufspiel braucht nicht grösser zu sein als dass sichergestellt ist, dass der Rotor darin axial Figures 4 and 5 is effected by the rotor plate 17. This has a rotor plate internal toothing 18, which corresponds exactly to the rotor outer teeth 12 of the rotary piston 8, wherein a movement of a few hundredths of a millimeter is provided, so that a high degree of tightness between the tooth chambers. 6 and the non-pressurized interior of the machine. This running clearance need not be greater than to ensure that the rotor is in it axially
verschieblich ist. Diese Rotorplatte 17 muss somit die is displaceable. This rotor plate 17 thus has the
Orbitbewegung des Rotors 8 mit möglichst wenig Orbit movement of the rotor 8 with as little as possible
Reibungsverlust mitmachen. Sie ist axial nicht beweglich und ist mit einem minimalen Axialspiel zwischen den Gehäuseteilen 19a und 19b radialbeweglich geführt. Die Rotorplatte 17 ist somit in einer scheibenartigen Ausnehmung im Gehäuse 19 zwischen einem ersten Gehäuseteil 19a und einem zweiten Join in friction loss. It is not axially movable and is guided radially movable with a minimal axial clearance between the housing parts 19a and 19b. The rotor plate 17 is thus in a disc-like recess in the housing 19 between a first housing part 19a and a second
Gehäuseteil 19b radialbeweglich und radial dichtend gelagert. Im Gehäuse 19 ist somit eine der Orbitbewegung der Housing part 19b mounted radially movable and radially sealing. In the housing 19 is thus one of the orbital movement of
Rotorplatte 17 entsprechende freie Beweglichkeit in radialer Richtung und in Umfangsrichtung vorgesehen. Rotor plate 17 corresponding free mobility provided in the radial direction and in the circumferential direction.
Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch die axiale Mitte dieser Rotorplatte 17, in die radial von aussen eine Nut 20 FIG. 8 shows a cross section through the axial center of this rotor plate 17, into which a groove 20 extends radially from the outside
eingestochen ist, damit das durch die Orbitbewegung der is pierced, so that by the orbit movement of the
Rotorplatte 17 zwischen einem Gehäusering 21 verdrängte zähflüssige Arbeitsfluid nicht zu grosse Quetschverluste erzeugt . Die Verstellorgane 22 sind, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, als ein ringförmig zentrisch um den Rotor plate 17 between a housing ring 21 displaced viscous working fluid does not generate excessive crushing losses. The adjusting members 22 are, as shown in Figures 4 and 5, as a circular centric to the
Abtriebsabschnitt 65 der Welle 11 angeordneten Regelkolben 22a ausgebildet, der mit dem Kreiskolben 8 axial über eine sich radial erstreckende Zwischenscheibe 66 in Eingriff steht, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Der Regelkolben 22a ist derart angeordnet, dass er über die Zwischenscheibe 66 den Kreiskolben 8 gegen den Ausgleichskolben 15a und gegen die Regelfedern 16 drückt. In dem Gehäuse 19 ist ein axialer Regelzylinder 22b angeordnet, der mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist und in welchen der Regelkolben 22a derart eingreift, dass mittels des Steuerdrucks in dem Regelzylinder 22b eine Kraft auf den Kreiskolben 8 zum axialen Verschieben des Kreiskolbens 8 ausgeübt werden kann. Durch dieses Output section 65 of the shaft 11 arranged control piston 22 a formed, which is axially in engagement with the rotary piston 8 via a radially extending washer 66, as shown in Figures 4 and 5. The control piston 22a is arranged such that it presses the rotary piston 8 against the compensating piston 15a and against the control springs 16 via the intermediate disc 66. In the housing 19, an axial control cylinder 22 b is arranged, which is acted upon by a control pressure and in which the control piston 22 a engages such that by means of the control pressure in the control cylinder 22 b, a force on the rotary piston 8 for axial displacement of the rotary piston 8 can be exercised. Because of this
Verschieben kann das Volumen der Zahnkammern 6 insbesondere aktiv verändert werden. Sowohl der Regelkolben 22a, als auch der Regelzylinder 22b umschliessen ringförmig zentrisch den Abtriebsabschnitt 65 der Welle 11. Dass es überhaupt möglich ist, eine Kreiskolbenmaschine nach dem Orbitprinzip so zu konstruieren, dass eine stufenlose Veränderung des Schluckvolumens möglich ist, ist dem Umstand zu verdanken, dass gemäss der Ausführung einer solchen Moving the volume of the tooth chambers 6 can be actively changed in particular. Both the control piston 22a and the control cylinder 22b annularly surround the output section 65 of the shaft 11 in an annular manner. The fact that it is even possible to design a rotary piston machine according to the orbit principle so that a stepless change in the absorption volume is possible, is due to the fact that according to the execution of such
Maschine nach der WO 2006/010471 der drehmomenterzeugende Kreiskolben 8 seine Drehmoment über seine Rotor- Innenverzahnung 9 an die erste Wellen-Aussenverzahnung 10 der Welle 11 weiterleitet, auf welcher der Kreiskolben 8 Machine according to WO 2006/010471, the torque-generating rotary piston 8 transmits its torque via its internal rotor toothing 9 to the first external shaft toothing 10 of the shaft 11, on which the rotary piston 8
axialbeweglich ist und dort gegen Verkippen ein gutes is axially movable and there against tilting a good
Führungsverhältnis bekommt. Die axialen Kraftvektoren bei dieser Kreiskolbenmaschine gleichen sich in keiner Weise versatzfrei aus, sondern laufen mit deutlichem Abstand aneinander vorbei. Während die Kraft des Ausgleichskolbens 15a an der Statorplatte 14 und des Regelkolbens 22a genau im Zentrum der Maschine versatzfrei wirksam sind und sich teilweise ausgleichen, ist die resultierende hydraulische Axialkraft der Zahnkammern 6 deutlich mit Abstand zu den Kolbenkräften versetzt. Daraus resultiert ein beträchtliches Kippmoment einerseits auf die Statorplatte 14 und die Leadership relationship gets. The axial force vectors in this rotary piston machine are in no way offset without offset, but run past each other at a considerable distance. While the force of the balance piston 15a on the stator plate 14 and the control piston 22a exactly offset in the center of the machine and compensate in part, the resulting hydraulic axial force of the tooth chambers 6 is significantly offset from the piston forces. This results in a considerable tilting moment on the one hand on the stator plate 14 and the
Rotorplatte 17 und somit auch auf den Kreiskolben 8. Um Rotor plate 17 and thus also on the rotary piston 8. Um
Verkantung und daraus resultierende grosse Reibungskräfte zu vermeiden, benötigt man sowohl für den Kreiskolben 8 als auch insbesondere für die Statorplatte 14 mit ihrem  To avoid tilting and resulting large frictional forces, you need for both the rotary piston 8 and in particular for the stator plate 14 with her
Ausgleichskolben 15 ein gutes Führungsverhältnis. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn der Ausgleichskolben 15a fest mit der Statorplatte 14 verbunden ist, um das Führungsverhältnis zu verbessern. Ferner ist konstruktiv anzustreben, auch den Zahneingriff zwischen der Rotor-Innenverzahnung 9 und der ersten Wellen-Aussenverzahnung 10 so lang wie möglich  Balance piston 15 a good leadership relationship. Therefore, it is preferable that the balance piston 15a is fixedly connected to the stator plate 14 to improve the guide ratio. Furthermore, it is desirable to constructively, and the meshing between the rotor inner teeth 9 and the first shaft external teeth 10 as long as possible
auszuführen. perform.
Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass auch unter hohem Arbeitsdruck die erforderliche Axialverschiebung in beide Richtungen nahezu ohne Hysterese möglich ist. Es ist darauf zu achten, dass die entsprechenden, unter Belastung stehenden Gleitflächen möglichst glatt bearbeitet sind. Extensive tests have shown that even under high working pressure the required axial displacement in both directions is possible with almost no hysteresis. It is on it To ensure that the corresponding, under load sliding surfaces are processed as smooth as possible.
In der Figur 9 sind Kanäle 71 gezeigt, in denen der In FIG. 9 channels 71 are shown, in which the
Arbeitsdruck vom Hochdruckanschluss 1 zum Ausgleichskolben 15a, zum Ausgleichszylinder 15b und zu einem Working pressure from the high pressure port 1 to the balance piston 15a, the balancing cylinder 15b and a
Ausgleichsdruckfeld 23 für die Rotorplatte 17 geleitet wird. Ventile 24, insbesondere Check-Ventile, sorgen dafür, dass der Arbeitsdruck bei verschiedenen Drehrichtungen stets an die richtige Stelle geleitet wird.  Balancing pressure field 23 is passed to the rotor plate 17. Valves 24, in particular check valves, ensure that the working pressure is always directed to the right place in different directions of rotation.
Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, besteht in einer ersten Aus führungs form der Erfindung eine derartige direkte oder indirekte Verbindung zwischen dem Hochdruckanschluss 1 und dem Regelzylinder 22b, dass der Regelkolben 22a mit dem As shown in FIGS. 4 and 5, in a first embodiment of the invention, there is such a direct or indirect connection between the high-pressure port 1 and the control cylinder 22b that the control piston 22a communicates with the control piston 22a
Arbeitsdruck des Arbeitsfluids beaufschlagt wird, so dass der Regelkolben 22a bei steigendem Arbeitsdruck den Kreiskolben 8 und die Statorplatte nach rechts in die in Figur 4  Working pressure of the working fluid is applied, so that the control piston 22a with increasing working pressure the rotary piston 8 and the stator plate to the right in the in Figure 4
dargestellte Stellung mit einem vergrösserten Volumen der Zahnkammern 6 drückt, so dass das Drehmoment bei steigendem Arbeitsdruck steigt. Der Arbeitsdruck im Regelkolben 22a wirkt also den Regelfedern 16 ebenso entgegen wie der shown position with an increased volume of the tooth chambers 6 suppressed, so that the torque increases with increasing working pressure. The working pressure in the control piston 22a thus counteracts the control springs 16 as well as the
Arbeitsdruck in den Zahnkammern 6. In einer anderen, in Figur 10 gezeigten Aus führungs form hat die Kreiskolbenmaschine einen Steuerdruckanschluss 67, der mit dem Regelzylinder 22b derart über Leitungen verbunden ist, dass der Regelkolben 22a mit einem Steuerdruck aus dem Steuerdruckanschluss 67 beaufschlagt werden kann. In der Figur 10 ist also für die Versorgung des Regelkolbens 22a eine getrennte Druckleitung mit einem Steuerdruckanschluss 67 vorgesehen. Somit ist es möglich, die Schluckmenge der Working pressure in the tooth chambers 6. In another embodiment, shown in Figure 10, the rotary piston engine has a control pressure port 67 which is connected to the control cylinder 22b via lines such that the control piston 22a can be acted upon with a control pressure from the control pressure port 67. In FIG. 10, therefore, a separate pressure line with a control pressure connection 67 is provided for the supply of the regulating piston 22a. Thus, it is possible to reduce the amount of
Kreiskolbenmaschinen insbesondere abhängig von der Auslegung der Regelfedern 16 sogar im Wesentlichen unabhängig vom Arbeitsdruck und vom Drehmoment aktiv durch Variieren des Steuerdrucks zu verstellen. Rotary piston engines, in particular depending on the design of the control springs 16 even substantially independent of Working pressure and torque of the active by varying the control pressure to adjust.
Es sind zwei Verstellmöglichkeiten denkbar: There are two adjustment conceivable:
Wird der Steuerdruckanschluss 67 mit dem Hochdruckanschluss 1 verbunden, dann arbeitet der Motor automatisch als When the control pressure port 67 is connected to the high pressure port 1, the engine automatically operates as
Drehmomentenwandler. Da in der Anwendung des Radmotors als Fahrzeugantrieb bei steigendem Fahrwiderstand der Torque converter. As in the application of the wheel motor as a vehicle drive with increasing driving resistance of
Arbeitsdruck am Hochdruckanschluss 1 und am Working pressure at high pressure port 1 and at
Steuerdruckanschluss 67 steigt, erhöht sich die Kraft des Regelkolbens 22a und verschiebt den Kreiskolben 8 gegen die Regelfedern 16 in Richtung einer grösseren  Control pressure port 67 increases, increases the force of the control piston 22a and moves the rotary piston 8 against the control springs 16 in the direction of a larger
Zahneingriffsbreite und somit in Richtung einer grösseren Schluckmenge. Da sich das erzeugte Drehmoment an der Welle 11 aus dem Produkt Druck mal Schluckmenge errechnet, steigt dabei das Drehmoment des Radmotors überproportional zur  Meshing width and thus in the direction of a larger amount of swallowing. Since the torque generated on the shaft 11 is calculated from the product pressure times the amount of swirl, the torque of the wheel motor increases disproportionately
Drucksteigerung, sodass die Zugkraft des Antriebs Pressure increase, so that the traction of the drive
entsprechend dramatisch ansteigt. Dieser Automatismus kann durch die Auslegung der Kernlinien der Regelfedern 16 increases dramatically accordingly. This automatism can be achieved by the design of the core lines of the control springs 16
modifiziert werden. Bei gleich bleibendem Förderstrom der Versorgungspumpe, welche das Arbeitsfluid an den be modified. At a constant flow of the supply pump, which the working fluid to the
Hochdruckanschluss 1 liefert, die beispielsweise von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, reduziert sich dabei automatisch die Abtriebsdrehzahl der Kreiskolbenmaschine und somit die Antriebsdrehzahl der Räder. Die High pressure port 1 supplies, which is driven for example by an internal combustion engine, thereby automatically reduces the output speed of the rotary piston engine and thus the drive speed of the wheels. The
Fahrzeuggeschwindigkeit fällt daher ab. Es ergibt sich somit ein ähnliches Verhalten wie bei einem hydrodynamischen  Vehicle speed therefore drops. This results in a similar behavior as in a hydrodynamic
Föttinger-Wandler, wie er bei fast allen Automatikgetrieben zum Einsatz kommt. Der Wirkungsgrad des hydrostatischen Föttinger converter, as it is used in almost all automatic transmissions. The efficiency of the hydrostatic
Wandlers ist jedoch besser als beim hydrodynamischen Wandler, da die Ölströmungsverluste kleiner sind. Bei dem aktuellen Bestreben, möglichst viel Bremsenergie rekuperativ zu nutzen, ist jedoch eine andere Art der However, converter is better than the hydrodynamic converter, since the oil flow losses are smaller. In the current effort to use as much braking energy recuperatively, however, is another kind of
Regelung sinnvoll. Wie eingangs erläutert, können solche Orbitmotoren nur bedingt als Hydraulikpumpen eingesetzt werden. Beim Abbremsen aus hoher Fahrzeuggeschwindigkeit kann der Hydromotor wegen der Kavitationsgefahr nur mit kleiner Schluckmenge als Pumpe betrieben werden. Fällt die Regulation makes sense. As explained above, such orbit motors can only be used to a limited extent as hydraulic pumps. When braking from high vehicle speed, the hydraulic motor can be operated as a pump only with a small amount of swirl due to the risk of cavitation. Does that fall?
Fahrzeuggeschwindigkeit im Verlauf des Bremsvorgangs jedoch ab, kann die Schluckmenge des regelbaren Radmotors im Vehicle speed in the course of the braking process, however, from, the amount of swirl of the variable wheel motor in
umgekehrten Verhältnis zu Geschwindigkeitsabnahme vergrössert werden. Bei dieser Regelung muss darauf geachtet werden, dass die gesamte Ölmenge durch den Hydromotor einen gewissen increased inversely proportional to speed decrease. In this regulation, care must be taken that the total amount of oil produced by the hydraulic motor has a certain
Grenzwert nicht übersteigt. Wie bereits erwähnt, fördert der Hydromotor beim Bremsen als Pumpe das Fluid gegen einen weitgehend konstanten Speicherdruck. Das Bremsmoment kann somit bei fallender Fahrzeuggeschwindigkeit nur durch Limit does not exceed. As already mentioned, the hydraulic motor during braking as a pump promotes the fluid against a largely constant accumulator pressure. The braking torque can thus only with decreasing vehicle speed
Vergrösserung des Schluckvolumens unter Einhaltung des erwähnten Grenzwertes der Öldurchflussmenge erhöht werden. In diesem Falle ist eine druckunabhängige und somit Increasing the absorption volume can be increased in compliance with the mentioned limit of the oil flow rate. In this case, a pressure independent and thus
bedarfsabhängige Regelung erforderlich. Dies geschieht über einen Steuerdruck am Steuerdruckanschluss 67. Demand-dependent regulation required. This is done via a control pressure at the control pressure port 67.
Für die Steuerung der stufenlos veränderbaren Schluckmenge pro Wellenumdrehung des Antriebsmotors 110 kann hierzu ein elektronisch betätigtes Magnet-Zweikanten-Steuerventil vorgesehen sein, mittels welchem beispielsweise der For the control of the continuously variable amount of swirl per shaft revolution of the drive motor 110, an electronically actuated magnetic two-edge control valve may be provided for this purpose, by means of which, for example, the
Steuerdruck am Steuerdruckanschluss 67 steuerbar ist. Control pressure at the control pressure port 67 is controllable.
Ein grosser Vorteil bei der erfindungsgemässen A big advantage in the inventive
volumenveränderbaren hydrostatischen Kreiskolbenmaschine ist, wie auch beim Hydromotor gemäss der WO 2006/010471, die durchgehende Welle. In der Figur 11 ist eine alternative Aus führungs form einer erfindungsgemässen volumenveränderbaren hydrostatischen Kreiskolbenmaschine mit einem entlang der Wellenachse 50 verlängerten Kreiskolben 8, einer verlängerten Welle 11, einem längeren Regelkolben 22a und einem längeren volume-variable hydrostatic rotary piston engine, as well as in the hydraulic motor according to WO 2006/010471, the continuous wave. FIG. 11 shows an alternative embodiment of a volume-adjustable hydrostatic rotary piston machine according to the invention with a circular piston 8, elongated along the shaft axis 50, an extended shaft 11, a longer control piston 22a and a longer piston
Regelzylinder 22b sowie einem grösseren Abstand von Control cylinder 22b and a greater distance from
Statorplatte 14 und Rotorplatte 17 und somit auch einem grösseren Verstellbereich der Verstellorgane 22 dargestellt. Hierdurch wird eine Spreizung des Schluckvolumens mit dem Wert 6:1 erreicht. Dies entspricht bei Stator plate 14 and rotor plate 17 and thus also a larger adjustment of the adjusting 22 shown. As a result, a spread of the swallow volume with the value 6: 1 is achieved. This corresponds to
Zahnradautomatgetrieben einem 6-Gang-Getriebe mit dem entsprechenden konstruktiven Aufwand. Gegenüber der Gear automatic transmissions a 6-speed gearbox with the appropriate design effort. Opposite the
Ausführung des Radmotors gemäss Figur 4 und Figur 5 wird dieser nur etwa um 16% länger. Die restlichen Merkmale entsprechen den Merkmalen des vorangegangenen Embodiment of the wheel motor according to Figure 4 and Figure 5 this is only about 16% longer. The remaining features correspond to the features of the previous one
Ausführungsbeispiels, auf welches hiermit verwiesen sei. Embodiment to which reference is hereby made.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die hier in den Zeichnungen schematisch dargestellten und erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments shown schematically and illustrated here in the drawings.

Claims

Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit Hydrostatic drive for a motor vehicle with
• einem Niederdruck-Hydraulik-Speicher (111) zur Aufnahme einer Arbeitsflüssigkeit,  A low-pressure hydraulic accumulator (111) for receiving a working fluid,
• einem Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit,  A high-pressure hydraulic accumulator (104) for receiving the working fluid,
• einem Druckspeicher (105), insbesondere einem  • an accumulator (105), in particular a
Gasspeicher wie einer Stickstoff-Flasche, der dem  Gas storage such as a nitrogen bottle, the the
Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) zum Vorspannen mit Ausgleichsdruck nachgeschaltet ist,  High-pressure hydraulic accumulator (104) is connected downstream for biasing with compensating pressure,
• einem Verbrennungsmotor (101),  An internal combustion engine (101),
• einer Flüssigkeits-Hydraulikpumpe (103),  A liquid hydraulic pump (103),
- die mit dem Verbrennungsmotor (101) derart gekoppelt ist, dass sie von dem Verbrennungsmotor (101) antreibbar ist, und  - Which is coupled to the internal combustion engine (101) such that it is driven by the internal combustion engine (101), and
- die in einer Druckverbindung zwischen dem  - In a pressure connection between the
Niederdruck-Hydraulik-Speicher (111) und dem  Low-pressure hydraulic accumulator (111) and the
Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) zum Befüllen des Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) mit der  High-pressure hydraulic accumulator (104) for filling the high-pressure hydraulic accumulator (104) with the
Arbeitsflüssigkeit unter Arbeitsdruck gegen den  Working fluid under working pressure against the
Ausgleichsdruck des Druckspeichers (105) angeordnet ist,  Balancing pressure of the pressure accumulator (105) is arranged,
• mindestens einem hydraulischen Antriebsmotor (110), der • at least one hydraulic drive motor (110), the
- mit mindestens einem Antriebsrad (113) des - With at least one drive wheel (113) of
Kraftfahrzeugs direkt oder indirekt gekoppelt ist, Motor vehicle is coupled directly or indirectly,
- einen Hochdruckanschluss (1), der in einer Vorwärts- Betriebsart (D) mit dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) verbunden ist, und einen Niederdruckanschluss (70), der in der Vorwärts-Betriebsart (D) mit dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher (111) verbunden ist, aufweist und - mit der Arbeitsflüssigkeit aus dem Hochdruck- Hydraulik-Speicher (104), insbesondere mit einer mittels eines Arbeitsflüssigkeits-Stromreglers (109) dosierten Menge an Arbeitsflüssigkeit, zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrads (113) durch a high pressure port (1) connected in a forward mode (D) to the high pressure hydraulic accumulator (104) and a low pressure port (70) operating in the forward mode (D) with the low pressure hydraulic Memory (111) is connected, and - With the working fluid from the high-pressure hydraulic accumulator (104), in particular with a means of a working fluid flow regulator (109) metered amount of working fluid for driving the at least one drive wheel (113)
Entleeren des Hochdruck-Hydraulik-Speichers (104) betriebbar ist,  Emptying the high pressure hydraulic accumulator (104) is operable,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
• der Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) in mehrere  • the high-pressure hydraulic accumulator (104) in several
kleinere Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104a, 104b, 104c) aufgeteilt ist,  smaller high-pressure hydraulic accumulator (104a, 104b, 104c) is divided,
- die gemeinsam mit dem nachgeschalteten Druckspeicher (105) gekoppelt sind und  - Which are coupled together with the downstream pressure accumulator (105) and
- die derart mit dem mindestens einen hydraulischen  - The so with the at least one hydraulic
Antriebsmotor (110) verschaltet sind, dass die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher  Drive motor (110) are interconnected, that the several smaller high-pressure hydraulic accumulator
(104a, 104b, 104c) im Wesentlichen voneinander unabhängig mit dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) verbindbar und wechselweise entleerbar sind,  (104a, 104b, 104c) are substantially independently connectable to the at least one hydraulic drive motor (110) and are alternately emptied,
und  and
• der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor (110) ein in einem Verstellbereich - insbesondere stufenlos oder abgestuft - veränderbares Schluckvolumen pro  • The at least one hydraulic drive motor (110) has a variable displacement volume in an adjustment range, in particular stepless or graduated
Wellenumdrehung aufweist, wobei die spezifische  Has shaft rotation, the specific
Schluckmenge des hydraulischen Antriebsmotors (110) pro Wellenumdrehung in einem für den Fahrzeugbetrieb ausreichenden Bereich - insbesondere stufenlos oder abgestuft - veränderbar ist.  Swallowing amount of the hydraulic drive motor (110) per shaft revolution in an area sufficient for vehicle operation - in particular stepless or stepped - is variable.
Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 1, Claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass • die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104a, 104b, 104c) derart mit der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe (103) verschaltet sind, dass die characterized in that • the plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c) are connected to the liquid hydraulic pump (103) in such a way that the
mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104a, 104b, 104c) im Wesentlichen voneinander unabhängig mit der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe (103) verbindbar und wechselweise befüllbar sind.  a plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulator (104a, 104b, 104c) substantially independent of each other with the liquid hydraulic pump (103) can be connected and alternately filled.
Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 1 oder 2, Claim 1 or 2,
gekennzeichnet durch marked by
eine Ventilanordnung (115, 116, 117), die insbesondere mehrere Wegeventile umfasst, a valve arrangement (115, 116, 117), which in particular comprises a plurality of directional control valves,
• die in einer Druckverbindung zwischen den mehreren  • in a pressure connection between the several
kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speichern (104a, 104b, 104c) , dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) und der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe (103) angeordnet ist und  smaller high-pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c), the at least one hydraulic drive motor (110) and the liquid hydraulic pump (103) is arranged and
• mittels welcher zwischen einer der Anzahl der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik-Speichern (104a, 104b, 104c) entsprechenden Anzahl an Schalt zuständen  • By means of which between one of the number of several smaller high-pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c) corresponding number of switching states
umschaltbar ist,  is switchable,
wobei in jedem Schalt zustand wherein in each switching state
• einer der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher (104a; 104b; 104c) ausschließlich mit der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe (103) zum Befüllen  One of the plurality of smaller high pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c) exclusively for filling with the liquid hydraulic pump (103)
verbunden ist und  is connected and
• ein anderer der mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher (104a; 104b; 104c) ausschließlich mit dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) zum Entleeren verbunden ist,  Another one of the plurality of smaller high-pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c) is connected exclusively to the at least one hydraulic drive motor (110) for emptying,
so dass die mehreren kleineren Hochdruck-Hydraulik- Speicher (104a, 104b, 104c) wechselweise befüllbar und entleerbar sind. so that the several smaller high pressure hydraulic accumulators (104a, 104b, 104c) are alternately fillable and be emptied.
4. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 3,
gekennzeichnet durch  marked by
eine Betriebsart-Umschalteinheit (108), insbesondere einen Wählschieber als 4/3 Wegeventil, der in einer  an operating mode switching unit (108), in particular a selector slide as a 4/3 way valve, in a
Druckverbindung zwischen dem mindestens einen  Pressure connection between the at least one
hydraulischen Antriebsmotor (110) und dem Hochdruck- Hydraulik-Speicher (104) sowie zwischen dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) und dem  hydraulic drive motor (110) and the high-pressure hydraulic accumulator (104) and between the at least one hydraulic drive motor (110) and the
Niederdruck-Hydraulik-Speicher (111) angeordnet ist und mittels welchem zwischen  Low-pressure hydraulic accumulator (111) is arranged and by means of which between
• der Vorwärts-Betriebsart (D) und  • the forward mode (D) and
· einer Rekuperations-Betriebsart (B) , in welcher der A recuperation mode (B), in which the
Hochdruckanschluss (1) mit dem Niederdruck-Hydraulik- Speicher (111) und der Niederdruckanschluss (70) mit dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) verbunden ist, umschaltbar ist. High-pressure port (1) with the low-pressure hydraulic accumulator (111) and the low-pressure port (70) is connected to the high-pressure hydraulic accumulator (104) is switchable.
5. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach 5. Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 4,  Claim 4,
gekennzeichnet durch  marked by
eine Steuervorrichtung (121), die mit der Betriebsart- Umschalteinheit (108) in derartiger Steuerverbindung steht und derart ausgebildet ist, dass  a control device (121), which is in such a control connection with the mode changeover unit (108) and is designed such that
• beim Antreiben des Kraftfahrzeugs im Vorwärts- Zugbetrieb die Vorwärts-Betriebsart (D) und  When driving the motor vehicle in the forward traction mode, the forward mode (D) and
• beim Verzögern des Kraftfahrzeugs im Vorwärts- Schubbetrieb, insbesondere beim Bremsen, die  • When decelerating the motor vehicle in the forward thrust operation, in particular when braking, the
Rekuperations-Betriebsart (B) gewährt ist, wobei in der Rekuperations-Betriebsart (B) im Vorwärts-Schubbetrieb der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor (110) als eine von dem mindestens einen Antriebsrad (113) direkt oder indirekt angetriebene Hydraulikpumpe, die das Arbeitsfluid von dem Niederdruck-Hydraulik-Speicher (111) in den Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) pumpt, zur rekuperativen Bremsenergie-Nutzung wirkt. Recuperation mode (B) is granted, wherein in the recuperation mode (B) in the forward overrun mode, the at least one hydraulic drive motor (110) as one of the at least one drive wheel (113) directly or indirectly driven hydraulic pump, which pumps the working fluid from the low pressure hydraulic accumulator (111) into the high pressure hydraulic accumulator (104), acts for recuperative braking energy usage.
6. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor (110) ausschließlich mit der Arbeitsflüssigkeit aus dem  the at least one hydraulic drive motor (110) exclusively with the working fluid from the
Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) belieferbar ist.  High pressure hydraulic accumulator (104) is deliverable.
7. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor (110) eine durchgehende Antriebswelle (11) aufweist.  the at least one hydraulic drive motor (110) has a continuous drive shaft (11).
8. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach 8. Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 7,  Claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
auf der durchgehenden Antriebswelle (11) des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors (110) eine Füllpumpe (114), die in Richtung zum mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) pumpt, im Saugstrang zwischen dem on the continuous drive shaft (11) of the at least one hydraulic drive motor (110), a filling pump (114) which pumps in the direction of the at least one hydraulic drive motor (110) in the suction line between the
Niederdruck-Hydraulik-Speicher (111) und dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) - insbesondere zur Vermeidung von starkem Unterdruck am Low-pressure hydraulic accumulator (111) and the at least one hydraulic drive motor (110) - in particular to avoid strong negative pressure on
Hochdruckanschluss (1) zumindest in der Rekuperations- Betriebsart (B) - angeordnet ist.  High-pressure connection (1) at least in the recuperation mode (B) - is arranged.
9. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach 9. Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 8,  Claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Schluckmenge der Füllpumpe (114) pro Wellenumdrehung wesentlich größer ist als die kleinste mögliche Schluckmenge des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors (110) pro Wellenumdrehung. characterized in that the specific amount of swirl of the filling pump (114) per shaft revolution is substantially greater than the smallest possible amount of swirling of the at least one hydraulic drive motor (110) per shaft revolution.
10. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach 10. Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 8 oder 9,  Claim 8 or 9,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die spezifische Schluckmenge der Füllpumpe (114) etwa gleich der halben maximalen spezifischen Schluckmenge des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors (110) pro Wellenumdrehung ist.  the specific amount of swallowing of the filling pump (114) is approximately equal to half the maximum specific amount of swallowing of the at least one hydraulic drive motor (110) per shaft revolution.
11. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 11. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Verhältnis des Gasdrucks des Druckspeichers (105) zwischen dem Höchstwert und dem Niedrigstwert den Betrag 1.1 bis 1.25 aufweist.  the ratio of the gas pressure of the pressure accumulator (105) between the maximum value and the lowest value has the value 1.1 to 1.25.
12. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 12. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 11,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
für die Steuerung der - insbesondere stufenlos oder abgestuft - veränderbaren Schluckmenge pro  for controlling the - in particular stepless or graduated - variable displacement per
Wellenumdrehung des mindestens einen hydraulischen  Shaft rotation of at least one hydraulic
Antriebsmotors (110) ein elektronisch betätigtes Magnet- Zweikanten-Steuerventil vorgesehen ist. 13. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12,  Drive motor (110) is provided an electronically actuated magnetic two-edge control valve. 13. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in einer Druckverbindung zwischen der Flüssigkeits- Hydraulikpumpe (103) und dem Hochdruck-Hydraulik-Speicher (104) ein Leistungsschieber (118) zur Umsteuerung der Flüssigkeits-Hydraulikpumpe (103) aus einem drucklosen Umlauf in einen Leistungsmodus mit hohem Arbeitsdruck geschaltet ist. in a pressure connection between the liquid hydraulic pump (103) and the high-pressure hydraulic accumulator (104) a power shifter (118) for switching the liquid hydraulic pump (103) is switched from a non-pressurized circulation in a high working pressure power mode.
14. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Arbeitsflüssigkeits-Stromregler (109) für den  the working fluid flow regulator (109) for the
Extremfall eine ausreichend große Durchflussmenge  In extreme cases, a sufficiently large flow rate
aufweist oder parallel ein Umgehungs-Ventil besitzt.  or in parallel has a bypass valve.
Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Verbrennungsmotor (101) als ein WANKEL-Kreiskolben- Motor ausgebildet ist.  the internal combustion engine (101) is designed as a WANKEL rotary engine.
16. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, 16. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 15,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in dem mindestens einen hydraulischen Antriebsmotor (110) ein das Schluckvolumen - insbesondere stufenlos - veränderndes Organ, insbesondere einen Ausgleichskolben (15a) mit einer Regelfeder (16), derart angeordnet ist, dass bei schwankendem Arbeitsdruck das an das Antriebsrad (113) abgegebene Drehmoment automatisch im Wesentlichen konstant gehalten wird. 17. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16,  in the at least one hydraulic drive motor (110) is a swallow volume - in particular continuously - changing organ, in particular a balance piston (15a) with a control spring (16), arranged such that at fluctuating working pressure to the drive wheel (113) output torque automatically is kept substantially constant. 17. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 16,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in einer Druckverbindung zwischen dem Hochdruck- Hydraulik-Speicher (104) und dem hydraulischen in a pressure connection between the high pressure Hydraulic accumulator (104) and the hydraulic
Antriebsmotor (110)  Drive motor (110)
• ein Arbeitsflüssigkeits-Stromregler (109), der  • a working fluid flow regulator (109), the
insbesondere als Stromregelventil ausgebildet ist, oder  is designed in particular as a flow control valve, or
• eine insbesondere elektromotorisch angetriebene  • a particular electric motor driven
Dosierpumpe  metering
zum Kontrollieren des Antriebs angeordnet ist.  is arranged to control the drive.
18. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, 18. Hydrostatic drive for a motor vehicle according to one of claims 1 to 17,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der mindestens eine hydraulische Antriebsmotor (110) the at least one hydraulic drive motor (110)
• als hydrostatische Hochmoment-Kreiskolbenmaschine nach dem Orbitprinzip ausgebildet ist und • Is designed as a hydrostatic high-torque rotary piston engine according to the orbit principle, and
• ein in einem Verstellbereich stufenlos veränderbares Schluckvolumen pro Wellenumdrehung aufweist, wobei die spezifische Schluckmenge des hydraulischen  • Has a continuously variable displacement volume per shaft revolution in an adjustment range, the specific displacement of the hydraulic fluid
Antriebsmotors (110) pro Wellenumdrehung in einem für den Fahrzeugbetrieb derart ausreichenden Bereich stufenlos veränderbar ist, dass das Drehmoments des mindestens einen hydraulischen Antriebsmotors (110) be Abfall des Arbeitsdrucks im Hochdruck-Hydraulik- Speicher (104) im Wesentlichen konstant haltbar ist.  Drive motor (110) per shaft revolution in a sufficient for vehicle operation range is continuously variable, that the torque of the at least one hydraulic drive motor (110) be drop in the working pressure in the high-pressure hydraulic accumulator (104) is substantially constant durable.
19. Hydrostatischer Antrieb für ein Kraftfahrzeug nach 19. Hydrostatic drive for a motor vehicle after
Anspruch 18,  Claim 18,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die hydrostatische Kreiskolbenmaschine nach dem  the hydrostatic rotary piston engine after the
Orbitprinzip  orbit principle
• einen als Abtrieb wirkenden, in einem Gehäuse (19) angeordneten Leistungsteil (51) aufweist, der - einen zentrischen, feststehenden Stator (52) mit einer Stator-Innenverzahnung (13) mit der A power unit (51) which acts as an output and is arranged in a housing (19) - A centric fixed stator (52) with a stator inner toothing (13) with the
Zähnezahl d,  Number of teeth d,
- einen als Kreiskolben (8) ausgebildeten Rotor mit einer teilweise in die Stator-Innenverzahnung (13) eingreifenden Rotor-Aussenverzahnung (12) mit einer Zähnezahl c, einer Rotor-Innenverzahnung (9) mit einer Zähnezahl b und einem Rotor-Aussendurchmesser (68), und  - A designed as a rotary piston (8) rotor with a partially in the stator inner teeth (13) engaging the rotor outer teeth (12) having a number of teeth c, a rotor internal toothing (9) with a number of teeth b and a rotor outer diameter (68 ), and
- eine zentrisch um eine Wellenachse (50) drehbar  - A centrally about a shaft axis (50) rotatable
gelagerte Welle (11) mit einer teilweise in die  mounted shaft (11) with a partially in the
Rotor-Innenverzahnung (9) eingreifenden ersten  Rotor internal teeth (9) engaging first
Wellen-Aussenverzahnung (10) mit einer Zähnezahl a umfasst, wobei der Kreiskolben (8) zum Ausführen einer Orbitbewegung derart exzentrisch zur Wellenachse (50) angeordnet ist und die Zähnezahlen a, b, c, d derart dimensioniert sind, dass sich mit Arbeitsfluid ver- und entsorgbare Zahnkammern (6) radial zwischen der Stator- Innenverzahnung (13) und der Rotor-Aussenverzahnung (12) bilden,  Shaft external toothing (10) having a number of teeth a includes, wherein the rotary piston (8) for performing an orbital movement is so eccentric to the shaft axis (50) and the numbers of teeth a, b, c, d are dimensioned such that ver with working fluid and disposable tooth chambers (6) form radially between the stator inner toothing (13) and the outer rotor toothing (12),
• einen Ein- und Auslassteil (53) zur Ver- und Entsorgung des Leistungsteils (51) mit dem Arbeitsfluid aufweist, mit dem Hochdruckanschluss (1) als Eingang für das unter Arbeitsdruck stehende Arbeitsfluid,  Having an inlet and outlet part (53) for the supply and disposal of the power part (51) with the working fluid, with the high-pressure port (1) as input for the working fluid under working pressure,
· ein scheibenförmiges Drehventil (3) aufweist, das um die Wellenachse (50) zentrisch drehbar und zur Welle (11) und zum Stator (52) zentrisch laufend ist, zur derart kommutierenden Steuerung der Ver- und Entsorgung der Zahnkammern (6) mit dem Arbeitsfluid, dass das Arbeitsfluid in einen ersten Teil (6a) der ZahnkammernHaving a disc-shaped rotary valve (3) which is about the shaft axis (50) centrally rotatable and to the shaft (11) and the stator (52) running centrally, for commuting such as the supply and disposal of the tooth chambers (6) with the Working fluid that the working fluid into a first part (6a) of the dental chambers
(6) mit dem Arbeitsdruck hinein und aus einem zweiten Teil (6b) der Zahnkammern (6) heraus zur Erzeugung des Antriebs oder Abtriebs leitbar ist, wobei das (6) with the working pressure into and out of a second part (6b) of the tooth chambers (6) out to generate the drive or driven output, wherein the
Drehventil einen Drehventil-Aussendurchmesser (69) hat, • ein Taumelgetriebe (56) als Synchronantrieb für das Drehventil (3) aufweist, mit Rotary valve has a rotary valve outer diameter (69), • a wobble gear (56) as a synchronous drive for the rotary valve (3), with
- einem Exzenter (57), der eine Exzenter- Innenverzahnung (58) mit einer Zähnezahl x und eine Exzenter-Aussenverzahlung (59) mit einer Zähnezahl y aufweist, wobei die Exzenter-Innenverzahnung (58) mit einer zweiten Wellenaussenverzahnung (60) der Welle (11) mit einer Zähnezahl w und die Exzenter- Aussenverzahlung (59) mit einem feststehenden  - An eccentric (57) having an eccentric internal teeth (58) with a number of teeth x and an eccentric Außenverzahlung (59) having a number of teeth y, wherein the eccentric internal teeth (58) with a second shaft outer toothing (60) of the shaft (11) with a number of teeth w and the eccentric outer payment (59) with one fixed
Innenzahnkranz (61) mit einer Zähnezahl z kämmt, wobei die Zähnezahlen w, x, y, z derart dimensioniert sind, dass der Exzenter (57) exzentrisch zur  Internal toothed ring (61) meshes with a number of teeth z, wherein the number of teeth w, x, y, z are dimensioned such that the eccentric (57) eccentric to
Wellenachse (50) zwischen der Welle (11) und dem Innenzahnkranz (61) bei Drehung der Welle (11) eine Orbitbewegung ausführt, und  Shaft axis (50) between the shaft (11) and the inner ring gear (61) upon rotation of the shaft (11) performs an orbital movement, and
- einem topfförmigen Verbindungsteil (62), das mit dem exzentrisch drehbaren Exzenter (57) drehfest  - A pot-shaped connecting part (62) which rotatably with the eccentrically rotatable eccentric (57)
gekoppelt ist und das mit dem zentrisch drehbaren Drehventil (3) 1:1 drehfest über eine taumelnde  coupled and with the centrically rotatable rotary valve (3) 1: 1 rotatably on a tumbling
Verbindung derart verbunden ist, dass eine  Connection is connected such that a
Drehbewegung von der Welle (11) über den Exzenter (57) auf das Drehventil (3) übertragbar ist,  Rotary movement of the shaft (11) via the eccentric (57) on the rotary valve (3) is transferable,
und  and
• zwei beidseitig am Leistungsteil (51) benachbarte, auf der Welle (11) angeordnete Radiallager (63) zur radialen Lagerung der Welle (11) aufweist,  Two radial bearings (63) arranged on both sides of the power section (51) and arranged on the shaft (11) for radially supporting the shaft (11),
wobei in which
• der Kreiskolben (8) mit seiner Rotor-Innenverzahnung • the rotary piston (8) with its internal rotor toothing
(9) auf der ersten Wellen-Aussenverzahnung (10) relativ zur Welle (11) und mit seiner Rotor-Aussenverzahnung(9) on the first shaft outer toothing (10) relative to the shaft (11) and with its rotor outer toothing
(12) auf der Stator-Innenverzahnung (13) relativ zum Stator (52) parallel zur Wellenachse (50) axial verschiebbar ist, • Verstellorgane (22) mit dem Kreiskolben (8) in Eingriff stehen, mittels welcher der Kreiskolben (8) axial verschiebbar ist und (12) is axially displaceable on the stator inner toothing (13) relative to the stator (52) parallel to the shaft axis (50), • Adjustment (22) with the rotary piston (8) are engaged, by means of which the rotary piston (8) is axially displaceable and
• die Zahnkammern (6) in axialer Richtung zwischen  • the tooth chambers (6) in the axial direction between
- einer axial feststehenden und radial mit dem  - An axially fixed and radially with the
Kreiskolben (8) gekoppelten, die Orbitalbewegung des Kreiskolbens (8) ausführenden Rotorplatte (17) und Rotary piston (8) coupled, the orbital movement of the rotary piston (8) exporting rotor plate (17) and
- einer axial beweglichen, axial mit dem Kreiskolben (8) gekoppelten und radial vom Kreiskolben (8) entkoppelten Statorplatte (14) - An axially movable, axially with the rotary piston (8) coupled and radially from the rotary piston (8) decoupled stator plate (14)
angeordnet sind und durch die Rotorplatte (17) und die Statorplatte (14) axial abgedichtet sind, wobei das Volumen der Zahnkammern (6) durch das axiale  are arranged and axially sealed by the rotor plate (17) and the stator plate (14), wherein the volume of the tooth chambers (6) by the axial
Verschieben des Kreiskolbens (8) und der Statorplatte (14) mittels der Verstellorgane (22) stufenlos  Moving the rotary piston (8) and the stator plate (14) by means of the adjusting members (22) continuously
veränderbar ist.  is changeable.
EP11749441.9A 2010-09-06 2011-09-01 Hydrostatic drive for a motor vehicle Withdrawn EP2614274A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11749441.9A EP2614274A1 (en) 2010-09-06 2011-09-01 Hydrostatic drive for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10175421 2010-09-06
PCT/EP2011/065091 WO2012031970A1 (en) 2010-09-06 2011-09-01 Hydrostatic drive for a motor vehicle
EP11749441.9A EP2614274A1 (en) 2010-09-06 2011-09-01 Hydrostatic drive for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2614274A1 true EP2614274A1 (en) 2013-07-17

Family

ID=43032916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11749441.9A Withdrawn EP2614274A1 (en) 2010-09-06 2011-09-01 Hydrostatic drive for a motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2614274A1 (en)
WO (1) WO2012031970A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104124A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Method and device for the adaptive control of a hydraulic press
CN102642459B (en) * 2012-05-17 2014-06-18 张志新 Liquid-electricity-gas mixed power system of automobile
BE1021140B1 (en) * 2013-04-09 2016-01-08 Cnh Industrial Belgium Nv A HYBRID DRIVE SYSTEM FOR A HARVESTER
EP2913212A1 (en) 2014-02-28 2015-09-02 DANA ITALIA S.p.A Dual mode hybrid hydrostatic driveline
JP6197782B2 (en) * 2014-11-17 2017-09-20 マツダ株式会社 Vehicle regeneration control method and regeneration control system
CN107187323A (en) * 2017-07-07 2017-09-22 沙尔夫矿山机械(徐州)有限公司 A kind of super capacitor rack rails clamp rail landscape small fire Main Engine
FR3079012A1 (en) * 2018-03-13 2019-09-20 Ali Bal PRESSURIZED HYDRAULIC MOTORIZATION SYSTEM WITH NO COMBUSTION ENGINE FOR A MOTOR VEHICLE
DE102021209462A1 (en) 2021-08-30 2023-03-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Secondary controlled hydraulic pressure medium supply system with an open hydraulic circuit
DE102022124423A1 (en) 2022-09-22 2024-03-28 Wacker Neuson Linz Gmbh Device and method for decelerating a vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3945207A (en) * 1974-07-05 1976-03-23 James Ervin Hyatt Hydraulic propulsion system
DE3247289A1 (en) * 1981-12-21 1983-10-13 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Device for storing hydraulic energy
US5507144A (en) * 1995-04-27 1996-04-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Lightweight, safe hydraulic power system and a method of operation thereof
CH701073B1 (en) 2004-07-22 2010-11-30 Siegfried A Dipl-Ing Eisenmann Hydrostatic rotary engine.
FR2879546B3 (en) * 2004-12-17 2008-02-08 La Mettrie Aymar De HYDRAULIC OR PNEUMATIC ENERGY RECOVERY DEVICE FOR SUBSEQUENT USE
ATE517262T1 (en) 2008-01-21 2011-08-15 Siegfried A Eisenmann VOLUME-CHANGEABLE INTERNAL GEAR PUMP

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012031970A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012031970A1 (en) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2614274A1 (en) Hydrostatic drive for a motor vehicle
EP2694803B1 (en) Hydraulic-electrical converter, transducer arrangement and method for driving a converter
DE69922504T2 (en) MOTOR VEHICLE GEARBOX
WO2003026911A1 (en) Drive assembly
EP0724068B1 (en) Oilfeeder system
DE202007014676U1 (en) Hydraulic drive system
EP1586785A2 (en) Arrangement and method of coupling an air compressor to the drive shaft of a combustion engine
EP2493715B1 (en) Electro-hydraulic traction drive
WO2011161117A2 (en) Continuously variable volume hydrostatic rotary piston machine
WO2008135158A1 (en) Torsional vibration damping system for the drive train of a vehicle
DE102008057897A1 (en) Hydrostatic drive and method of operating a vehicle
WO2018036731A1 (en) Hydrostatic system and pumping station for an oil or gas pipeline
EP1445855A2 (en) Drive apparatus and method for improving the efficiency
AT395235B (en) DRIVE SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES
EP2607691A1 (en) Wind power plant with a hydraulic pump
DE2756658A1 (en) VARIABLE SPEED TRANSMISSION
DE3139191A1 (en) Infinitely variable transmission
DE2904342A1 (en) HYDROSTATIC TRANSMISSION
EP2544913B1 (en) Drive device for a motor vehicle
EP0021452B1 (en) Steplessly variable load dependant spring gearing
DE102009005838B4 (en) Transmission device for transmitting a torque and device for generating or converting a torque
DE3321844A1 (en) Rotating energy store
CH679384A5 (en) Electrohydraulic drive for road vehicle - uses planetary gearing as intermediate transmission between hydro machine and driven vehicle wheel
DE19525890A1 (en) Continuous rev regulation system for automobile auxiliaries - uses single planetary gearing with drive shaft and 2 output shafts coupled to respective auxiliaries rotated at different rates
WO2015091188A1 (en) Hydrostatic piston engine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130305

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150401