WO2008049635A2

WO2008049635A2 - Hydrostatischer antrieb mit bremsenergierückgewinnung

Info

Publication number: WO2008049635A2
Application number: PCT/EP2007/009327
Authority: WO
Inventors: Matthias Müller
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2008-05-02
Also published as: DE102006050873A1; EP2081787A2; CN101522451B; US8220256B2; CN101522451A; US20100293934A1; WO2008049635A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb (1) in einem offenen Kreislauf. Der hydrostatische Antrieb (1) umfasst eine Hydropumpe (2) und einen Hydromotor (3). Die Hydropumpe (2) und der Hydromotor (3) sind über eine Förderleitung (4) miteinander verbunden. Ferner umfasst der hydrostatische Antrieb (1) ein Speicherelement (18) zur Speicherung von Druckenergie. Eine stromabwärts des Hydromotors (3) angeordnete erste Ventileinrichtung (17) verbindet wechselweise den stromabwärtigen Anschluss (9) des Hydromotors (3) mit einem Tankvolumen (15) oder dem Speicherelement (18).

Description

Hydrostatischer Antrieb mit Bremsenergierückgewinnung

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit einer Einrichtung zur Rückgewinnung von Bremsenergie.

Zur Rückgewinnung von frei werdender Energie bei hydrostatischen Fahrantrieben ist es bekannt, die frei werdende kinetische Energie in Form von Druckenergie zu speichern. Aus der AT 395 960 B ist hierzu ein hydrostatischer Fahrantrieb bekannt, bei dem eine

Hydropumpe mit einem verstellbaren Hydromotor in einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist. Die Hydropumpe ist mit dem Hydromotor über eine erste Arbeitsleitung und eine zweite Arbeitsleitung in dem geschlossenen Kreislauf verbunden. Mit der ersten Arbeitsleitung ist ein

Hochdruckspeicher und mit der zweiten Arbeitsleitung ein Niederdruckspeicher verbunden. Der zweite Druckspeicher muss dabei zum Volumenstromausgleich vorgesehen werden, da im Falle einer Rückgewinnung von freiwerdender kinetischer Energie durch den dann als Pumpe wirkenden Hydromotor der Hochdruckspeicher aufgefüllt wird.

Der aus der AT 395 960 B bekannte Antrieb hat den Nachteil, dass eine Umkehr der Strömungsrichtung erforderlich ist, damit auf der Seite des Hydromotors der Hochdruck immer an dem selben Anschluss des Hydromotors anliegt. Die in der AT 395 960 B vorgeschlagene Anordnung ist somit auf Fahrantriebe mit offenem Kreislauf nicht übertragbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen hydrostatischen Antrieb mit offenem Kreislauf zu schaffen, bei dem eine einfache Rückgewinnung von freiwerdender Energie möglich ist.

Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen hydrostatischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen hydrostatischen Antrieb sind eine Hydropumpe und ein Hydromotor über eine Förderleitung miteinander verbunden. Der hydrostatische Antrieb weist ein Speicherelement zum Speichern von Druckenergie auf. Die Hydropumpe und der Hydromotor sind in einem offenen Kreislauf angeordnet und ein stromabwärtiger Anschluss des Hydromotors ist über eine erste Ventileinrichtung wechselweise mit einem Tankvolumen oder dem Speicherelement verbindbar.

Bei dem erfindungsgemäßen hydrostatischen Antrieb wird der stromabwärtige Anschluss des Hydromotors mit einem Speicherelement über eine Ventileinrichtung verbunden, wenn beispielsweise eine Verzögerung des Fahrzeugs im Falle eines Fahrantriebs erfolgt. Das Fahrzeug gerät in den Schiebebetrieb und der Hydromotor wirkt als Pumpe. Da sich hierbei die Strömungsrichtung nicht umkehrt, wird der stromabwärtige Anschluss des Hydromotors mit dem Speicherelement durch die Ventileinrichtung verbunden. Anstelle einer Entspannung in das Tankvolumen wird somit unter zunehmendem Druck Druckmittel in das Speicherelement gefördert. Die kinetische Energie wird damit in Druckenergie umgewandelt und steht für nachfolgende Beschleunigungsprozesse wieder zur Verfügung.

Durch die Ausbildung des hydrostatischen Antriebs mit einem offenen Kreislauf wird gleichzeitig das in das Speicherelement hineingeförderte Druckmittel auf der Saugseite der Hydropumpe aus dem Tankvolumen angesaugt, so dass automatisch ein Volumenstromausgleich erfolgt. Dies führt dazu, dass ein zweiter Druckspeicher, wie er bei geschlossenen Kreisläufen zum Volumenstromausgleich erforderlich ist, nicht vorgesehen werden muss.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Ventileinrichtung und des Speichers wird auch im offenen Kreislauf eine Rückgewinnung von Energie möglich. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs ausgeführt.

Insbesondere ist es vorteilhaft, eine zweite Ventileinrichtung vorzusehen, über die ein Sauganschluss der Hydropumpe wechselweise mit dem Speicherelement oder einem Tankvolumen verbindbar ist. Während durch die erste Ventileinrichtung ein Befüllen des Speicherelements im Schiebebetrieb durch den Hydromotor erfolgt, ist bei einer Verbindung des Sauganschlusses der Hydropumpe die

Rückgewinnung der gespeicherten Druckenergie über den Sauganschluss der Hydropumpe möglich. Dabei ergibt sich eine Energieeinsparung durch die verringerte Druckdifferenz zwischen der Saugseite und dem förderseitigen Anschluss der Hydropumpe.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn durch die erste Ventileinrichtung und die zweite Ventileinrichtung nicht nur der Hydromotor mit dem Speicher und die Hydropumpe mit dem Speicherelement verbindbar sind, sondern wenn gleichzeitig auch der Hydromotor und die Hydropumpe in einem geschlossenen Kreislauf miteinander verbindbar sind. Sofern das Speicherelement seine Kapazitätsgrenze erreicht hat und eine weitere Speicherung von Energie nicht mehr möglich ist, kann ein weiteres Abbremsen eines Fahrzeugs dann durch die Motorbremswirkung des mit der Hydropumpe verbundenen Motors erfolgen. Hierzu wird ein geschlossener Kreislauf der Hydropumpe mit dem Hydromotor erzeugt, so dass sich der als Pumpe wirkende Hydromotor an einer primären Antriebsmaschine abstützt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Speicherelement mit einem Druckbegrenzungsventil verbunden. Wenn ein Bremsmoment durch die Antriebsmaschine nicht aufgebracht werden kann, ein weiteres Abbremsen durch Auffüllen des Speicherelements jedoch ebenfalls nicht möglich ist, so wird das von dem Hydromotor geförderte Druckmittel über das Druckbegrenzungsventil in das Tankvolumen entspannt. Die freiwerdende kinetische Energie, die nicht mehr speicherbar ist, wird somit in Wärme umgewandelt. Da das Druckbegrenzungsventil mit dem Speicher verbunden ist, ist dabei ein Umschalten der ersten Ventileinrichtung während eines Abbremsvorgangs nicht erforderlich. Es wird vielmehr automatisch bei Erreichen eines maximalen Drucks in dem Speicherelement das Druckbegrenzungsventil geöffnet und somit über das Druckbegrenzungsventil unter Erzeugung von Wärme das Druckmittel in das Tankvolumen entspannt.

Vorzugsweise ist die Förderleitung des offenen hydrostatischen Kreislaufs über ein Fahrtrichtungsventil mit einer ersten und einer zweiten Hydromotorleitung verbindbar/ so dass ein Fahrtrichtungswechsel durch Wechseln des mit Hochdruck beaufschlagten Anschlusses des Hydromotors erreicht wird. Dabei wird es insbesondere bevorzugt, wenn gleichzeitig die jeweils nicht mit der Förderleitung verbundene Hydromotorleitung mit einer Tankleitung durch das Fahrtrichtungsventil verbunden ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erste Ventileinrichtung in der Tankleitung angeordnet. Auf diese Weise lässt sich sowohl für Vorwärtsfahrt als auch für Rückwärtsfahrt der jeweils stromabwärtige Anschluss des Hydromotors über das Fahrtrichtungsventil und die Tankleitung sowie die Ventileinrichtung mit dem

Speicherelement verbinden. Eine Speicherung von frei werdender kinetischer Energie ist damit sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt möglich.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Ventileinrichtung oder aber die erste und die zweite Ventileinrichtung über eine Speicherleitung mit dem Speicherelement verbunden. In dieser Speicherleitung ist zum Erhöhen einer Bremswirkung während des Füllens des Speicherelements eine Drosselstelle angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, die Drosselstelle steuerbar auszuführen. Aufgrund der Drosselstelle ist auch dann eine Bremswirkung erzielbar, wenn das Speicherelement noch weitgehend leer ist und somit der Gegendruck für den als Pumpe wirkenden Hydromotor noch gering ist.

Insbesondere im Falle einer einstellbaren Drossel ist ein nahtloser Übergang beim Entladen des Speicherelements auf die Saugseite der Hydropumpe realisierbar. So ist der auf den saugseitigen Anschluss der Hydropumpe wirkende Druck einstellbar und es kann eine Reduzierung des Drucks gegen Ende des Rückgewinnungsprozesses erfolgen. Gleichzeitig wird die Leistung, die durch die Antriebsmaschine an die Pumpe abgegeben wird, erhöht und es entsteht keine Zugkraftunterbrechung während einer Beschleunigungsphase, die aus der Rückgewinnung der frei gewordenen kinetischen Energie sowie einem nachfolgenden normalen Beschleunigungsvorgang besteht.

In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs; und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs.

In der Fig. 1 ist ein hydraulischer Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs dargestellt. Der hydrostatische Antrieb ist ein Fahrantrieb 1 eines mittels eines hydrostatischen Getriebes angetriebenen Fahrzeugs. Solche Fahrzeuge können beispielsweise Radlader, Stapler oder Müllfahrzeuge sein. Bei solchen Fahrzeugen treten besonders intensive Fahrzyklen auf, d. h. es wiederholen sich häufig Beschleunigungs- und Bremsvorgänge und dies in der Regel kurz hintereinander. Daher ist bei diesen Fahrzeugtypen eine Rückgewinnung der frei werdenden Energie während eines Bremsvorgangs von besonderem Interesse.

Der Fahrantrieb 1 umfasst eine Hydropumpe 2 und einen Hydromotor 3. Die Hydropumpe 2 und der Hydromotor 3 sind in einem offenen hydraulischen Kreislauf angeordnet. Die Hydropumpe 2 fördert Druckmittel in eine Förderleitung 4, die mit der Hydropumpe 3 an ihrem förderseitigen Anschluss verbunden ist. Die Förderleitung 4 ist mit einer ersten Hydromotorleitung 6 verbunden.

Über die Förderleitung 4 und die erste Hydromotorleitung 6 ist ein erster Anschluss 8 des Hydromotors 3 mit dem von der Hydropumpe 2 erzeugten Förderdruck beaufschlagbar. Durch den Hydromotor 3 wird aufgrund des an dem ersten Anschluss 8 anliegenden Förderdrucks ein

Abtriebsdrehmoment erzeugt, welches auf einen nicht weiter dargestellten Fahrzeugantrieb wirkt. Das nach Durchströmen des Hydromotors 3 entspannte Druckmittel wird über einen zweiten Anschluss 9 des Hydromotors 3 einer zweiten Hydromotorleitung 7 zugeführt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten Abschnitt 7a und einen zweiten Abschnitt 7b umfasst. Die zweite Hydromotorleitung 7 ist über eine Tankleitung 16 mit einem Tankvolumen 15 verbunden.

Zur Umkehr der Fahrtrichtung ist ein Fahrtrichtungsventil

5 vorgesehen. Mittels des Fahrtrichtungsventils 5 ist die Förderleitung 4 entweder mit der ersten Hydromotorleitung

6 oder aber dem zweiten Abschnitt 7b der zweiten Hydromotorleitung 7 verbindbar. In der Fig. 1 ist die Ausgangsposition des Fahrtrichtungsventils 5 dargestellt, die durch die Kraft einer Druckfeder 34 definiert wird. Entgegen der Kraft der Druckfeder 34 ist mittels eines ersten Elektromagneten 35 eine zweite Endposition des Fahrtrichtungsventils 5 einstellbar. In der zweiten Endposition des Fahrtrichtungsventils 5 ist die Förderleitung 4 mit der zweiten Hydromotorleitung 7 bzw. dem zweiten Abschnitt 7b der zweiten Hydromotorleitung 7 verbunden. Gleichzeitig ist die erste Hydromotorleitung 6 mit der Entspannungsleitung 16 verbunden.

In einer mittleren Position des Fahrtrichtungsventils 5 ist die Förderleitung 4 direkt mit der Tankleitung 16 verbunden.

Befindet sich während des Bestromens des ersten Elektromagneten 35 das Fahrtrichtungsventil 5 in einer zweiten Endposition, so kehrt sich die Strömungsrichtung durch den Hydromotor 3 und somit die Drehrichtung einer mit dem Hydromotor 3 verbundenen Antriebswelle 13 um.

Zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des hydrostatischen Getriebes, welches die Hydropumpe 2 und den Hydromotor 3 umfasst, sind eine erste

Verstellvorrichtung 10 und eine zweite Verstellvorrichtung 11 vorgesehen. Die erste Verstellvorrichtung 10 wirkt auf einen Verstellmechanismus der Hydropumpe 2 und stellt die Hydropumpe 2 hinsichtlich ihres Fördervolumens ein.

Die zweite Verstellvorrichtung 11 wirkt dagegen in entsprechender Weise mit einem Verstellmechanismus des Hydromotors 3 zusammen und stellt das Schluckvolumen des Hydromotors 3 ein. In Abhängigkeit von dem eingestellten Fördervolumen der Hydropumpe 2 und dem eingestellten Schluckvolumen des Hydromotors 3 lässt sich das Übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes stufenlos verstellen.

Das von der Hydropumpe 2 in Abhängigkeit von dem eingestellten Fördervolumen in die Förderleitung 4 geförderte Druckmittel wird von der Hydropumpe 2 über eine Saugleitung 14 aus dem Tankvolumen 15 angesaugt. Der saugseitige Anschluss 30 der Hydropumpe 2 ist hierzu über die Saugleitung 14 mit dem Tankvolumen 15 verbunden und saugt aus dem drucklosen Tankvolumen 15 Druckmittel an. Für die nachfolgenden Ausführungen sei zunächst angenommen, dass sich das Fahrtrichtungsventil 5 in seiner Ruheposition befindet, in der die Förderleitung 4 mit der ersten Hydromotorleitung 6 verbunden ist. Die dadurch gewählte Fahrtrichtung wird im Folgenden als Vorwärtsfahrt bezeichnet .

Gerät bei einer Vorwärtsfahrt das Fahrzeug in einen Schiebebetrieb, wenn beispielsweise eine abschüssige Wegstrecke befahren wird oder aber das Fahrzeug verzögert wird, so wird aufgrund der Massenträgheit über die Abtriebswelle 13 der Hydromotor 3 angetrieben. Wegen des von Null verschiedenen Schluckvolumens, das durch die zweite Verstellvorrichtung 11 eingestellt ist, wirkt der Hydromotor 3 nunmehr als Pumpe und saugt an seinem ersten Anschluss 8 Druckmittel an und fördert es über seinen zweiten Anschluss 9 in den ersten Abschnitt 7a der Hydromotorleitung 7.

Erfindungsgemäß ist eine erste Ventileinrichtung 17 vorgesehen, über die der erste Abschnitt 7a der zweiten Hydromotorleitung 7 mit einer ersten Verbindungsleitung 22 verbindbar ist. Hierzu wird ausgehend aus seiner Ruheposition die erste Ventileinrichtung 17 entgegen der Kraft einer Feder 20 durch einen zweiten Elektromagneten 21 in eine Schaltposition gebracht. Die erste Verbindungsleitung 22 ist über eine Speicherleitung 23 mit einem Speicherelement 18 verbunden. Das Speicherelement 18 ist vorzugsweise als Hochdruck-Hydromembranspeicher ausgeführt. Der Hydromembranspeicher weist ein kompressibles Volumen auf, so dass unter Erhöhung des Drucks in dem kompressiblen Volumen Druckmittel in das Speicherelement 18 zuführbar ist. Auf diese Weise kann Druckmittel in das Speicherelement 18 gefördert und Energie in Form von Druckenergie gespeichert werden.

Im Schiebebetrieb bei Vorwärtsfahrt wird folglich durch den Hydromotor 3 Druckmittel aus der ersten Hydromotorleitung 6 angesaugt und über den ersten Abschnitt 7a der zweiten Hydromotorleitung, die erste Ventileinrichtung 17, die erste Verbindungsleitung 22 und die Speicherleitung 23 das Druckmittel in das Speicherelement 18 gefördert.

Während das Speicherelement 18 auf die vorbeschriebene Weise gefüllt wird, ist eine zweite Ventileinrichtung 29 weiterhin in ihrer in der Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition. Diese Ausgangsposition wird durch eine weitere Feder 31 definiert. In dieser Ausgangsposition ist eine durchströmbare Verbindung in der zweiten Ventileinrichtung 29 hergestellt, die den saugseitigen Anschluss 30 mit dem Tankvolumen 15 verbindet. Entgegen der Kraft der weiteren Feder 31 kann ein dritter Elektromagnet 32 die zweite Ventileinrichtung 29 in ihre entgegengesetzte Schaltposition bringen. In der entgegengesetzten Schaltposition ist der saugseitige Anschluss 30 mit einer zweiten Verbindungsleitung 33 verbunden. Gleichzeitig wird die Saugleitung 14 unterbrochen, so dass eine Verbindung zwischen dem saugseitigen Anschluss 30 und dem Tankvolumen 15 nicht mehr besteht.

Befindet sich die erste Ventileinrichtung 17 in ihrer Schaltposition und die zweite Ventileinrichtung 29 in ihrer Ausgangsposition, so wird das von dem Hydromotor 3 geförderte Druckmittel zunächst in das Speicherelement 18 gefördert. Ist die Kapazitätsgrenze des Speicherelements

18 erreicht, so öffnet ein Druckbegrenzungsventil 24, das mit dem Speicherelement 18 verbunden ist. Die

Speicherleitung 23 ist hierzu über eine

Druckbegrenzungsleitung 27 und das Druckbegrenzungsventil

24 mit dem Tankvolumen 15 verbindbar. Über eine

Messleitung 25 wird einer Messfläche des Druckbegrenzungsventils 24 der in dem Speicherelement 18 bzw. der Speicherleitung 23 herrschende Druck zugeführt.

Übersteigt dieser Speicherdruck einen kritischen Wert, der durch eine entgegengesetzt wirkende

Druckbegrenzungsventilfeder 26 eingestellt wird, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 24 und entspannt die Speicherleitung 23 und somit den Speicher 18 in das Tankvolumen 15.

Würde somit bei einem lang andauernden Bremsvorgang folglich durch den Hydromotor 3 ein Druck in dem Speicherelement 18 erreicht, für den das Speicherelement 18 nicht ausgelegt ist, so öffnet vorher das Druckbegrenzungsventil 24 und das von dem Hydromotor 3 geförderte Druckmittel wird in das Tankvolumen 15 entspannt. Hierbei wird die frei werdende kinetische Energie des Bremsvorgangs in Wärme umgewandelt.

Ist aufgrund eines vorangegangenen Bremsvorgangs das Speicherelement 18 befüllt, so kann die dort gespeicherte Druckenergie für einen nachfolgenden Beschleunigungsvorgang genutzt werden. Die erste Ventileinrichtung 17 wird hierzu wieder in ihre Ausgangsposition gebracht, die durch die zweite Druckfeder 20 definiert ist. Der erste Abschnitt 7a der zweiten Hydromotorleitung 7 ist damit wieder mit dem zweiten Abschnitt 7b der zweiten Hydromotorleitung 7 verbunden. Zur Rückgewinnung der in dem Speicherelement 18 gespeicherten Druckenergie wird nun die zweite Ventileinrichtung 29 in ihre Schaltposition gebracht.

Durch Bestromen des dritten Elektromagneten 32 wird die Druckfeder 31 komprimiert und die zweite Verbindungsleitung 33 mit dem saugseitigen Anschluss 30 der Hydropumpe 2 verbunden. Damit liegt der in dem Speicherelement 18 herrschende Speicherdruck an dem saugseitigen Anschluss 30 der Hydropumpe 2 an. Die Energie, die durch eine über eine Triebwelle 12 mit der Hydropumpe 2 verbundene, nicht dargestellte Antriebsmaschine aufgebracht werden muss, wird aufgrund des geringeren Druckunterschieds zwischen der Saugseite und der Druckseite der Hydropumpe 2 reduziert.

Als weitere Möglichkeit einen Bremsvorgang durchzuführen können gleichzeitig die erste Ventileinrichtung 17 und die zweite Ventileinrichtung 29 in ihre jeweiligen Schaltpositionen gebracht werden. Hierzu werden der zweite Elektromagnet 21 und der dritte Elektromagnet 32 bestromt und somit jeweils die beiden Ventileinrichtungen 17, 29 in ihre zweite Schaltposition gebracht. In dieser zweiten

Schaltposition wird der zweite Anschluss 9 des Hydromotors 3 mit dem saugseitigen Anschluss 30 der Hydropumpe 2 verbunden und es entsteht ein geschlossener hydraulischer Kreislauf. In einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf stützt sich der als Pumpe wirkende Hydromotor 3 bei entsprechender Einstellung des Fördervolumens der Hydropumpe 2 und des Schluckvolumens des Hydromotors 3 an dem mit der Hydropumpe 2 über die Triebwelle 12 verbundenen Antriebsmotor ab.

Ist also das Speicherelement 18 bereits gefüllt und soll eine Wärmeentwicklung an dem Druckbegrenzungsventil 24 verhindert werden, so besteht auch die Möglichkeit, gleichzeitig die Ventileinrichtung 17 und die Ventileinrichtung 29 zu betätigen und so die verfügbare Bremsleistung einer primären, in der Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsmaschine zu nutzen.

Weiterhin ist es möglich, auf das Bremsverhalten Einfluss zu nehmen, indem in der die erste Verbindungsleitung 22 und die zweite Verbindungsleitung 33 mit dem Speicherelement 18 verbindenden Speicherleitung 23 eine Drosselstelle 28 angeordnet ist. Die Drosselstelle 28 ist vorzugsweise als einstellbare Drossel ausgeführt. Insbesondere kann durch eine einstellbare Drossel der

Drosselstelle 28 der Strömungswiderstand, der dem von dem Hydromotor 3 geförderten Druckmittel entgegen wirkt, eingestellt werden. Dies ermöglicht bereits dann eine höhere Bremswirkung, wenn das Speicherelement 18 aufgrund einer vorangegangenen Entnahme von Druckmittel aus dem Speicherelement 18 einen niedrigen Gegendruck erzeugt.

Auch bei der Entnahme von Druckmittel aus dem Speicherelement 18 kann die einstellbare Drossel 28 vorteilhaft genutzt werden. Um einen nahtlosen und ruckfreien Übergang in eine beschleunigte Fahrt durch eine von dem Antriebsmotor zur Verfügung gestellte Leistung zu ermöglichen, wird das Druckmittel aus dem Speicherelement 18 über die Drosselstelle 28 entnommen. Dabei kann insbesondere während ein hoher Druck in dem Speicherelement 18 herrscht, eine Drosselung erfolgen, so dass die Druckerhöhung auf der Saugseite der Hydropumpe 2 nicht zu einem Schaltruck führt. Durch zunehmendes Öffnen der Drosselstelle 28 während der Entnahme von Druckmittel aus dem Speicherelement 18 ist es dabei möglich, einen konstanten Eingangsdruck an dem saugseitigen Anschluss 30 der Hydropumpe 2 zur Verfügung zu stellen.

In der Fig. 1 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrantriebs 1 dargestellt. Dabei ist eine Speicherung von Energie lediglich bei einem Bremsvorgang während Vorwärtsfahrt möglich. Wird dagegen das Fahrtrichtungsventil 5 so betätigt, dass der Hydromotor 3 in umgekehrter Richtung durchströmt wird, so kann bei einem Bremsvorgang die frei werdende kinetische Energie nicht in Form von Druckenergie in dem Speicherelement 18 gespeichert werden.

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, mit dem eine Speicherung der frei werdenden kinetischen Energie auch bei einer Rückwärtsfahrt möglich ist. Hierzu ist in der ersten Hydromotorleitung 6 eine zusätzliche erste Ventileinrichtung 17' angeordnet, welche während dem normalen Fahrbetrieb eine durchströmbare Verbindung in der ersten Hydromotorleitung 6 erzeugt. Die zusätzliche erste Ventileinrichtung 17' ist wie die erste Ventileinrichtung 17 aufgebaut. Die entsprechenden Bezugszeichen sind als gestrichene Bezugszeichen im Bezug auf die zusätzliche erste Ventileinrichtung 17' dargestellt. Wird durch den Elektromagneten 21' die zusätzliche erste Ventileinrichtung 17' in ihre Schaltposition gebracht, so wird der erste Anschluss 8 des Hydromotors 3 mit der ersten Verbindungsleitung 22 und somit mit dem Speicherelement 18 verbunden. Im übrigen entspricht die Vorgehensweise zum Aufladen des Speicherelements 18 oder zum Abbremsen über das Druckbegrenzungsventil 24 der bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1 ausführlich erläuterten Vorgehensweise. Ebenso ist aufgrund einer

Bestromung des Elektromagneten 21' der zusätzlichen ersten Ventileinrichtung 17' und der gleichzeitigen Bestromung des dritten Elektromagneten 32 der zweiten Ventileinrichtung 29 auch bei Rückwärtsfahrt ein geschlossener hydraulischer Kreislauf herstellbar. Damit kann auch bei einer Rückwärtsfahrt die Motorbremswirkung des Antriebsmotors genutzt werden.

Durch die zusätzliche erste Ventileinrichtung 17' wird die erste Hydromotorleitung 6 in einen ersten Abschnitt βa und einen zweiten Abschnitt 6b unterteilt. Der erste Abschnitt 6a ist mit dem Hydromotor 3 verbunden. Der zweite Abschnitt 6b ist zwischen der zusätzlichen ersten Ventileinrichtung 17' und dem Fahrtrichtungsventil 5 angeordnet.

Eine weitere Möglichkeit, um die Gewinnung von frei werdender kinetischer Energie und eine Speicherung in Form von Druckenergie in dem Speicherelement 8 zu ermöglichen, ist in der Fig. 3 dargestellt. Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel nutzt aus, dass zum Abführen des über den Hydromotor 3 im normalen Fahrbetrieb entspannten Druckmittels die selbe Tankleitung 16 benutzt wird. Die erste Ventileinrichtung 17'' ist daher stromabwärts des Fahrtrichtungsventils 5 in der

Tankleitung 16 angeordnet. Daher wird bei Bestromen des zweiten Elektromagneten 21' ' die Verbindung von dem Fahrtrichtungsventil 5 zu dem Tankvolumen 15 unterbrochen und die Tankleitung 16 mit der ersten Verbindungsleitung 22 verbunden. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 hat den Vorteil, dass in einfacher Weise eine Rückgewinnung von Bremsenergie sowohl während Vorwärtsfahrt als auch während Rückwärtsfahrt möglich ist. Hierzu ist lediglich eine erste Ventileinrichtung 17'' erforderlich und auf die doppelte Ausführung der Ventile in der ersten und in der zweiten Hydromotorleitung 6, 7 kann verzichtet werden.

Anstelle der dargestellten Schiebeventile als Ventileinrichtungen können auch Sitzventile, insbesondere Logikventile eingesetzt werden, die besonders preiswert sind.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind auch einzelne Merkmale der Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar.

Claims

Ansprüche

1. Hydrostatischer Antrieb mit einer Hydropumpe (2) und einem Hydromotor (3) , wobei die Hydropumpe (2) und der Hydromotor (3) über eine Förderleitung (4) miteinander verbunden sind, und mit einem Speicherelement (18) dadurch gekennzeichnet, dass die Hydropumpe (2) und der Hydromotor (3) in einem offenen Kreislauf angeordnet sind und dass ein stromabwärtiger Anschluss (8, 9) des Hydromotors (3) über eine erste Ventileinrichtung (17, 17', 17'') wechselweise mit einem Tankvolumen (15) oder mit dem Speicherelement (18) verbindbar ist.

2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sauganschluss (30) der Hydropumpe (2) über eine zweite Ventileinrichtung (29) wechselweise mit dem Speicherelement (18) verbindbar ist.

3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (3) und die Hydropumpe (2) durch die erste und die zweite Ventileinrichtung (17, 17', 17'', 29) in einem geschlossenen Kreislauf miteinander verbindbar sind.

4. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (18) mit einem Druckbegrenzungsventil (24) verbunden ist.

5. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleitung (4) durch ein Fahrtrichtungsventil (5) über eine erste Hydromotorleitung (6) oder eine zweite Hydromotorleitung (7) mit dem Hydromotor (3) verbindbar ist.

6. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Fahrtrichtungsventil (5) jeweils nicht mit der Förderleitung (4) verbundene zweite bzw. erste Hydromotorleitung (7, 6) mit einer Tankleitung (16) verbunden ist.

7. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste Ventileinrichtung (17'') das Speicherelement (18) mit der Tankleitung (16) verbindbar ist.

8. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (17, 17', 17'') oder die erste und die zweite Ventileinrichtung (17, 17', 17'', 29) über eine Speicherleitung (23) mit dem Speicherelement (18) verbunden sind und in der Speicherleitung (23) eine Drosselstelle (28) angeordnet ist.