WO2007079935A1 - Hydrostatischer antrieb - Google Patents

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WO2007079935A1
WO2007079935A1 PCT/EP2006/012260 EP2006012260W WO2007079935A1 WO 2007079935 A1 WO2007079935 A1 WO 2007079935A1 EP 2006012260 W EP2006012260 W EP 2006012260W WO 2007079935 A1 WO2007079935 A1 WO 2007079935A1
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pressure
line
valve
working line
memory
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PCT/EP2006/012260
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English (en)
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Inventor
Matthias Müller
Steffen Mutschler
Original Assignee
Bosch Rexroth Ag
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a hydrostatic drive with recovery of stored energy.
  • Hydrostatic drives are often used to drive commercial vehicles. It is possible to store a part of the kinetic energy during the braking process via the hydrostatic drive and then recover it.
  • AT 395 960 B it is proposed to use a hydrostatic drive in a closed circuit with a hydraulic pump provided for demand in only one direction.
  • the feed-side working line which connects the hydraulic pump to the hydraulic motor, is connected to a high-pressure accumulator.
  • the high-pressure accumulator and the low-pressure accumulator are permanently connected to the supply-side or suction-side working line.
  • the hydraulic pump will request the service line on the service side.
  • the hydraulic motor is adjustable and swung out for driving in a first direction. If the vehicle is in a pushing operation, the displacement of the hydraulic motor is initially adjusted in the direction of zero. In order to achieve a braking effect, the hydraulic motor is then swung in the opposite direction. As a result, the hydraulic motor calls in the respect of the hydraulic pump forder-side working line.
  • a check valve is provided in the working line.
  • the required by the hydraulic motor pressure medium is accordingly required in the high-pressure accumulator.
  • the kinetic energy of the vehicle is converted into pressure energy.
  • the volume flow compensation takes place by removing pressure medium from the low-pressure accumulator.
  • pressure medium is removed from the high-pressure accumulator.
  • the hydraulic motor is now swung out again in its first direction as in the previous driving.
  • an output torque is generated by the hydraulic motor.
  • the pressure medium conveyed through the hydraulic motor is conveyed to the volume compensation in the low pressure accumulator.
  • the hydrostatic drive according to the invention comprises a hydraulic pump, which via a first working line with a first working line connection and via a second working line with a second working line connection of a hydraulic motor is connectable. Furthermore, the hydrostatic drive comprises a first memory for storing pressure energy and a second memory. For recovering stored in the first memory pressure energy of the first memory for at least one conveying direction of the hydraulic pump with the suction side in this conveying direction first and second working line is connectable.
  • the hydrostatic drive according to the invention has the advantage that the supply of the pressure medium from the first store, in which the pressure medium is stored at a high pressure, takes place via the suction line connected to the hydraulic pump working line.
  • a volume flow compensation by the respective downstream working line connection of the hydraulic motor is connectable to the second memory.
  • a hydraulic cradle is formed, in which pressure medium is taken from the first reservoir and via the hydraulic pump and the hydraulic motor, which are in this Configuration are arranged serially to each other, is promoted in the low-pressure accumulator.
  • the first accumulator during a braking operation is advantageous for charging the first accumulator during a braking operation to be able to connect the at least one flow direction downstream first or second working line connection of the hydraulic motor with the first memory.
  • the first accumulator By such a possibility of being able to connect the first accumulator to the downstream connection of the hydraulic motor, it is possible to allow the first accumulator to be filled without reversing the flow direction in the hydraulic circuit.
  • seat valves are used.
  • the poppet valves are acted upon by pilot valves with a control pressure.
  • the second memory is preferably connected to a pressure maintenance line.
  • the pressure maintenance line can be connected to a pressure medium source. Due to the possibility of connecting a pressure medium source via the pressure retaining line with the second memory, a minimum pressure in the second memory can always be ensured. This is particularly advantageous in order to be able to readjust pressure medium lost from the pressure medium source, for example, due to leakage.
  • the pressure medium source is a feed device.
  • the use of the feeder as a pressure medium source for the second memory allows to use the feeder both for filling the hydraulic circuit with the first and second working line as well as for maintaining a minimum pressure in the second memory.
  • the Feed device preferably comprises a feed pump which feeds into a feed line. It is particularly preferred if the supply line can be connected via a switching valve to the pressure-retaining line. In this way, when the pressure in the second accumulator drops, pressure medium can be supplied from the supply line via the pressure maintenance line to the second accumulator by actuating the switching valve. If there is sufficient pressure in the second reservoir, the connection between the supply line and the pressure maintenance line can be interrupted in a simple manner by the switching valve.
  • the first memory and the second memory via a
  • Hydraulic motor promoted pressure medium is over the
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a hydrostatic drive according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of a second embodiment of a hydrostatic drive according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a third embodiment of a hydrostatic drive according to the invention.
  • the hydrostatic drive 1 shows a schematic representation of a hydrostatic drive 1 according to the invention.
  • the hydrostatic drive 1 according to the invention can be, for example, a traction drive of a commercial vehicle.
  • the invention is not limited to travel drives. Rather, all drives in the embodiment according to the invention can be realized in which a hydrostatic transmission is used.
  • the hydrostatic drive 1 comprises a drive motor 2.
  • the drive motor 2 drives a hydraulic pump 3 via a drive shaft 4.
  • the hydraulic pump 3 is an adjustable hydrostatic piston machine which is designed for conveying in two directions. Depending on the set conveying direction, the hydraulic pump 3 delivers into a first working line 5 or a second working line 6.
  • a hydraulic motor 7 can be connected to the first working line 5 and the second working line 6.
  • the hydraulic motor 7 has a first working line connection 8 and a second working line connection 9.
  • the first working line connection 8 can be connected to the first working line 5. Accordingly, the second working line connection 9 can be connected to the second working line 6.
  • the hydraulic pump 3 and the hydraulic motor 7 are connected to each other in a closed hydraulic circuit.
  • the output torque generated when the hydraulic motor 7 is acted upon by the hydraulic motor 7 is forwarded by an output shaft 10, for example, to a vehicle axle or a downstream manual transmission.
  • a first adjusting device 11 is provided for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump 3. Accordingly, the displacement of the hydraulic motor 7 is adjusted by a second adjusting device 12.
  • the first adjusting device 11 and the second adjusting device 12 each act on an adjusting mechanism of the hydraulic pump 3 or of the hydraulic motor 7.
  • a first connecting line 13 is connected at the first working line connection 8 of the hydraulic motor 7.
  • the second working line connection 9 of the hydraulic motor 7 is connected to a second connecting line 14.
  • the first connecting line 13 can be connected to the first working line 5 via a first seat valve 15.
  • the second connecting line 14 can be connected via a second seat valve 16 to the second working line 6.
  • the first seat valve 15 has a piston 17.
  • the piston 17 has a pressurizable with a control surface 18. Also on the control surface 18, the force of a closing spring acts 19. On the control surface 18th thus act a hydraulic force by a control pressure and the force of the closing spring 19 and act on the first seat valve 15 in the closing direction.
  • a first chamber 22 and a second chamber 23 are separated from each other when the seat valve 15 is closed. In the first chamber 22 and the second chamber 23, the pressure of the first working line 5 and the pressure of the first connecting line 13 act.
  • the pressures prevailing in the first chamber 22 and the second chamber 23 act on the piston 17 with a hydraulic force, which in Opening direction of the first seat valve 15 acts.
  • the hydraulic force on the control surface 18 is reduced, the hydraulic force in the first chamber 22 and the second chamber 23 exceeds the force of the closing direction closing spring 19, and the first seat valve 15 is brought to its open position.
  • the first chamber 22 and the second chamber 23 are connected to each other, so that a flow-through connection between the first working line 5 and the first connecting line 13 is made.
  • the first seat valve 15 is open, the first working line connection 8 of the hydraulic motor 7 is thus subjected to pressure medium when the pressure medium is conveyed through the hydraulic pump 3 into the first working line 5.
  • a first pilot valve 24 is provided.
  • the first pilot valve 24 is a 3/2-way valve and is acted upon by a valve spring 25 in a first direction with a force.
  • the force of an electromagnet 26 acts in place of the electromagnet 26 is also another actuator used.
  • a hydraulic force on the first pilot valve 24th is also another actuator used.
  • the first pilot valve 24 is brought into its first switching position 27 or in its second switching position 28. In the first switching position 27, the first pilot valve 25 connects a first control pressure line 29 to a first pressure supply line branch 32.
  • the prevailing in the first pressure supply line branch 32 pressure is thus supplied in the first switching position 27 of the first pilot valve 24 via the associated first control pressure line 29 of the control surface 18 of the first seat valve 15. Consequently, if the first pilot valve 24 is in the first switching position 27 predetermined by the valve spring 25, then the first seat valve 15 is acted upon in the closing direction. If, in contrast, the electromagnet 26 is acted on by a control signal, a force acting on the first pilot valve 24 by the electromagnet 26 brings the first pilot valve 24 into its second switching position 28 against the force of the valve spring 25. In the second switching position 28, the first control pressure line 29 is connected to a first expansion line 30. Via the first expansion line 30, the pressure prevailing in the first control pressure line 29 is released into a tank volume 31.
  • the pressure required to generate the control force on the control surface 18 is via the first pressure supply line branch 32 and the first pilot valve 24 supplied.
  • the first pressure supply line branch 32 is for this purpose connected to a pressure supply line 34.
  • the pressure supply line 34 is connected to an output of a shuttle valve 35. By the shuttle valve 35 in each case the highest pressure available in the system is provided in the manner described below.
  • a second pilot valve 36 is provided.
  • the second pilot valve 36 is constructed similar to the first pilot valve 24. A further description is omitted for clarity.
  • a second control pressure line 27 with a second pressure supply line branch 38 is connected.
  • the second pilot valve 36 is also held by a spring in this position. If the second pilot valve 36 is acted on by a control signal to an electromagnet, it is brought into its second switching position, in which the second control pressure line 37 is connected to a second expansion line 39.
  • the control pressure acting on the control surface of the second seat valve 16 is consequently reduced by the second control pressure line 27 being expanded into the tank volume 31.
  • the second seat valve 16 is brought into its open position upon application of a control signal to the pilot valve 36. In the open position of the second seat valve 16, the second connecting line 14 and the second working line 6 are connected to each other.
  • both the first pilot valve 24 and the second pilot valve 36 are supplied with a control signal.
  • the first control pressure line 29 and the second control pressure line 37 are consequently expanded into the tank volume 31 and the first seat valve 15 and the second seat valve 16 are brought into their respective open positions.
  • a closed hydraulic circuit is formed by in known manner, the hydraulic pump 3 and the hydraulic motor 7 are arranged as a hydrostatic transmission.
  • the transmission ratio of the hydrostatic transmission is set by adjusting the delivery volume of the hydraulic pump 3 or the intake volume of the hydraulic motor 7 by means of the first adjusting device 11 and the second adjusting device 12.
  • the hydrostatic drive 1 further comprises a first reservoir 40 and a second reservoir 40
  • the first memory 40 is as
  • the second memory 41 is designed as a low-pressure accumulator.
  • both reservoirs 40, 41 are designed as hydropneumatic reservoirs in which a compressible volume at
  • the first accumulator 40 can be connected to the hydrostatic circuit via a high-pressure accumulator line 33.
  • the high-pressure storage line 33 branches into a first high-pressure storage line branch 42 and a second high-pressure storage line branch 43.
  • a third seat valve 44 is arranged in the first high-pressure storage line branch 42.
  • a fourth seat valve 45 is arranged in the second high-pressure storage line branch 43.
  • the third seat valve 44 and the fourth seat valve 45 are also each acted upon by the control pressure via a third control pressure line 48 and a fourth control pressure line 49 in the closing direction. Also in the closing direction acts on the third seat valve 44 and the fourth seat valve 45 each have a closing spring.
  • the third seat valve 44 is in its closed position, the first high-pressure storage line branch 42 is interrupted.
  • the fourth seat valve 45 is in its closed Position, the second high-pressure storage line branch 43 is interrupted.
  • the first high-pressure storage line branch 42 opens into the first working line 5. Accordingly, the second flows
  • the third control pressure line 48 is connected to a third pressure supply line branch 50 in a first switching position of a third pilot valve 46.
  • the third pilot valve 46 is acted upon in the direction of this switching position with a valve spring. In the opposite direction in turn acts an electromagnet, which can act on the third pilot valve 46 in the manner already described with a force against the force of the valve spring. If the solenoid is acted upon by a control signal, it brings the third pilot valve 46 in its second switching position.
  • the third control pressure line 48 is connected to a third expansion line 52 in this position, so that the third control pressure line 48 is expanded into the tank volume 31.
  • the third seat valve 44 is brought into its open position by the pressure prevailing in the first high pressure accumulator line 42. In the open position of the third seat valve 44, the first working line 5 is connected to the first memory 40 via the first high-pressure storage line branch 42 and the high-pressure accumulator line 33.
  • the fourth seat valve 45 is also provided by a fourth pilot valve 47 controllable.
  • a fourth control pressure line 49 can be connected via the fourth pilot valve 47 either to a fourth pressure supply line branch 51 or to a fourth expansion line 53.
  • the fourth pilot valve 47 connects the fourth control pressure line 49 with the fourth pressure supply line branch 51.
  • the fourth pilot valve 47 is adjusted to its second switching position, in which the fourth control pressure line 49 is connected to the fourth expansion line 53 , In the manner already described, this leads to an opening of the fourth seat valve 45.
  • the second working line 6 is connected to the first reservoir 40 via the second high-pressure storage line branch 43.
  • the second memory 41 is designed as a low-pressure accumulator and connected via a low-pressure accumulator line 54 to the hydraulic circuit.
  • the low-pressure storage line 54 branches into a first low-pressure storage line branch 55 and a second low-pressure storage line branch 56.
  • a fifth seat valve 57 is arranged in the first low-pressure storage line branch 55.
  • a sixth seat valve 58 is arranged in the second low-pressure storage line branch 56.
  • the first low-pressure storage line branch 55 terminates in the first connection line 13.
  • the second low-pressure storage line branch 56 terminates in the second connection line 14.
  • the sixth seat valve 58 interrupts the connection between the second connection line 14 and the low-pressure storage line 54.
  • the fifth seat valve 57 is actuated by a fifth pilot valve 59.
  • a fifth pilot valve 59 To the fifth seat valve 57 in On the other hand, if the fifth pilot valve 59 is acted on by a solenoid with a control force, then the fifth pilot valve 59 is in its against the force of its valve spring brought second switching position, in which the fifth control pressure line 51 is connected to a fifth expansion line 65.
  • the fifth control pressure line 51 is connected to a fifth expansion line 65.
  • the sixth seat valve 58 is actuated by a sixth pilot valve 60.
  • a sixth control pressure line 62 is connected by the sixth pilot valve 60 to a sixth pressure supply line branch 64.
  • the sixth pilot valve 60 If, however, the sixth pilot valve 60 is acted upon by a control signal, it is brought by its electromagnet against the force of the valve spring in its other end position. In this end position, the sixth control pressure line 62 is connected to a sixth expansion line 66. The pressure medium escaping from the sixth control pressure line 62 via the sixth expansion line 60 into the tank volume 31 leads to a reduction of the control force at the sixth seat valve 58. The reduction of the control force which acts on the sixth seat valve 58 in its closing direction leads to a preponderance the counteracting forces generated by the pressures acting in the second low-pressure storage line branch 56. As a result, that will sixth seat valve 58 is brought into its open position in which a flow-through connection in the second low pressure storage line branch 56 exists.
  • the first to sixth pressure supply line branches 32, 38, 50, 51, 63 and 64 are connected to a pressure supply line 34.
  • the pressure supply line 34 is connected to an output of the shuttle valve 35.
  • a storage connection line 67, or a motor connection line 68 opens. Via the storage connection line 67, the input of the shuttle valve 35 is acted upon by the pressure prevailing in the high-pressure accumulator line 33 and thus by the pressure prevailing in the first accumulator 40.
  • the higher of the pressures of the first and second working line 5, 6 acts via the pump connecting line 68.
  • the highest pressure available in the system for controlling the seat valves is produced by the shuttle valve 35 at the outlet thereof 15, 16, 44, 45, 57, 58 are provided.
  • the hydrostatic drive 1 further comprises a feed device 69.
  • the feed device 69 has a feed pump 70.
  • the feed pump 70 is provided for conveying in only one direction and preferably designed as a fixed displacement pump.
  • the feed pump 70 is arranged together with the adjustable hydraulic pump 3 on the drive shaft 4 and is thus driven by the drive motor 2.
  • the feed pump 70 draws pressure medium from the tank volume 31 and delivers it to a feed line 71.
  • the feed line 71 branches into a first feed line branch 72 connected to the first working line 5 and a second feed line branch 73 connected to the second working line 6.
  • a first check valve 74 is provided in the first feed line branch 72 .
  • In the second supply line branch 73 is a second check valve 75th intended.
  • the two check valves 74 and 75 are arranged so that they open in the direction of the first working line 5 and the second working line 6, if the pressure in the feed line 71 is greater than the respective working line pressure in the first working line 5 or second working line 6.
  • To protect the hydrostatic drive 1 can be arranged in addition to the first check valve 74 and to the second check valve 75 each parallel a pressure relief valve which relaxes the respective working line 5, 6 at the emergence of a critically high pressure in the direction of the feed line 71.
  • the feed device 69 can be connected to the second store 41 via a pressure-maintaining line 76.
  • the pressure holding line 76 connects an output of a switching valve 77 with the low pressure accumulator line 54.
  • the switching valve 77 is in response to the force of a compression spring 78 and an oppositely acting hydraulic force in a first or a second switching position. If the hydraulic force is greater than the force of the compression spring 78, then the switching valve 77 connects the feed line 71 with a drain line 81.
  • the drain line 81 is connected via a first pressure relief valve 80 to the tank volume 31. Falls below the hydraulic force at the switching valve 77, the force of the compression spring 78, the compression spring 78 moves the switching valve 77 in its other switching position in which the feed line 71 is connected to the pressure retaining line 76.
  • the switching valve 77 switches to its first and second switching positions.
  • the pressure-retaining line 76 can be connected to the tank volume 31 via a second pressure-limiting valve 82.
  • the switching valve 77 is brought into a switching position in which the feed line 71 is connected to the pressure-retaining line 76. In this switching position 70 pressure medium is conveyed by the feed pump in the second memory 41.
  • the pressure in the second accumulator 41 increases until a sufficient pressure is reached and as a result, the hydraulic force acting on the switching valve 77 brings the switching valve 77 to its opposite switching position.
  • the pressure prevailing in the feed device 69 is limited by the pressure limiting valve 80.
  • the first pressure limiting valve 80 is set to 20 bar, for example.
  • the second pressure limiting valve 82 is set to a higher pressure, for example, 40 bar, which corresponds to the switching pressure of the switching valve 77.
  • a closed hydraulic circuit is provided during a normal driving operation, in which the hydraulic pump 3 and the hydraulic motor 7 are arranged.
  • the first pilot valve 24 and the second pilot valve 36 are supplied with a control signal.
  • the first seat valve 15 and the second seat valve 16 are in their open position and the closed hydraulic circuit consists of the first working line 5, the first connecting line 13, the second connecting line 14 and the second working line 6.
  • a forward drive means conveying of pressure medium through the hydraulic pump 3 into the first working line 5. Accordingly, the first working line 5 when driving forward the delivery-side working line and the second working line 6, the suction-side working line.
  • the considered vehicle should first be pushed or slowed down.
  • the first memory 40 is used to store the kinetic energy of the vehicle.
  • pressure medium by the now acting as a pump hydraulic motor 7 is to promote.
  • pressure medium is removed from the second reservoir 41 and pumped by the hydraulic motor 7 into the first reservoir 40.
  • the fifth pilot valve 59 is acted upon by a control signal.
  • the fifth seat valve 57 in its open position and pressure medium can be sucked from the second memory 41 via the first low pressure storage line branch 55 by the hydraulic motor 7 at the first working line connection 8.
  • the hydraulic fluid sucked by the hydraulic motor 7 from the second memory 41 pressure medium is conveyed by the hydraulic motor 7 in the second connecting line 14.
  • the second pilot valve 36 is also supplied with a control signal, so that the second seat valve 16 is also in its open position.
  • the fourth pilot valve 47 is supplied with a control signal and the fourth seat valve 45 is also brought into its open position by the pressure of the second high-pressure accumulator line branch 43.
  • the remaining pilot valves 46, 24 and 60 are acted upon only by their respective valve springs and the associated seat valves 44, 15 and 58 are in their closed position.
  • the pressure medium conveyed by the hydraulic motor 7 is consequently conveyed via the second connecting line 14 in the direction of the second working line 6 and further into the first store 40 via the second high-pressure storage line branch 43.
  • pressure medium is stored under high pressure in the first memory.
  • the stored pressure energy is generated by the reduction of the kinetic energy of the vehicle. If, after a braking operation described in this way, acceleration is again to be made in the forward direction during forward travel, then the pressure medium from the first reservoir 40 must be supplied to the hydrostatic drive 1 in a suitable manner. According to the removal of the pressure medium from the first reservoir 40 takes place in the respective suction-side working line.
  • the suction-side working line is in each case in the case of a forward drive, the second working line 6.
  • the fourth pilot valve 47 is acted upon by a control signal.
  • the fourth seat valve 45 is brought into the open position and the pressure medium from the first reservoir 40 is the second working line 6 and thus the suction side of the hydraulic pump 3 is supplied.
  • the hydraulic pump 3 thus sucks from the second working line 6 under a pre-pressure and can additionally be acted on by the torque of the drive motor 2. This leads to an addition of the moments and the drive motor 2 can be operated at a lower power. A fuel saving is the result.
  • the hydraulic motor 7 With the working line pressure in the first working line 5, the hydraulic motor 7 is acted upon.
  • the first pilot valve 24 is acted upon by a control signal, so that the first seat valve 15 is in its open position.
  • the first working line 8 of the hydraulic motor 7 is thus connected to the delivery-side working line 5.
  • escaping pressure fluid is expanded to produce an output torque to the output shaft 10 and is conveyed via the opened sixth seat valve 58 in the second memory 41.
  • the sixth pilot valve 60 is supplied with a control signal.
  • the remaining seat valves (16, 44 and 57) are each in their closed position, in which the associated pilot valves (36, 46 and 59) are not acted upon by a control signal.
  • a reverse drive leads to a reversal of the suction and delivery side working line with respect to the hydraulic pump 3. Accordingly, starting from the example described above when reversing the second working line 6, the delivery side working line with respect to the hydraulic pump 3 and the first working line 5 is the suction side working line with respect to the hydraulic pump 3. Consequently, the direction of flow through the hydraulic motor 7 also changes, so that, when reversing, the first working line connection 8 of the hydraulic motor 7 is the downstream working line connection and the second working line connection 9 is the upstream working line connection of the hydraulic motor 7.
  • both an acceleration process and a braking process are shown in the following table for forward and reverse travel.
  • the pilot valves supplied with a control signal are indicated. This means that the other pilot valves each receive no control signal and the seat valves assigned to them are in the closed position.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the hydrostatic drive 1 'according to the invention.
  • the same reference numerals are used for identical components. Their renewed description is omitted.
  • the second exemplary embodiment of FIG. 2 instead of the first pressure limiting valve 80 and the second pressure limiting valve 82, only one feed pressure limiting valve 80 'is provided.
  • the feed pressure limiting valve 80 ' is connected to the feed line 71 via a feed pressure limiting line 83. Further, the feed line 71 is connected to the pressure holding line 76. In the transition from the feed line 71 to the pressure holding line 76, a third check valve 84 is provided.
  • the check valve can also be advantageously used in the embodiment of FIG.
  • the third check valve 84 opens in the direction of the pressure-retaining line 76.
  • a pressure limit to a maximum allowable feed pressure This is for example 25 bar. If a pressure prevails in the second accumulator 41, which exceeds this maximum permissible supply pressure, the third check valve 84 moves to its closed position and thus separates the second accumulator 41 from the changed supply means 69 '. Is however by leakage For example, the pressure in the second memory 41 dropped below the feed pressure, the third check valve 84 opens and the second memory 41 is filled from the changed feed device 69 'by means of the feed pump 70.
  • the higher of the two working line pressures in the first working line 5 and the second working line 6 is not supplied directly to the shuttle valve 35 via the hydraulic pump 3. Rather, another shuttle valve 89 is provided.
  • the further shuttle valve 89 is connected via a first shuttle valve line 87 to the first working line 5. Via a second shuttle valve line 88, the further shuttle valve 89 is connected to the second working line 6.
  • the output of the further shuttle valve 89, to which the higher of the two working line pressures is present, is connected via an exchange valve connection line 68 'to an input of the shuttle valve 35.
  • the higher of the two working line pressures is compared with the pressure prevailing in the storage connection line 67 and supplied to the pressure supply line 34 via the shuttle valve 35.
  • the first shift position 27 'and the second shift position 28' are interchanged.
  • the first pressure supply line branch 32 is connected to the first control pressure line 29.
  • the second pressure supply line branch 38 is connected to the second control pressure line 37.
  • first seat valve 15 and the second seat valve 16 are each in its open position and the hydraulic pump 3 and the hydraulic motor 7 via the first working line 5, the second working line 6 and the first connecting line 13 and the second connecting line 14 are connected to each other in a simple closed hydraulic circuit.
  • An energization of the solenoids of the pilot valves 24 'and 36' is not required.
  • a first parallel pressure limiting valve 85 is arranged parallel to the first non-return valve 74.
  • the first parallel pressure relief valve 85 opens in the direction of the feed line 71, if the pressure in the first working line 5 exceeds a set by a spring of the first parallel pressure relief valve 85 value.
  • a second parallel pressure relief valve 86 is provided. The second parallel
  • Pressure relief valve 86 is parallel to the first
  • Check valve 75 is arranged. It opens, provided that
  • Pressure in the second working line 6 exceeds the set at the second parallel pressure relief valve 86 by a further spring critical pressure.
  • a recovery of kinetic energy is provided only for one direction of travel.
  • This direction of travel corresponds to the above-mentioned forward drive, in which the hydraulic pump 3 requires the first working line 5.
  • the construction costs for such a hydrostatic drive 1 '', which provides for only one direction of travel energy recovery, is reduced considerably.
  • the first pilot valve 24 'and the first seat valve 15 are just as little necessary as the third pilot valve 46 and the third seat valve 44 and the corresponding not required lines.
  • the third exemplary embodiment shown in FIG. 3 is based on the exemplary embodiment shown in FIG. 2, so that the remaining elements coincide with those already described with reference to FIG. 2.
  • a fuse line 90 is provided in the embodiment of FIG.
  • the fuse line 90 connects the low pressure accumulator line 54 to the high pressure accumulator line 33.
  • a accumulator pressure relief valve 91 is arranged in the fuse line 90.
  • the accumulator pressure limiting valve 91 secures the first accumulator 40 against an impermissible pressure increase. At the same time it makes it possible for hydrostatic braking to continue to be carried out by the hydrostatic drive 1 ", even if the first accumulator 40 is already fully charged.
  • a limit value for the pressure in the first accumulator 40 is set by a accumulator pressure limiting valve spring 92. This limit value corresponds to the pressure in the first memory 40 at the maximum state of charge of the first memory 40.
  • the hydraulic motor 7 no longer promotes the pressure medium in the first Storage element 40, but via the backup line 90 and the memory pressure limiting valve 91 disposed therein back into the low-pressure accumulator line 54
  • the accumulator pressure relief valve 91 there is a closed hydraulic circuit in which the accumulator pressure relief valve 91, the flow throttles and thus a braking effect is generated. This can be done even with fully charged first memory 40, a hydrostatic braking, without a volume compensation is required.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb. Der hydrostatische Antrieb (1) umfasst eine Hydropumpe (3) und einen Hydromotor (7). Die Hydropumpe (3) ist über eine erste Arbeitsleitung (5) mit einem ersten Arbeitsleitungsarischluss (8) des Hydromotors (7) und über eine zweite Arbeitsleitung (6) mit einem zweiten Arbeitsleitungsanschluss (9) des Hydromotors (7) verbindbar. Ferner umfasst der hydrostatische Antrieb (1) einen ersten Speicher (40) zum Speichern von Druckenergie und einen zweiten Speicher (41). Der erste Speicher ist zur Rückgewinnung der darin gespeicherten Druckenergie zumindest für eine Förderrichtung mit einer bezüglich der Hydropumpe (3) bei dieser Förderrichtung saugseitigen ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung (5, 6) verbindbar.

Description

Hydrostatischer Antrieb
Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit Ruckgewinnung von gespeicherter Energie.
Hydrostatische Antriebe werden häufig zum Antreiben von Nutzfahrzeugen verwendet. Dabei ist es möglich, über den hydrostatischen Antrieb einen Teil der kinetischen Energie wahrend des Bremsvorgangs zu speichern und anschließend zurückzugewinnen. In der AT 395 960 B ist es vorgeschlagen, einen hydrostatischen Antrieb in einem geschlossenen Kreislauf mit einer zur Forderung in lediglich einer Richtung vorgesehenen Hydropumpe zu verwenden. Die forderseitige Arbeitsleitung, welche die Hydropumpe mit dem Hydromotor verbindet, ist mit einem Hochdruckspeicher verbunden. Es ist ein zweiter Speicher vorhanden, der als Niederdruckspeicher ausgebildet und mit der bezuglich der Hydropumpe saugseitigen Arbeitsleitung verbunden ist. Der Hochdruckspeicher sowie der Niederdruckspeicher sind permanent mit der forderseitigen bzw. der saugseitigen Arbeitsleitung verbunden. Wahrend eines normalen Fahrbetriebs fordert die Hydropumpe in die forderseitige Arbeitsleitung. Der Hydromotor ist verstellbar und zum Fahren in einer ersten Richtung ausgeschwenkt. Gerat das Fahrzeug in einen Schiebebetrieb, so wird zunächst das Schluckvolumen des Hydromotors in Richtung Null verstellt. Um eine Bremswirkung zu erzielen, wird anschließend der Hydromotor in der entgegengesetzten Richtung ausgeschwenkt. In Folge dessen fordert der Hydromotor in die bezuglich der Hydropumpe forderseitige Arbeitsleitung.
Um das Einstromen von Druckmittel in die Hydropumpe entgegen der Forderrichtung der Hydropumpe zu verhindern, ist in der Arbeitsleitung ein Ruckschlagventil vorgesehen. Das von dem Hydromotor geforderte Druckmittel wird dementsprechend in den Hochdruckspeicher gefordert. Damit wird unter Druckerhöhung des Drucks in dem Hochdruckspeicher die kinetische Energie des Fahrzeugs in Druckenergie umgewandelt. Der Volumenstromausgleich erfolgt durch Entnahme von Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher.
Soll die gespeicherte Energie zurückgewonnen werden, so wird aus dem Hochdruckspeicher Druckmittel entnommen. Der Hydromotor ist wie im vorangegangenen Fahrbetrieb nun wieder in seiner ersten Richtung ausgeschwenkt. Beim Entspannen des Druckmittels über den Hydromotor wird durch den Hydromotor ein Abtriebsmoment erzeugt. Das durch den Hydromotor hindurch geförderte Druckmittel wird zum Volumenausgleich in den Niederdruckspeicher gefördert.
Bei dem bekannten Antrieb ist es nachteilig, dass zur Entnahme des Druckmittels der Hydromotor direkt aus dem Hochdruckspeicher mit dem Druckmittel beaufschlagt wird. Bei dem vorgeschlagenen Antrieb mit Rückgewinnung der kinetischen Energie muss zudem der Hydromotor über seine Neutrallage hinaus vergeschwenkt werden. Dabei wird die Strömungsrichtung in dem hydraulischen Kreislauf teilweise umgekehrt. Durch das direkte Zuführen des Druckmittels zu dem Hydromotor ist eine Momentenaddition durch Nutzung des Drucks in dem Hochdruckspeicher sowie dem Drehmoment eines die Hydropumpe antreibenden Motors nicht möglich.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen hydrostatischen Antrieb zu schaffen, bei dem gleichzeitig eine Rückgewinnung der gespeicherten Energie und eine Zuführung eines Antriebsmoments durch einen Antriebsmotor möglich ist.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen hydrostatischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb umfasst eine Hydropumpe, die über eine erste Arbeitsleitung mit einem ersten Arbeitsleitungsanschluss und über eine zweite Arbeitsleitung mit einem zweiten Arbeitsleitungsanschluss eines Hydromotors verbindbar ist. Ferner umfasst der hydrostatische Antrieb einen ersten Speicher zum Speichern von Druckenergie und einen zweiten Speicher. Zur Rückgewinnung von in dem ersten Speicher gespeicherter Druckenergie ist der erste Speicher für zumindest eine Förderrichtung der Hydropumpe mit der bei dieser Förderrichtung saugseitigen ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung verbindbar. Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb hat den Vorteil, dass das Zuführen des Druckmittels aus dem ersten Speicher, in dem das Druckmittel mit einem hohen Druck gespeichert ist, über die saugseitig mit der Hydropumpe verbundene Arbeitsleitung erfolgt. Damit ist eine Momentenaddition möglich, da zusätzlich zu der Erhöhung des saugseitigen Drucks der Hydropumpe die Hydropumpe mit einem Antriebsmoment eines die Hydropumpe antreibenden Antriebsmotors beaufschlagt werden kann. Die Rückführung der in Form von Druckenergie gespeicherten kinetischen Energie des Fahrzeugs erfolgt somit nicht direkt am Hydromotor, sondern indirekt. Der Hydromotor selbst wird dagegen wie es im normalen Fahrbetrieb ebenfalls üblich ist, lediglich durch den von der Hydropumpe erzeugten Arbeitsleitungsdruck beaufschlagt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Beispielsweise ist es vorteilhaft, zur Rückgewinnung der in dem ersten Speicher gespeicherten Druckenergie einen Volumenstromausgleich zu ermöglichen, indem der jeweils stromabwärtige Arbeitsleitungsanschluss des Hydromotors mit dem zweiten Speicher verbindbar ist. Durch die Verbindung des stromabwärtigen Anschlusses der Hydropumpe mit dem zweiten Speicher entsteht eine hydraulische Wiege, bei der aus dem ersten Speicher Druckmittel entnommen und über die Hydropumpe und den Hydromotor, die in dieser Konfiguration seriell zueinander angeordnet sind, in den Niederdruckspeicher gefördert wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, zum Aufladen des ersten Speichers während eines Bremsvorgangs den für zumindest eine Strömungsrichtung stromabwärtigen ersten oder zweiten Arbeitsleitungsanschluss des Hydromotors mit dem ersten Speicher verbinden zu können. Durch eine solche Möglichkeit, den ersten Speicher mit dem stromabwärtigen Anschluss des Hydromotors verbinden zu können, ist es möglich, ohne Umkehr der Strömungsrichtung in dem hydraulischen Kreislauf das Befüllen des ersten Speichers zu ermöglichen. Zum Herstellen der Verbindungen zwischen den Arbeitsleitungsanschlüssen sowie der ersten und zweiten Arbeitsleitung bzw. dem ersten und zweiten Speicher mit der ersten Arbeitsleitung bzw. der zweiten Arbeitsleitung bzw. dem ersten Arbeitsleitungsanschluss oder zweiten Arbeitsleitungsanschluss werden vorteilhaft Sitzventile verwendet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Sitzventile durch Pilotventile mit einem Steuerdruck beaufschlagt.
Weiterhin ist vorzugsweise der zweite Speicher mit einer Druckhalteleitung verbunden. Die Druckhalteleitung ist mit einer Druckmittelquelle verbindbar. Durch die Möglichkeit, eine Druckmittelquelle über die Druckhalteleitung mit dem zweiten Speicher zu verbinden, kann ein Mindestdruck in dem zweiten Speicher stets sichergestellt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um aus der Druckmittelquelle etwa durch Leckage verlorenes Druckmittel wieder nachführen zu können.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Druckmittelquelle eine Speiseeinrichtung ist. Die Nutzung der Speiseeinrichtung als Druckmittelquelle für den zweiten Speicher erlaubt es, die Speiseeinrichtung sowohl zum Befüllen des hydraulischen Kreislaufs mit der ersten und zweiten Arbeitsleitung als auch zum Aufrechterhalten eines Mindestdrucks in dem zweiten Speicher zu nutzen. Die Speiseeinrichtung umfasst dabei vorzugsweise eine in eine Speiseleitung fördernde Speisepumpe. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Speiseleitung über ein Schaltventil mit der Druckhalteleitung verbindbar ist. Damit lässt sich bei Abfallen des Drucks in dem zweiten Speicher durch Betätigen des Schaltventils Druckmittel aus der Speiseleitung über die Druckhalteleitung dem zweiten Speicher zuführen. Ist ein ausreichender Druck in dem zweiten Speicher vorhanden, so kann in einfacher Weise durch das Schaltventil die Verbindung zwischen der Speiseleitung und der Druckhalteleitung unterbrochen werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die Speiseleitung über ein Rückschlagventil mit der Druckhalteleitung direkt zu verbinden. Dabei öffnet das Ventil in Richtung auf die
Druckhalteleitung hin. Somit kann der in dem zweiten
Speicher gebildete Druck nicht in das Speisesystem entweichen. Durch das Speisesystem wird dann lediglich die Leckage ausgeglichen. Ansonsten ist bei ausreichendem
Druck in dem hydraulischen System der hydraulische
Kreislauf von dem Speisesystem entkoppelt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste Speicher und der zweite Speicher über ein
Speicherdruckbegrenzungsventil direkt miteinander verbindbar. Sofern der Hochdruckspeicher bereits vollständig gefüllt ist, kann dennoch eine hydraulische
Bremsung durchgeführt werden. In diesem Fall öffnet das Speicherdruckbegrenzungsventil und das durch den
Hydromotor geförderte Druckmittel wird über das
Speicherdruckbegrenzungsventil in Richtung auf den zweiten
Speicher zu entspannt. Es entsteht damit ein geschlossener hydraulischer Kreislauf, so dass kein Volumenausgleich erforderlich ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs 1. Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb 1 kann beispielsweise ein Fahrantrieb eines Nutzfahrzeugs sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Fahrantriebe beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Antriebe in der erfindungsgemäßen Ausführung realisierbar, bei denen ein hydrostatisches Getriebe zum Einsatz kommt.
Der hydrostatische Antrieb 1 umfasst einen Antriebsmotor 2. Der Antriebsmotor 2 treibt eine Hydropumpe 3 über eine Antriebswelle 4 an. Die Hydropumpe 3 ist eine verstellbare hydrostatische Kolbenmaschine, welche zur Förderung in zwei Richtungen ausgelegt ist. Die Hydropumpe 3 fördert abhängig von der eingestellten Förderrichtung in eine erste Arbeitsleitung 5 oder eine zweite Arbeitsleitung 6. Mit der ersten Arbeitsleitung 5 und der zweiten Arbeitsleitung 6 ist ein Hydromotor 7 verbindbar. Der Hydromotor 7 weist einen ersten Arbeitsleitungsanschluss 8 und einen zweiten Arbeitsleitungsanschluss 9 auf. Der erste Arbeitsleitungsanschluss 8 ist mit der ersten Arbeitsleitung 5 verbindbar. Dementsprechend ist der zweite Arbeitsleitungsanschluss 9 mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbindbar. Sind der erste Arbeitsleitungsanschluss 8, wie es nachfolgend noch beschrieben wird, und der zweite Arbeitsleitungsanschluss 9 mit der ersten Arbeitsleitung 5 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 6 verbunden, so sind die Hydropumpe 3 sowie der Hydromotor 7 in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf miteinander verbunden. Das bei Beaufschlagen des Hydromotors 7 durch den Hydromotor 7 erzeugte Abtriebsmoment wird durch eine Abtriebswelle 10 beispielsweise an eine Fahrzeugachse oder ein nachgeschaltetes Schaltgetriebe weitergeleitet.
Zur Einstellung des Fördervolumens der Hydropumpe 3 ist eine erste Verstellvorrichtung 11 vorgesehen. Dementsprechend wird das Schluckvolumen des Hydromotors 7 durch eine zweite Verstellvorrichtung 12 verstellt. Die erste Verstellvorrichtung 11 und die zweite Verstellvorrichtung 12 wirken auf jeweils einen Verstellmechanismus der Hydropumpe 3 bzw. des Hydromotors 7.
An dem ersten Arbeitsleitungsanschluss 8 des Hydromotors 7 ist eine erste Verbindungsleitung 13 angeschlossen. Der zweite Arbeitsleitungsanschluss 9 des Hydromotors 7 ist mit einer zweiten Verbindungsleitung 14 verbunden. Die erste Verbindungsleitung 13 ist über ein erstes Sitzventil 15 mit der ersten Arbeitsleitung 5 verbindbar. Die zweite Verbindungsleitung 14 ist über ein zweites Sitzventil 16 mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbindbar.
Sämtliche Sitzventile in dem in der Fig. 1 dargestellten hydrostatischen Kreislauf sind gleich aufgebaut. Der Übersichtlichkeit halber wird nachfolgend lediglich auf den Aufbau des ersten Sitzventils 15 im Detail eingegangen.
Das erste Sitzventil 15 weist einen Kolben 17 auf. Der Kolben 17 hat eine mit einem Druck beaufschlagbare Steuerfläche 18. Ebenfalls auf die Steuerfläche 18 wirkt die Kraft einer Schließfeder 19. Auf die Steuerfläche 18 wirken somit eine hydraulische Kraft durch einen Steuerdruck sowie die Kraft der Schließfeder 19 und beaufschlagen das erste Sitzventil 15 in Schließrichtung. An dem Kolben 17 ist eine Dichtkante 20 ausgebildet, welche dichtend mit einem Dichtsitz 21 zusammenwirkt. In dem ersten Sitzventil 15 werden bei geschlossenem Sitzventil 15 eine erste Kammer 22 und eine zweite Kammer 23 voneinander getrennt. In der ersten Kammer 22 und der zweiten Kammer 23 wirken der Druck der ersten Arbeitsleitung 5 bzw. der Druck der ersten Verbindungsleitung 13. Die in der ersten Kammer 22 und der zweiten Kammer 23 herrschenden Drücke beaufschlagen den Kolben 17 mit einer hydraulischen Kraft, welche in Öffnungsrichtung des ersten Sitzventils 15 wirkt. Wird die hydraulische Kraft auf die Steuerfläche 18 reduziert, so übersteigt die hydraulische Kraft in der ersten Kammer 22 und der zweiten Kammer 23 die Kraft der in Schließrichtung wirkenden Schließfeder 19 und das erste Sitzventil 15 wird in seine geöffnete Position gebracht. In der geöffneten Position des ersten Sitzventils 15 sind die erste Kammer 22 und die zweite Kammer 23 miteinander verbunden, so dass eine durchströmbare Verbindung zwischen der ersten Arbeitsleitung 5 und der ersten Verbindungsleitung 13 hergestellt ist. Bei geöffnetem ersten Sitzventil 15 wird somit bei einer Förderung von Druckmittel durch die Hydropumpe 3 in die erste Arbeitsleitung 5 der erste Arbeitsleitungsanschluss 8 des Hydromotors 7 mit Druckmittel beaufschlagt.
Um den auf die Steuerfläche 18 des ersten Sitzventils 15 wirkenden Steuerdruck zu beeinflussen, ist ein erstes Pilotventil 24 vorgesehen. Das erste Pilotventil 24 ist ein 3/2-Wegeventil und wird durch eine Ventilfeder 25 in einer ersten Richtung mit einer Kraft beaufschlagt. In entgegengesetzter Richtung wirkt die Kraft eines Elektromagneten 26. Anstelle des Elektromagneten 26 ist auch ein andere Aktuator verwendbar. Ebenso ist es möglich, entgegengesetzt zu der Kraft der Ventilfeder 25 eine hydraulische Kraft auf das erste Pilotventil 24 wirken zu lassen. In Abhängigkeit von dem Kräfteverhältnis der Ventilfeder 25 und des Elektromagneten 26 wird das erste Pilotventil 24 in seine erste Schaltposition 27 oder in seine zweite Schaltposition 28 gebracht. Die Ventilfeder 25 beaufschlagt das erste Pilotventil 24 dabei in Richtung seiner ersten Schaltposition 27. In der ersten Schaltposition 27 verbindet das erste Pilotventil 25 eine erste Steuerdruckleitung 29 mit einem ersten Druckzuführungsleitungszweig 32.
Der in dem ersten Druckzuführungsleitungszweig 32 herrschende Druck wird somit in der ersten Schaltposition 27 des ersten Pilotventils 24 über die damit verbundene erste Steuerdruckleitung 29 der Steuerfläche 18 des ersten Sitzventils 15 zugeführt. Befindet sich folglich das erste Pilotventil 24 in der durch die Ventilfeder 25 vorgegebenen ersten Schaltposition 27, so wird das erste Sitzventil 15 in Schließrichtung beaufschlagt. Wird dagegen der Elektromagnet 26 mit einem Steuersignal beaufschlagt, so wirkt auf das erste Pilotventil 24 durch den Elektromagneten 26 eine Kraft, die das erste Pilotventil 24 entgegen der Kraft der Ventilfeder 25 in seine zweite Schaltposition 28 bringt. In der zweiten Schaltposition 28 ist die erste Steuerdruckleitung 29 mit einer ersten Entspannungsleitung 30 verbunden. Über die erste Entspannungsleitung 30 wird der in der ersten Steuerdruckleitung 29 herrschende Druck in ein Tankvolumen 31 entspannt. Dementsprechend nimmt die hydraulische Kraft, welche auf die Steuerfläche 18 des ersten Sitzventils 15 wirkt, ab und das erste Sitzventil 15 wird durch die hydraulische Kraft in der ersten Kammer 22 sowie in der zweiten Kammer 23 in seine geöffnete Position gebracht. Durch Bestromen des Elektromagneten 26 wird somit eine Verbindung zwischen der ersten Arbeitsleitung 5 und dem ersten Arbeitsleitungsanschluss 8 hergestellt.
Der zur Erzeugung der Steuerkraft auf die Steuerfläche 18 erforderliche Druck wird über den ersten Druckzuführungsleitungszweig 32 und das erste Pilotventil 24 zugeführt. Der erste Druckzuführungsleitungszweig 32 ist hierzu mit einer Druckzuführungsleitung 34 verbunden. Die Druckzuführungsleitung 34 ist mit einem Ausgang eines Wechselventils 35 verbunden. Durch das Wechselventil 35 wird in nachfolgend noch beschriebener Weise jeweils der höchste in dem System verfügbare Druck bereitgestellt.
Zur Ansteuerung des zweiten Sitzventils 16 ist ein zweites Pilotventil 36 vorgesehen. Das zweite Pilotventil 36 ist vergleichbar mit dem ersten Pilotventil 24 aufgebaut. Auf eine erneute Beschreibung wird der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Durch das zweite Pilotventil 36 ist eine zweite Steuerdruckleitung 27 mit einem zweiten Druckzuführungsleitungszweig 38 verbindbar. Das zweite Pilotventil 36 wird ebenfalls durch eine Feder in dieser Stellung gehalten. Wird das zweite Pilotventil 36 mit einem Steuersignal an einem Elektromagneten beaufschlagt, so wird es in seine zweite Schaltposition gebracht, in der die zweite Steuerdruckleitung 37 mit einer zweiten Entspannungsleitung 39 verbunden ist. Bei Beaufschlagen des zweiten Pilotventils 36 mit einem Steuersignal wird folglich der auf die Steuerfläche des zweiten Sitzventils 16 wirkende Steuerdruck reduziert, indem die zweite Steuerdruckleitung 27 in das Tankvolumen 31 entspannt wird. Infolge dessen wird das zweite Sitzventil 16 bei Anliegen eines Steuersignals an dem Pilotventil 36 in seine geöffnete Position gebracht. In der geöffneten Position des zweiten Sitzventils 16 sind die zweite Verbindungsleitung 14 und die zweite Arbeitsleitung 6 miteinander verbunden.
Während eines normalen Fahrbetriebs sind sowohl das erste Pilotventil 24 als auch das zweite Pilotventil 36 mit einem Steuersignal beaufschlagt. Die erste Steuerdruckleitung 29 und die zweite Steuerdruckleitung 37 werden folglich in das Tankvolumen 31 entspannt und das erste Sitzventil 15 und das zweite Sitzventil 16 in ihre jeweilige offene Position gebracht. Damit wird ein geschlossener hydraulischer Kreislauf ausgebildet, indem in an sich bekannter Weise die Hydropumpe 3 und der Hydromotor 7 als hydrostatisches Getriebe angeordnet sind. Das Übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes wird durch das Einstellen des Fördervolumens der Hydropumpe 3 bzw. des Schluckvolumens des Hydromotors 7 mittels der ersten Verstellvorrichtung 11 bzw. der zweiten Verstellvorrichtung 12 eingestellt.
Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb 1 umfasst weiterhin einen ersten Speicher 40 und einen zweiten
Speicher 41. Der erste Speicher 40 ist als
Hochdruckspeicher ausgeführt. Der zweite Speicher 41 ist als Niederdruckspeicher ausgebildet. Vorzugsweise sind beide Speicher 40, 41 als hydropneumatische Speicher ausgebildet, in denen eine kompressibles Volumen bei
Zuführung von Druckmittel komprimiert wird.
Der erste Speicher 40 ist über eine Hochdruckspeicherleitung 33 mit dem hydrostatischen Kreislauf verbindbar. Die Hochdruckspeicherleitung 33 verzweigt sich in einen ersten Hochdruckspeicherleitungszweig 42 und einen zweiten Hochdrucksspeicherleitungszweig 43. In dem ersten Hochdrucksspeicherleitungszweig 42 ist ein drittes Sitzventil 44 angeordnet. In dem zweiten Hochdrucksspeicherleitungszweig 43 ist ein viertes Sitzventil 45 angeordnet. Das dritte Sitzventil 44 und das vierte Sitzventil 45 sind ebenfalls jeweils mit dem Steuerdruck über eine dritte Steuerdruckleitung 48 bzw. eine vierte Steuerdruckleitung 49 in Schließrichtung beaufschlagbar. Ebenfalls in Schließrichtung wirkt auf das dritte Sitzventil 44 und das vierte Sitzventil 45 jeweils eine Schließfeder.
Befindet sich das dritte Sitzventil 44 in seiner geschlossenen Position, so ist der erste Hochdrucksspeicherleitungszweig 42 unterbrochen. Befindet sich das vierte Sitzventil 45 in seiner geschlossenen Position, so ist der zweite Hochdrucksspeicherleitungszweig 43 unterbrochen.
Der erste Hochdrucksspeicherleitungszweig 42 mündet in die erste Arbeitsleitung 5 aus. Entsprechend mündet der zweite
Hochdrucksspeicherleitungszweig 43 in die zweite
Arbeitsleitung 6 aus. Befinden sich das dritte Sitzventil
44 und das vierte Sitzventil 45 in ihrer jeweils geschlossenen Position, ist somit keine durchströmbare Verbindung von der ersten Arbeitsleitung 5 zu dem ersten
Speicher 40 und auch keine Verbindung von der zweiten
Arbeitsleitung 6 zu dem ersten Speicher 40 vorhanden.
Die dritte Steuerdruckleitung 48 ist in einer ersten Schaltposition eines dritten Pilotventils 46 mit einem dritten Druckzuführungsleitungszweig 50 verbunden. Das dritte Pilotventil 46 wird in Richtung dieser Schaltposition mit einer Ventilfeder beaufschlagt. In entgegengesetzter Richtung wirkt wiederum ein Elektromagnet, der das dritte Pilotventil 46 in bereits beschriebener Weise mit einer Kraft entgegen der Kraft der Ventilfeder beaufschlagen kann. Wird der Elektromagnet mit einem Steuersignal beaufschlagt, so bringt er das dritte Pilotventil 46 in seiner zweite Schaltposition. Die dritte Steuerdruckleitung 48 wird mit einer dritten Entspannungsleitung 52 in dieser Position verbunden, so dass die dritte Steuerdruckleitung 48 in das Tankvolumen 31 entspannt wird. Infolge dessen wird das dritte Sitzventil 44 durch den in dem ersten Hochdruckspeicherleitungszweig 42 herrschenden Druck in seine geöffnete Position gebracht. In der geöffneten Position des dritten Sitzventils 44 ist die erste Arbeitsleitung 5 über den ersten Hochdruckspeicherleitungszweig 42 und die Hochdruckspeicherleitung 33 mit dem ersten Speicher 40 verbunden.
Entsprechend der zuvor beschriebenen Anordnung ist auch das vierte Sitzventil 45 durch ein viertes Pilotventil 47 ansteuerbar. Eine vierte Steuerdruckleitung 49 ist über das vierte Pilotventil 47 entweder mit einem vierten Druckzuführungsleitungszweig 51 oder mit einer vierten Entspannungsleitung 53 verbindbar. In der Ruheposition des vierten Pilotventils 47 verbindet das vierte Pilotventil 47 die vierte Steuerdruckleitung 49 mit dem vierten Druckzuführungsleitungszweig 51. Bei Beaufschlagen eines Elektromagneten wird das vierte Pilotventil 47 in seine zweite Schaltposition verstellt, in der die vierte Steuerdruckleitung 49 mit der vierten Entspannungsleitung 53 verbunden ist. In bereits beschriebener Weise führt dies zu einer Öffnung des vierten Sitzventils 45. In der geöffneten Position des Sitzventils 45 ist die zweite Arbeitsleitung 6 mit dem ersten Speicher 40 über den zweiten Hochdruckspeicherleitungszweig 43 verbunden.
Der zweite Speicher 41 ist als Niederdruckspeicher ausgeführt und über eine Niederdruckspeicherleitung 54 mit dem hydraulischen Kreislauf verbindbar. Die Niederdruckspeicherleitung 54 verzweigt sich in einen ersten Niederdruckspeicherleitungszweig 55 und einen zweiten Niederdruckspeicherleitungszweig 56. In dem ersten Niederdruckspeicherleitungszweig 55 ist ein fünftes Sitzventil 57 angeordnet. In dem zweiten Niederdruckspeicherleitungszweig 56 ist ein sechstes Sitzventil 58 angeordnet. Der erste Niederdruckspeicherleitungszweig 55 mündet in der ersten Verbindungsleitung 13 aus. Der zweite Niederdruckspeicherleitungszweig 56 mündet in der zweiten Verbindungsleitung 14 aus. Damit ist in der geschlossenen Position des fünften Sitzventils 57 die Verbindung zwischen der ersten Verbindungsleitung 13 und der Niederdruckspeicherleitung 54 unterbrochen. Ebenso unterbricht das sechste Sitzventil 58 die Verbindung zwischen der zweiten Verbindungsleitung 14 und der Niederdruckspeicherleitung 54.
Das fünfte Sitzventil 57 wird durch ein fünftes Pilotventil 59 angesteuert. Um das fünfte Sitzventil 57 in Schließrichtung mit einer hydraulischen Kraft zu beaufschlagen, verbindet das fünfte Pilotventil 59 eine fünfte Steuerdruckleitung 61 mit einem fünften Druckzuführungsleitungszweig 63. Wird dagegen das fünfte Pilotventil 59 an einem Elektromagneten mit einer Steuerkraft beaufschlagt, so wird entgegen der Kraft seiner Ventilfeder das fünfte Pilotventil 59 in seine zweite Schaltposition gebracht, in der die fünfte Steuerdruckleitung 51 mit einer fünften Entspannungsleitung 65 verbunden ist. Als Folge der Entspannung des in der fünften Steuerdruckleitung 61 herrschenden Drucks in das Tankvolumen 31 öffnet das fünfte Sitzventil 57 und die erste Verbindungsleitung 13 wird über den ersten Niederdruckspeicherleitungszweig 55 mit der Niederdruckspeicherleitung 54 und somit mit dem zweiten Speicher 41 verbunden.
In entsprechender Weise wird das sechste Sitzventil 58 durch ein sechstes Pilotventil 60 angesteuert. In seiner Ruheposition, die wiederum durch eine Ventilfeder definiert ist, wird eine sechste Steuerdruckleitung 62 durch das sechste Pilotventil 60 mit einem sechsten Druckzuführungsleitungszweig 64 verbunden.
Wird dagegen das sechste Pilotventil 60 mit einem Steuersignal beaufschlagt, so wird es durch seinen Elektromagneten entgegen der Kraft der Ventilfeder in seine andere Endposition gebracht. In dieser Endposition ist die sechste Steuerdruckleitung 62 mit einer sechsten Entspannungsleitung 66 verbunden. Das aus der sechsten Steuerdruckleitung 62 über die sechste Entspannungsleitung 60 in das Tankvolumen 31 entweichende Druckmittel führt zu einer Reduzierung der Steuerkraft an dem sechsten Sitzventil 58. Durch die Reduzierung der Steuerkraft, die das sechste Sitzventil 58 in seine Schließrichtung beaufschlagt, kommt es zu einem Übergewicht der in entgegengesetzter Richtung wirkenden Kräfte, die durch die in dem zweiten Niederdruckspeicherleitungszweig 56 wirkenden Drücke erzeugt wird. Infolge dessen wird das sechste Sitzventil 58 in seine geöffnete Position gebracht, in der eine durchströmbare Verbindung in dem zweiten Niederdruckspeicherleitungszweig 56 existiert.
Der erste bis sechste Druckzuführungsleitungszweig 32, 38, 50, 51, 63 und 64 sind mit einer Druckzuführungsleitung 34 verbunden. Die Druckzuführungsleitung 34 ist mit einem Ausgang des Wechselventils 35 verbunden. An den beiden Eingängen des Wechselventils 35 mündet eine Speicherverbindungsleitung 67 , bzw. eine Motorverbindungsleitung 68 aus. Über die Speicherverbindungsleitung 67 wird der Eingang des Wechselventils 35 mit dem in der Hochdruckspeicherleitung 33 und damit mit dem in dem ersten Speicher 40 herrschenden Druck beaufschlagt. An dem anderen Eingang des Wechselventils 35 wirkt über die Pumpenverbindungsleitung 68 jeweils der höhere der Drücke der ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung 5, 6. Damit wird durch das Wechselventil 35 an dessen Ausgang jeweils der höchste in dem System zur Verfügung stehende Druck zur Ansteuerung der Sitzventile 15, 16, 44, 45, 57, 58 zur Verfügung gestellt.
Der hydrostatische Antrieb 1 umfasst weiterhin eine Speiseeinrichtung 69. Die Speiseeinrichtung 69 weist eine Speisepumpe 70 auf. Die Speisepumpe 70 ist zur Förderung in lediglich einer Richtung vorgesehen und vorzugsweise als Konstantpumpe ausgeführt. Die Speisepumpe 70 ist gemeinsam mit der verstellbaren Hydropumpe 3 auf der Antriebswelle 4 angeordnet und wird somit über den Antriebsmotor 2 angetrieben. Die Speisepumpe 70 saugt aus dem Tankvolumen 31 Druckmittel an und fördert es in eine Speiseleitung 71. Die Speiseleitung 71 verzweigt sich in einen mit der ersten Arbeitsleitung 5 verbundenen ersten Speiseleitungszweig 72 und einen mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbundenen zweiten Speiseleitungszweig 73. In dem ersten Speiseleitungszweig 72 ist ein erstes Rückschlagventil 74 vorgesehen. In dem zweiten Speiseleitungszweig 73 ist ein zweites Rückschlagventil 75 vorgesehen. Die beiden Rückschlagventile 74 bzw. 75 sind so angeordnet, dass sie in Richtung auf die erste Arbeitsleitung 5 bzw. die zweite Arbeitsleitung 6 hin öffnen, sofern der Druck in der Speiseleitung 71 größer ist als der jeweilige Arbeitsleitungsdruck in der ersten Arbeitsleitung 5 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 6.
Zur Absicherung des hydrostatischen Antriebs 1 kann in Ergänzung zu dem ersten Rückschlagventil 74 sowie zu dem zweiten Rückschlagventil 75 jeweils parallel ein Druckbegrenzungsventil angeordnet sein, welches die jeweilige Arbeitsleitung 5, 6 bei Entstehen eines kritisch hohen Drucks in Richtung der Speiseleitung 71 entspannt.
Die Speiseeinrichtung 69 ist über eine Druckhalteleitung 76 mit dem zweiten Speicher 41 verbindbar. Hierzu verbindet die Druckhalteleitung 76 einen Ausgang eines Schaltventils 77 mit der Niederdruckspeicherleitung 54. Das Schaltventil 77 befindet sich in Abhängigkeit von der Kraft einer Druckfeder 78 und einer entgegengesetzt wirkenden hydraulischen Kraft in einer ersten oder einer zweiten Schaltposition. Ist die hydraulische Kraft größer als die Kraft der Druckfeder 78, so verbindet das Schaltventil 77 die Speiseleitung 71 mit einer Ablaufleitung 81. Die Ablaufleitung 81 ist über ein erstes Druckbegrenzungsventil 80 mit dem Tankvolumen 31 verbindbar. Unterschreitet die hydraulische Kraft an dem Schaltventil 77 die Kraft der Druckfeder 78, so verschiebt die Druckfeder 78 das Schaltventil 77 in seine andere Schaltposition, in der die Speiseleitung 71 mit der Druckhalteleitung 76 verbunden ist.
Durch die Vergleichsleitung 79 wird der Druck der Druckhalteleitung 76 der Messfläche zugeführt. Somit schaltet in Abhängigkeit von dem in dem zweiten Speicher 41 herrschenden Druck das Schaltventil 77 in seine erste bzw. zweite Schaltposition. Die Druckhalteleitung 76 ist über ein zweites Druckbegrenzungsventil 82 mit dem Tankvolumen 31 verbindbar. Sobald der Druck in dem zweiten Speicher 41 unter einen durch die Druckfeder 78 eingestellten Wert sinkt, wird das Schaltventil 77 in eine Schaltposition gebracht, in der die Speiseleitung 71 mit der Druckhalteleitung 76 verbunden ist. In dieser Schaltposition wird durch die Speisepumpe 70 Druckmittel in den zweiten Speicher 41 gefördert. Infolge dessen steigt der Druck in dem zweiten Speicher 41 an, bis ein ausreichender Druck erreicht ist und infolge dessen die auf das Schaltventil 77 wirkende hydraulische Kraft das Schaltventil 77 in seine entgegengesetzte Schaltposition bringt. In dieser entgegengesetzten Schaltposition wird der in der Speiseeinrichtung 69 herrschende Druck durch das Druckbegrenzungsventil 80 begrenzt. Vorzugsweise ist das erste Druckbegrenzungsventil 80 beispielsweise auf 20bar eingestellt. Das zweite Druckbegrenzungsventil 82 ist dagegen auf einen höheren Druck, beispielsweise 40bar eingestellt, der dem Schaltdruck des Schaltventils 77 entspricht.
Mit Hilfe der Verbindung von der Speiseeinrichtung 69 zu dem zweiten Speicher 41 ist somit gewährleistet, dass durch Leckage während eines regenerativen Betriebs des hydrostatischen Antriebs 1 aus dem Kreislauf entweichendes Druckmittel wieder zugeführt wird.
Wie es bereits einleitend ausgeführt wurde, ist während eines normalen Fahrbetriebs ein geschlossener hydraulischer Kreislauf vorgesehen, in dem die Hydropumpe 3 und der Hydromotor 7 angeordnet sind. Hierzu sind das erste Pilotventil 24 und das zweite Pilotventil 36 mit einem Steuersignal beaufschlagt. Das erste Sitzventil 15 und das zweite Sitzventil 16 befinden sich in ihrer geöffneten Position und der geschlossene hydraulische Kreislauf besteht aus der ersten Arbeitsleitung 5, der ersten Verbindungsleitung 13, der zweiten Verbindungsleitung 14 und der zweiten Arbeitsleitung 6. Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, dass eine Vorwärtsfahrt ein Fördern von Druckmittel durch die Hydropumpe 3 in die erste Arbeitsleitung 5 bedeutet. Dementsprechend ist die erste Arbeitsleitung 5 bei Vorwärtsfahrt die förderseitige Arbeitsleitung und die zweite Arbeitsleitung 6 die saugseitige Arbeitsleitung.
Ausgehend von einer Vorwärtsfahrt soll zunächst das betrachtete Fahrzeug in Schiebebetrieb geraten bzw. abgebremst werden. Im Schiebebetrieb wird der erste Speicher 40 zum Speichern der kinetischen Energie des Fahrzeugs eingesetzt. In den ersten Speicher 40 ist daher Druckmittel durch den nun als Pumpe wirkenden Hydromotor 7 zu fördern. Während des Bremsvorgangs wird Druckmittel aus dem zweiten Speicher 41 entnommen und durch den Hydromotor 7 in den ersten Speicher 40 gepumpt. Hierzu ist im Falle der beschriebenen Vorwärtsfahrt das fünfte Pilotventil 59 mit einem Steuersignal beaufschlagt. Infolge dessen ist das fünfte Sitzventil 57 in seiner geöffneten Position und Druckmittel kann aus dem zweiten Speicher 41 über den ersten Niederdruckspeicherleitungszweig 55 durch den Hydromotor 7 an dessen erstem Arbeitsleitungsanschluss 8 angesaugt werden. Das durch den Hydromotor 7 aus dem zweiten Speicher 41 angesaugte Druckmittel wird durch den Hydromotor 7 in die zweite Verbindungsleitung 14 gefördert.
Das zweite Pilotventil 36 ist ebenfalls mit einem Steuersignal beaufschlagt, so dass sich das zweite Sitzventil 16 ebenfalls in seiner geöffneten Position befindet. Weiterhin ist das vierte Pilotventil 47 mit einem Steuersignal beaufschlagt und das vierte Sitzventil 45 wird durch den Druck des zweiten Hochdruckspeicherleitungszweigs 43 ebenfalls in seine geöffnete Position gebracht. Die übrigen Pilotventile 46, 24 und 60 werden dagegen nur durch ihre jeweiligen Ventilfedern beaufschlagt und die zugeordneten Sitzventile 44, 15 und 58 befinden sich in ihrer geschlossenen Position. Das durch den Hydromotor 7 geförderte Druckmittel wird folglich über die zweite Verbindungsleitung 14 in Richtung auf die zweite Arbeitsleitung 6 hin und weiter über den zweiten Hochdruckspeicherleitungszweig 43 in den ersten Speicher 40 gefördert.
Nach einem solchen Bremsvorgang ist in dem ersten Speicher 40 Druckmittel unter hohem Druck gespeichert. Die gespeicherte Druckenergie entsteht dabei durch den Abbau der kinetischen Energie des Fahrzeugs. Soll nach einem solchermaßen beschriebenen Bremsvorgang während Vorwärtsfahrt erneut in Vorwärtsfahrtsrichtung beschleunigt werden, so muss das Druckmittel aus dem ersten Speicher 40 in geeigneter Weise dem hydrostatischen Antrieb 1 zugeführt werden. Erfindungsgemäß erfolgt die Entnahme des Druckmittels aus dem ersten Speicher 40 in die jeweils saugseitige Arbeitsleitung. Die saugseitige Arbeitsleitung ist jeweils im Falle einer Vorwärtsfahrt die zweite Arbeitsleitung 6. Zur Entnahme von Druckmittel und dementsprechend zur Rückgewinnung von Energie wird das vierte Pilotventil 47 mit einem Steuersignal beaufschlagt. Das vierte Sitzventil 45 wird in die geöffnete Position gebracht und das Druckmittel aus dem ersten Speicher 40 wird der zweiten Arbeitsleitung 6 und damit der Saugseite der Hydropumpe 3 zugeführt. Die Hydropumpe 3 saugt somit aus der unter einem Vordruck stehenden zweiten Arbeitsleitung 6 an und kann zusätzlich mit dem Drehmoment des Antriebsmotors 2 beaufschlagt werden. Dies führt zu einer Addition der Momente und der Antriebsmotor 2 kann mit geringerer Leistung betrieben werden. Eine Kraftstoffeinsparung ist die Folge. Mit dem Arbeitsleitungsdruck in der ersten Arbeitsleitung 5 wird der Hydromotor 7 beaufschlagt. Hierzu wird das erste Pilotventil 24 mit einem Steuersignal beaufschlagt, so dass sich das erste Sitzventil 15 in seiner geöffneten Position befindet. Der erste Arbeitsleitungsanschluss 8 des Hydromotors 7 ist somit mit der förderseitigen Arbeitsleitung 5 verbunden. Das aus dem Hydromotor 7 stromabwärts an dem zweiten Arbeitsleitungsanschluss 9 austretende Druckmittel wird unter Erzeugung eines Abtriebsdrehmoments an der Abtriebswelle 10 entspannt und wird über das geöffnete sechste Sitzventil 58 in den zweiten Speicher 41 gefördert. Zum Öffnen des sechsten Sitzventils 58 wird das sechste Pilotventil 60 mit einem Steuersignal beaufschlagt. Die übrigen Sitzventile (16, 44 und 57) sind jeweils in ihrer geschlossenen Position, in dem die zugeordneten Pilotventile (36, 46 und 59) nicht mit einem Steuersignal beaufschlagt sind.
In entsprechender Weise ist sowohl die Speicherung der kinetischen Energie als auch die Rückgewinnung der kinetischen Energie bei Rückwärtsfahrt möglich. Eine Rückwärtsfahrt führt zu einer Umkehrung der saug- und förderseitigen Arbeitsleitung bezüglich der Hydropumpe 3. Dementsprechend ist ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Beispiel bei Rückwärtsfahrt die zweite Arbeitsleitung 6 die förderseitige Arbeitsleitung bezüglich der Hydropumpe 3 und die erste Arbeitsleitung 5 wird zur saugseitigen Arbeitsleitung bezüglich der Hydropumpe 3. Folglich ändert sich auch die Strömungsrichtung durch den Hydromotor 7, so dass bei Rückwärtsfahrt der erste Arbeitsleitungsanschluss 8 des Hydromotors 7 der stromabwärtige Arbeitsleitungsanschluss und der zweite Arbeitsleitungsanschluss 9 der stromaufwärtige Arbeitsleitungsanschluss des Hydromotors 7 ist. Um die jeweiligen Schaltzustände noch einmal übersichtlich darzustellen, sind für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt sowohl ein Beschleunigungsvorgang als auch ein Bremsvorgang in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Der Einfachheit halber werden lediglich die mit einem Steuersignal beaufschlagten Pilotventile angegeben. Dies bedeutet, dass die übrigen Pilotventile jeweils kein Steuersignal erhalten und die Ihnen zugeordneten Sitzventile sich in der geschlossenen Position befinden.
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beschleunigen
Vorwärts 36, 47, 59 16, 45, 57 bremsen
Rückwärts 36, 46, 59 16, 44, 57 beschleunigen
Rückwärts 24, 46, 60 15, 44, 58 bremsen
In der Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs 1' dargestellt. Dabei werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet. Auf deren erneute Beschreibung wird verzichtet.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 anstelle des ersten Druckbegrenzungsventils 80 und des zweiten Druckbegrenzungsventils 82 lediglich ein Speisedruckbegrenzungsventil 80' vorgesehen. Das Speisedruckbegrenzungsventil 80' ist über eine Speisedruckbegrenzungsleitung 83 mit der Speiseleitung 71 verbunden. Ferner ist die Speiseleitung 71 mit der Druckhalteleitung 76 verbunden. Beim Übergang von der Speiseleitung 71 zu der Druckhalteleitung 76 ist ein drittes Rückschlagventil 84 vorgesehen. Das Rückschlagventil kann vorteilhaft auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eingesetzt werden.
Das dritte Rückschlagventil 84 öffnet in Richtung auf die Druckhalteleitung 76 hin. Durch das Speisedruckbegrenzungsventil 80' wird in der Speiseleitung 71 eine Druckbegrenzung auf einen maximal zulässigen Speisedruck bewirkt. Dieser liegt beispielsweise bei 25 bar. Sofern in dem zweiten Speicher 41 ein Druck herrscht, der diesen maximal zulässigen Speisedruck überschreitet, geht das dritte Rückschlagventil 84 in seine geschlossene Position und trennt somit den zweiten Speicher 41 von der geänderten Speiseeinrichtung 69' . Ist jedoch durch Leckage beispielsweise der Druck in dem zweiten Speicher 41 unter den Speisedruck abgesunken, so öffnet das dritte Rückschlagventil 84 und der zweite Speicher 41 wird aus der geänderten Speiseeinrichtung 69' mit Hilfe der Speisepumpe 70 befüllt.
Ferner wird im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 der jeweils höhere der beiden Arbeitsleitungsdrücke in der ersten Arbeitsleitung 5 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 6 nicht unmittelbar über die Hydropumpe 3 dem Wechselventil 35 zugeführt. Vielmehr ist ein weiteres Wechselventil 89 vorgesehen. Das weitere Wechselventil 89 ist über eine erste Wechselventilleitung 87 mit der ersten Arbeitsleitung 5 verbunden. Über eine zweite Wechselventilleitung 88 ist das weitere Wechselventil 89 mit der zweiten Arbeitsleitung 6 verbunden. Der Ausgang des weiteren Wechselventils 89, an dem der jeweils höhere der beiden Arbeitsleitungsdrücke anliegt, ist über eine Wechselventilverbindungsleitung 68' mit einem Eingang des Wechselventils 35 verbunden. Über das Wechselventil 35 wird wie schon beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 somit der höhere der beiden Arbeitsleitungsdrücke mit dem in der Speicherverbindungsleitung 67 herrschenden Druck verglichen und der Druckzuführungsleitung 34 zugeführt.
Ferner sind bei dem ersten Pilotventil 24' und dem zweiten Pilotventil 36' des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel die erste Schaltposition 27' und die zweite Schaltposition 28' gegeneinander getauscht. Damit wird in dem Ruhezustand des ersten Pilotventils 24', der durch die Ventilfeder 25 bestimmt ist, der erste Druckzuführungsleitungszweig 32 mit der ersten Steuerdruckleitung 29 verbunden. Dementsprechend ist in der Ruheposition des zweiten Pilotventils 36' der zweite Druckzuführungsleitungszweig 38 mit der zweiten Steuerdruckleitung 37 verbunden. Damit wird erreicht, dass während eines normalen hydrostatischen Fahrbetriebs das erste Sitzventil 15 und das zweite Sitzventil 16 jeweils in ihrer geöffneten Position sind und die Hydropumpe 3 und der Hydromotor 7 über die erste Arbeitsleitung 5, die zweite Arbeitsleitung 6 sowie die erste Verbindungsleitung 13 und die zweite Verbindungsleitung 14 in einem einfachen geschlossenen hydraulischen Kreislauf miteinander verbunden sind. Ein Bestromen der Elektromagnete der Pilotventile 24' und 36' ist nicht erforderlich.
Zur Absicherung der ersten Arbeitsleitung 5 und der zweiten Arbeitsleitung 6 gegen überhöhte Arbeitsleitungsdrucke ist parallel zu dem ersten Ruckschlagventil 74 ein erstes paralleles Druckbegrenzungsventil 85 angeordnet. Das erste parallele Druckbegrenzungsventil 85 öffnet in Richtung zu der Speiseleitung 71 hin, sofern der Druck in der ersten Arbeitsleitung 5 einen durch eine Feder des ersten parallelen Druckbegrenzungsventils 85 eingestellten Wert überschreitet .
In vergleichbarer Weise ist ein zweites paralleles Druckbegrenzungsventil 86 vorgesehen. Das zweite parallele
Druckbegrenzungsventil 86 ist parallel zu dem ersten
Rückschlagventil 75 angeordnet. Es öffnet, sofern der
Druck in der zweiten Arbeitsleitung 6 den an dem zweiten parallelen Druckbegrenzungsventil 86 durch eine weitere Feder eingestellten kritischen Druck überschreitet.
Bei dem dritten Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs 1' ' , das in der Fig. 3 dargestellt ist, ist eine Ruckgewinnung von kinetischer Energie lediglich für eine Fahrtrichtung vorgesehen. Diese Fahrtrichtung entspricht der vorbeschriebenen Vorwartsfahrt, bei der die Hydropumpe 3 in die erste Arbeitsleitung 5 fordert. Der Bauaufwand für einen solchen hydrostatischen Antrieb 1'', der lediglich für eine Fahrtrichtung eine Energieruckgewinnung vorsieht, verringert sich erheblich. So ist insbesondere das erste Pilotventil 24' sowie das erste Sitzventil 15 ebenso wenig erforderlich wie das dritte Pilotventil 46 sowie das dritte Sitzventil 44 und die entsprechend nicht erforderlichen Leitungen. Das in der Fig. 3 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel beruht auf dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, sodass die übrigen Elemente mit den bereits zu Fig. 2 beschriebenen übereinstimmen.
Zusätzlich ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 eine Sicherungsleitung 90 vorgesehen. Die Sicherungsleitung 90 verbindet die Niederdruckspeicherleitung 54 mit der Hochdruckspeicherleitung 33. In der Sicherungsleitung 90 ist ein Speicherdruckbegrenzungsventil 91 angeordnet. Das Speicherdruckbegrenzungsventil 91 sichert den ersten Speicher 40 gegen eine unzulässige Drucküberhöhung ab. Gleichzeitig ermöglich es, dass durch den hydrostatischen Antrieb 1' ' eine hydrostatische Bremsung weiter durchgeführt wird, auch dann, wenn der erste Speicher 40 bereits vollständig aufgeladen ist. Hierzu wird durch eine Speicherdruckbegrenzungsventilfeder 92 ein Grenzwert für den Druck in dem ersten Speicher 40 eingestellt. Dieser Grenzwert entspricht dem Druck in dem ersten Speicher 40 bei dem maximalen Ladezustand des ersten Speichers 40.
Der in der Hochdruckspeicherleitung 33, die mit der Sicherungsleitung 90 verbunden ist, herrschende Speicherdruck des ersten Speichers 40 wird über eine Messleitung 93 einer Druckmessfläche des Speicherdruckbegrenzungsventils 91 zugeführt. Der dort erzeugte hydrostatische Druck wirkt entgegen der Kraft der Speicherdruckbegrenzungsventilfeder 92. Sofern der erste Speicher 40 vollständig gefüllt ist, öffnet das Speicherdruckbegrenzungsventil 91 und verbindet die Hochdruckspeicherleitung 33 mit der Niederdruckspeicherleitung 54. Damit fördert im Schiebebetrieb der Hydromotor 7 das Druckmittel nicht mehr in das erste Speicherelement 40, sondern über die Sicherungsleitung 90 und das darin angeordnete Speicherdruckbegrenzungsventil 91 zurück in die Niederdruckspeicherleitung 54 Es entsteht somit ein geschlossener hydraulischer Kreislauf, in dem das Speicherdruckbegrenzungsventil 91 den Volumenstrom drosselt und somit eine Bremswirkung erzeugt wird. Damit kann auch bei vollständig geladenen ersten Speicher 40 ein hydrostatisches Abbremsen erfolgen, ohne dass ein Volumenausgleich erforderlich ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind auch einzelne Merkmale der Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar .

Claims

Ansprüche
1. Hydrostatischer Antrieb umfassend eine Hydropumpe (3), die über eine erste Arbeitsleitung (5) mit einem ersten
Arbeitsleitungsanschluss (8) und über eine zweite Arbeitsleitung (6) mit einem zweiten Arbeitsleitungsanschluss (9) eines Hydromotors (7) verbindbar ist und umfassend einen ersten Speicher (40) zum Speichern von Druckenergie und einen zweiten Speicher (41), dadurch gekennzeichnet, dass der erste Speicher (40) zur Rückgewinnung der darin gespeicherten Druckenergie zumindest- für eine Förderrichtung der Hydropumpe (3) mit der bei dieser Förderrichtung saugseitigen ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung (5, 6) verbindbar ist.
2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückgewinnung der in dem ersten Speicher (40) gespeicherten Druckenergie der stromaufwärtige erste bzw. zweite Arbeitsleitungsanschluss (8, 9) mit der bezüglich der Hydropumpe (3) förderseitigen ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung (5, 6) verbindbar ist und der jeweils andere, stromabwärtige Arbeitsleitungsanschluss (9, 8) mit dem zweiten Speicher (41) verbindbar ist.
3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufladen des ersten Speichers (40) der erste Speicher (40) zumindest für eine Strömungsrichtung mit dem stromabwärtigen ersten oder zweiten Arbeitsleitungsanschluss (8, 9) des Hydromotors (7) verbindbar ist und der stromaufwärtige zweite bzw. erste Arbeitsleitungsanschluss (9, 8) des Hydromotors (7) mit dem zweiten Speicher (41) verbindbar ist.
4. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des ersten Speichers (40) mit der ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung (5, 6) und/oder zum Verbinden des zweiten Speichers (41) mit dem ersten bzw. zweiten Arbeitlseitungsanschluss (8, 9) und/oder zum Verbinden des ersten bzw. zweiten Arbeitsleitungsanschlusses (8, 9) mit der ersten bzw. zweiten Arbeitsleitung (5, 6) jeweils ein Sitzventil (15, 16, 44, 45, 57, 58) vorgesehen ist.
5. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzventile (15, 16, 44, 45, 57, 58) durch jeweils ein Pilotventil (24, 24', 36, 36', 46, 47, 59, 60) mit einem Steuerdruck beaufschlagbar sind.
6. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Speicher (41) mit einer Druckhalteleitung (76) verbunden ist, die mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist.
7. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelquelle eine Speiseeinrichtung (69) ist.
8. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseeinrichtung (69) eine in eine Speiseleitung (71) fördernde Speisepumpe (70) umfasst.
9. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseleitung (71) über ein Schaltventil (77) mit der Druckhalteleitung (76) verbindbar ist.
10. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseleitung (71) über ein in Richtung auf die Druckhalteleitung (76) hin öffnendes Rückschlagventil mit der Druckhalteleitung (76) verbunden ist.
11. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Speicher (40) und der zweite Speicher (41) über ein Speicherdruckbegrenzungsventil (91) direkt miteinander verbindbar sind.
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