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DE102008041868A1 - Electrohydraulic hybrid drive for a motor vehicle - Google Patents

Electrohydraulic hybrid drive for a motor vehicle Download PDF

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DE102008041868A1
DE102008041868A1 DE102008041868A DE102008041868A DE102008041868A1 DE 102008041868 A1 DE102008041868 A1 DE 102008041868A1 DE 102008041868 A DE102008041868 A DE 102008041868A DE 102008041868 A DE102008041868 A DE 102008041868A DE 102008041868 A1 DE102008041868 A1 DE 102008041868A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydraulic
drive
electric machine
vehicle
wheels
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102008041868A
Other languages
German (de)
Inventor
Carina Dittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to PCT/EP2009/061432 priority patent/WO2010026207A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug (4), mit einer elektrischen Maschine (6) zum Antreiben eines Antriebsstrangs (10) oder von Antriebsrädern des Fahrzeugs. Es ist ein mechanisch mit der elektrischen Maschine (6) und mit dem Antriebsstrang (10) bzw. den Antriebsrädern (50) verbundenes hydraulisches Getriebe (12) vorgesehen.The invention relates to a drive for a vehicle, in particular a motor vehicle (4), with an electric machine (6) for driving a drive train (10) or drive wheels of the vehicle. It is provided with a mechanically connected to the electric machine (6) and to the drive train (10) or the drive wheels (50) hydraulic transmission (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine zum Antreiben eines Antriebsstrangs oder von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs.The The invention relates to a drive for a vehicle, in particular a motor vehicle, with an electric machine for driving a drive train or drive wheels of the motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Die meisten der heute im Betrieb befindlichen Kraftfahrzeuge werden von einer Brennkraftmaschine angetrieben, die über ein mechanisches Getriebe mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verbunden ist.The Most of the motor vehicles in operation today powered by an internal combustion engine, which has a mechanical transmission is connected to the drive train of the motor vehicle.

Die neuere Entwicklung geht jedoch hin zu Hybridfahrzeugen, bei denen der Antriebsstrang bzw. die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs nicht nur durch die Brennkraftmaschine sondern auch durch eine elektrische Maschine angetrieben werden können. Bei diesen Fahrzeugen kann die elektrische Maschine entweder allein oder gemeinsam mit der Brennkraftmaschine mit dem Antriebsstrang verbunden werden, um das Kraftfahrzeug rein elektrisch oder hybrid anzutreiben. Im Unterschied zu konventionellen, nur mit einer Brennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugen erlauben es Hybridfahrzeuge unter anderem, beim Bremsen oder bei Bergabfahrt einen Teil der Bremsenergie bzw. der potentiellen Energie des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der im Generatorbetrieb arbeitenden Elektromaschine in elektrische Energie umzuwandeln, die in einem wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher gespeichert werden kann, zum Beispiel in einer Fahrzeugbatterie.The recent development, however, goes to hybrid vehicles in which the drive train or the drive wheels of the motor vehicle not only by the internal combustion engine but also by an electric Machine can be driven. at These vehicles can either use the electric machine alone or together with the internal combustion engine with the drive train be connected to the motor vehicle purely electric or hybrid drive. Unlike conventional, only with an internal combustion engine equipped vehicles allow hybrid vehicles, inter alia, When braking or when driving downhill, part of the braking energy or the potential energy of the motor vehicle with the help of generator operating Electric machine to convert into electrical energy in one rechargeable electric energy storage can be stored can, for example in a vehicle battery.

Aufgrund von neueren Entwicklungen auf dem Gebiet von Batterien mit hohem Energiespeichervermögen und verhältnismäßig geringer Masse werden zudem seit kurzem verstärkt sogenannte Plug-In-Hybridfahrzeuge entwickelt, bei denen hauptsächlich die elektrische Maschine als Antriebsmotor für das Fahrzeug dient, während die relativ klein dimensionierte Brennkraftmaschine überwiegend verwendet wird, um die Fahrzeugbatterie während der Fahrt wiederaufzuladen.by virtue of of recent developments in the field of high-capacity batteries Energy storage capacity and relatively less In addition, mass has recently been reinforced so-called plug-in hybrid vehicles developed, where mainly the electric machine serves as a drive motor for the vehicle while the relatively small-sized internal combustion engine is predominantly used, around the vehicle battery during to recharge the ride.

Darüber hinaus gibt es seit langem reine Elektrofahrzeuge, deren Antrieb ausschließlich durch eine elektrische Maschine erfolgt. Reine Elektroantriebe besitzen zwar einerseits eine hohe Energiedichte, jedoch andererseits eine relativ geringe Leistungsdichte, so dass sie nur eine begrenzte Leistung an den Antriebsstrang abgegeben können. Dies macht sich insbesondere beim Anfahren oder Beschleunigen von Elektrofahrzeugen in Form eines recht geringen Anfahr- und Beschleunigungsmoments ungünstig bemerkbar. Aus diesem Grund sowie wegen der verhältnismäßig geringen Reichweite konnten sich reine Elektrofahrzeuge abgesehen von wenigen speziellen Anwendungen bisher nicht durchsetzen.Furthermore There is a long time pure electric vehicles whose drive exclusively by a electric machine is done. Although pure electric drives have on the one hand a high energy density, but on the other hand a relative low power density, so they only have a limited power can deliver the drive train. This is especially useful when starting or accelerating Electric vehicles in the form of a fairly low starting and acceleration torque unfavorable noticeable. For this reason, as well as because of the relatively small range could pure electric vehicles apart from a few special applications so far not enforce.

Weiter ist es für langsam fahrende konventionelle Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine auch bekannt, den Antriebsstrang des Fahrzeugs zum einen über ein mechanisches Getriebe und zum anderen über ein paralleles hydraulisches Getriebe mit der Brennkraftmaschine zu verbinden, um das Fahrzeug anzutreiben. Wegen der hohen Leistungsdichte des hydraulischen Getriebes geht die Entwicklungstendenz hier in Richtung eines Antriebs mit einem rein hydraulischen Getriebe, d. h. ohne ein paralleles mechanisches Getriebe, wie es zum Beispiel bei Raupenbaggern der Firma Liebherr in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine bereits eingesetzt wird.Further is it for slow-moving conventional vehicles with an internal combustion engine also known, the drive train of the vehicle on the one hand over a mechanical gearbox and on the other hand via a parallel hydraulic To connect transmission with the internal combustion engine to drive the vehicle. Because of the high power density of the hydraulic transmission goes the development trend here towards a drive with one purely hydraulic gear, d. H. without a parallel mechanical Gearboxes, as is the case with Liebherr crawler excavators, for example already used in connection with an internal combustion engine.

Abgesehen von den reinen Elektrofahrzeugen weisen jedoch alle genannten Fahrzeuge eine Brennkraftmaschine auf, so dass sich ihre Abgasemissionen während der Fahrt nicht vollständig auf Null reduzieren lassen.apart of the pure electric vehicles, however, all the vehicles mentioned an internal combustion engine, so that their exhaust emissions during the Drive not complete reduce to zero.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein abgasfreier Betrieb mit einem hohen Anfahr- und Beschleunigungsmoment ermöglicht werden kann.outgoing This is the object of the invention, a drive for a To improve vehicle of the type mentioned in that a zero-emission operation with a high starting and acceleration torque be enabled can.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein mechanisch mit der elektrischen Maschine und mit dem Antriebsstrang bzw. den Antriebsrädern verbundenes hydraulisches Getriebe gelöst.These The object is achieved by a mechanically with the electric machine and with the drive train or the drive wheels connected hydraulic transmission solved.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die hohe Leistungsdichte des hydraulischen Getriebes mit der hohen Energiedichte des elektrischen Antriebs zu verknüpfen, um einen Fahrzeugantrieb bereitzustellen, der ganz ohne eine Brennkraftmaschine auskommt und trotzdem in der Lage ist, ein hohes Anfahr- und Beschleunigungsmoment zu liefern.Of the The invention is based on the idea of high power density of hydraulic transmission with the high energy density of the electric Link drive, to provide a vehicle drive without any internal combustion engine gets along and is nevertheless capable of a high starting and acceleration torque to deliver.

Darüber hinaus besitzt ein solcher erfindungsgemäßer Antrieb einige weitere Vorteile, da er sehr geräusch- und wartungsarm ist, bei kleinem Bauraum einen hohen Wirkungsgrad besitzt und außerdem eine Rückgewinnung der Bremsenergie gestattet.Furthermore Such an inventive drive has a few more Advantages, as it is very noisy and low maintenance, in a small space high efficiency owns and besides a recovery the braking energy allowed.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das hydraulische Getriebe ein hydrostatisches Getriebe mit mindestens zwei durch Hydraulikleitungen miteinander verbundenen und somit in einem größeren Abstand voneinander innerhalb des Kraftfahrzeugs montierbaren hydraulischen Antriebsaggregaten ist, von denen eines mechanisch mit der elektrischen Maschine und das andere bzw. die anderen mechanisch mit dem Antriebsstrang bzw. mit den Antriebsrädern verbunden ist/sind.A preferred embodiment of the invention provides that the hydraulic transmission is a hydrostatic transmission with at least two interconnected by hydraulic lines and thus at a greater distance from each other within the motor vehicle mounted hydraulic drive units, one of which mechanically with the electric machine and the other or the others mechanically with the powertrain or connected to the drive wheels is / are.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung lässt sich jedes der hydraulischen Antriebsaggregate wahlweise als Hydraulikpumpe oder als Hydraulikmotor betreiben, so dass in zwei entgegengesetzten Richtungen ein Energiefluss durch das hydraulische Getriebe möglich ist.According to one Another preferred embodiment of the invention can be each of the hydraulic drive units optionally as a hydraulic pump or operate as a hydraulic motor, so in two opposite An energy flow through the hydraulic transmission is possible.

Auf diese Weise kann einerseits zum Antreiben des Kraftfahrzeugs das mit der elektrischen Maschine verbundene hydraulische Antriebsaggregat durch die elektrische Maschine angetrieben werden und als Hydraulikpumpe das/die mit dem Antriebsstrang bzw. den Antriebsrädern verbundene(n) hydraulische Antriebsaggregat(e) antreiben, das/die in diesem Fall als Hydraulikmotor arbeitet (arbeiten) und die vom Hydraulikfluid übertragene Energie in den Antriebsstrang bzw. in die Antriebsräder einleitet (einleiten).On this way, on the one hand for driving the motor vehicle that with the electric machine connected by hydraulic drive unit The electric machine can be powered and used as a hydraulic pump the drive train (s) connected to the drive train (s) drive hydraulic drive unit (s), in this case works as a hydraulic motor and that transmitted by the hydraulic fluid Energy in the drive train or in the drive wheels initiates (initiate).

Andererseits kann jedoch auch zur Rückgewinnung von Bremsenergie oder potentieller Energie beim Bergabfahren das mit dem Antriebsstrang verbundene hydraulische Antriebsaggregat bzw. bzw. die mit den Antriebsrädern verbundenen Hydraulikaggregate durch den Antriebsstrang bzw. durch die Antriebsräder angetrieben werden und als Hydraulikpumpe(n) das mit der elektrischen Maschine verbundene hydraulische Antriebsaggregat antreiben. In diesem Fall arbeitet das mit der elektrischen Maschine verbundene hydraulische Antriebsaggregat als Hydraulikmotor, der die elektrische Maschine antreibt. Die im Generatorbetrieb arbeitende elektrische Maschine wiederum wandelt einen Teil der Bremsenergie oder potentiellen Energie in elektrische Energie um, die sich in einem wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher, wie zum Beispiel in der Fahrzeugbatterie des Fahrzeugs, speichern lässt.on the other hand but it can also be used for recovery of braking energy or potential energy when driving down the hill connected to the drive train hydraulic drive unit or or with the drive wheels connected hydraulic units by the drive train or through the drive wheels be driven and as hydraulic pump (s) that with the electric Power the machine connected to the hydraulic drive unit. In this Case works hydraulic connected to the electric machine Drive unit as a hydraulic motor, the electric machine drives. The electric machine operating in generator mode in turn converts some of the braking energy or potential energy into electrical energy that turns into a rechargeable electrical energy storage, as in the vehicle battery of the vehicle, store leaves.

Alternativ oder zusätzlich kann zurückgewonnene Bremsenergie oder potentielle Energie des Fahrzeugs jedoch auch als Druckenergie in mindestens einem neben dem elektrischen Energiespeicher zusätzlich vorgesehenen hydraulischen Energiespeicher gespeichert werden, indem das mit dem Antriebsstrang bzw. den Antriebsrädern verbundene und beim Bremsen oder Bergabfahren vom Antriebsstrang angetriebene und als Hydraulikpumpe arbeitende hydraulische Antriebsaggregat Hydraulikfluid in den hydraulischen Energiespeicher pumpt, um diesen aufzuladen. Selbstverständlich kann der hydraulische Energiespeicher jedoch auch mit Hilfe der elektrischen Maschine und des mit dieser verbundenen, als Hydraulikpumpe arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregats aufgeladen werden.alternative or additionally can be recovered Braking energy or potential energy of the vehicle, however, too as pressure energy in at least one addition to the electrical energy storage additionally provided hydraulic energy storage can be stored by using the connected to the drive train or the drive wheels and during braking or down hill driven by the drivetrain and as a hydraulic pump working hydraulic drive unit hydraulic fluid in the hydraulic Energy storage pumps to charge this. Of course you can the hydraulic energy storage but also with the help of electrical Engine and the one connected to it, working as a hydraulic pump hydraulic drive unit to be charged.

Der aufgeladene hydraulische Energiespeicher wird vorzugsweise beim Anfahren und/oder beim Beschleunigen des Fahrzeugs wieder entladen, um über das/die mit dem Antriebsstrang bzw. den Antriebsrädern verbundene(n), beim Anfahren und/oder Beschleunigen als Hydraulikmotor arbeitende(n) hydraulische(n) Antriebsaggregat(e) ein zusätzliches Anfahr- oder Beschleunigungsmoment in den Antriebsstrang bzw. in die Antriebsräder einzuleiten.Of the charged hydraulic energy storage is preferably at Start up and / or unload when accelerating the vehicle again to talk about the with the drive train or the drive wheels connected (s) when starting and / or accelerating hydraulic (s) operating as a hydraulic motor Drive unit (s) an additional start-up or to introduce acceleration torque into the drive train or into the drive wheels.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:in the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment explained in more detail. It shows:

1 eine schematische Ansicht von Komponenten eines elektro-hydraulischen Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs. 1 a schematic view of components of an electro-hydraulic hybrid drive of a motor vehicle.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Der in der Zeichnung schematisch dargestellte elektro-hydraulische Hybridantrieb 2 eines Kraftfahrzeugs 4 umfasst eine elektrische Maschine 6, einen wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher 8, ein mechanisch mit der elektrischen Maschine 6 und mit einem Antriebsstrang 10 des Kraftfahrzeugs 4 verbundenes hydraulisches Getriebe 12, einen wiederaufladbaren hydraulischen Energiespeicher 14 und einen Hydraulikfluid enthaltenden Hydrauliktank 16, jedoch keine Brennkraftmaschine.The electro-hydraulic hybrid drive shown schematically in the drawing 2 of a motor vehicle 4 includes an electric machine 6 , a rechargeable electrical energy storage 8th , a mechanical with the electric machine 6 and with a powertrain 10 of the motor vehicle 4 connected hydraulic transmission 12 , a rechargeable hydraulic energy storage 14 and a hydraulic fluid-containing hydraulic tank 16 , but no internal combustion engine.

Die elektrische Maschine 6 ist von derjenigen Art, wie sie in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine als Traktionsantrieb in Hybridfahrzeugen bereits verwendet wird. Im vorliegenden Fall arbeitet die elektrische Maschine 6 im normalen Fahrbetrieb als elektrischer Traktionsmotor, der aus dem von einer Fahrzeugbatterie gebildeten elektrischen Energiespeicher 8 mit elektrischer Energie versorgt wird und die mechanische Antriebsenergie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 4 liefert. Die elektrische Maschine 6 kann jedoch auch als Generator betrieben werden, zum Beispiel beim Abbremsen oder bei einer Bergabfahrt des Kraftfahrzeugs 4, um aus dem Antriebsstrang 10 über das hydraulische Getriebe 12 in die elektrische Maschine 6 eingeleitete mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, die dann im elektrischen Energiespeicher 8 gespeichert werden kann.The electric machine 6 is of the type already used in conjunction with an internal combustion engine as a traction drive in hybrid vehicles. In the present case, the electric machine works 6 in normal driving as an electric traction motor, from the electric energy storage formed by a vehicle battery 8th is supplied with electrical energy and the mechanical drive energy for driving the motor vehicle 4 supplies. The electric machine 6 However, it can also be operated as a generator, for example when braking or when driving downhill of the motor vehicle 4 to get out of the drive train 10 over the hydraulic transmission 12 in the electric machine 6 converted mechanical energy into electrical energy, which then in the electrical energy storage 8th can be stored.

Das hydraulische Getriebe 12 ist hier ein hydrostatisches Getriebe, das die Druckenergie des Hydraulikfluids nutzt. Das Getriebe 12 besteht im Wesentlichen aus zwei durch Hydraulikleitungen 18, 20 miteinander verbundenen hydraulischen Antriebsaggregaten 22, 24, von denen das eine 22 mechanisch mit einer Welle 26 der elektrischen Maschine 6 und das andere 24 mechanisch mit dem Antriebsstrang 10 des Kraftfahrzeugs 4 verbunden ist.The hydraulic transmission 12 Here is a hydrostatic transmission that uses the pressure energy of the hydraulic fluid. The gear 12 consists essentially of two by hydraulic lines 18 . 20 interconnected hydraulic drive units 22 . 24 of which one 22 mechanically with a shaft 26 the electric machine 6 and the other 24 mechanically with the drive train 10 of the motor vehicle 4 connected is.

Die beiden hydraulischen Antriebsaggregate 22, 24 können zum Beispiel von Axialkolbenmaschinen gebildet werden, die getrennt voneinander oder in unmittelbarer Nachbarschaft im Kraftfahrzeug 4 untergebracht sind.The two hydraulic drive units 22 . 24 For example, they can be formed by axial piston machines which are separate from or in the immediate vicinity of the motor vehicle 4 are housed.

Der wiederaufladbare hydraulische Energiespeicher 14 besteht aus einem Druckbehälter 28, der von einer Membran 30 in zwei Kammern 32, 34 unterteilt wird. Die eine 32 der beiden Kammern 32, 34 ist mit einem kompressiblen Gas gefüllt, während die andere 34 der beiden Kammern 32, 34 zur Aufnahme von unter Druck stehendem Hydraulikfluid dient und jeweils über eine Hydraulikzweigleitung 38 mit einem steuerbaren Ventil 40 an jede der beiden Hydraulikleitungen 18, 20 angeschlossen ist. Durch eine entsprechende Steuerung der Ventile 40 können diese bei Bedarf wahlweise einzeln geöffnet werden, um den hydraulischen Energiespeicher 14 aufzuladen oder zu entladen.The rechargeable hydraulic energy storage 14 consists of a pressure vessel 28 that of a membrane 30 in two chambers 32 . 34 is divided. The one 32 the two chambers 32 . 34 is filled with a compressible gas while the other 34 the two chambers 32 . 34 serves for receiving pressurized hydraulic fluid and in each case via a hydraulic branch line 38 with a controllable valve 40 to each of the two hydraulic lines 18 . 20 connected. By appropriate control of the valves 40 If necessary, these can be opened individually, if required, around the hydraulic energy storage 14 charge or discharge.

Alternativ wäre es jedoch auch möglich, die beiden an die Hydraulikleitungen 18, 20 angeschlossenen Hydraulikzweigleitungen 38 über steuerbare Ventile 40 mit einem von zwei separaten wiederaufladbaren hydraulischen Energiespeichern zu verbinden, die an Stelle des hydraulischen Energiespeichers 14 vorgesehen werden können.Alternatively, it would also be possible, the two to the hydraulic lines 18 . 20 connected hydraulic branch lines 38 via controllable valves 40 To connect to one of two separate rechargeable hydraulic energy storage, in place of the hydraulic energy storage 14 can be provided.

Der Antriebsstrang 10 umfasst bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel eine über eine Kupplung 42 mechanisch mit dem hydraulischen Antriebsaggregat 24 verbundene Antriebswelle 44, die über ein Differential 46 und zwei Achswellen 48 mit zwei Antriebsrädern 50 des Kraftfahrzeugs 4 verbunden ist. Selbstverständlich kann jedoch auch ein Antriebsstrang vorgesehen sein, bei dem die Antriebswelle 44 oder das hydraulischen Antriebsaggregat 24 über eine weitere Kupplung (nicht dargestellt) mit den beiden anderen Rädern 52 verbindbar ist, um das Kraftfahrzeug 4 mit Allradantrieb anzutreiben.The powertrain 10 includes in the embodiment shown in the drawing one via a coupling 42 mechanically with the hydraulic drive unit 24 connected drive shaft 44 that have a differential 46 and two axle shafts 48 with two drive wheels 50 of the motor vehicle 4 connected is. Of course, however, a drive train may be provided, in which the drive shaft 44 or the hydraulic drive unit 24 via another coupling (not shown) with the other two wheels 52 is connectable to the motor vehicle 4 to drive with four-wheel drive.

Weiter könnte auch ein ”Einzelradantrieb” vorgesehen sein, bei dem das hydraulische Getriebe 12 an Stelle von zwei hydraulischen Antriebsaggregaten 22, 24 drei oder fünf hydraulische Antriebsaggregate (nicht dargestellt) umfasst, von denen eines mechanisch mit einer Welle 26 der elektrischen Maschine 6 verbunden ist und durch Hydraulikleitungen mit den zwei bzw. vier anderen hydraulischen Antriebsaggregaten kommuniziert, die jeweils mit einem der zwei bzw. vier Antriebsräder 50 des Kraftfahrzeugs 4 verbunden sind, um diese direkt anzutreiben.Next could also be provided a "single wheel", in which the hydraulic transmission 12 in place of two hydraulic drive units 22 . 24 three or five hydraulic drive units (not shown), one of which mechanically with a shaft 26 the electric machine 6 is connected and communicates by hydraulic lines with the two or four other hydraulic drive units, each with one of the two or four drive wheels 50 of the motor vehicle 4 connected to drive these directly.

Wenn das Kraftfahrzeug 4 im normalen Fahrbetrieb von der elektrischen Maschine 6 angetrieben wird, arbeitet das mit der elektrischen Maschine 6 verbundene hydraulische Antriebsaggregat 22 als Hydraulikpumpe, während das mit dem Antriebsstrang 10 verbundene hydraulische Antriebsaggregat 24 als Hydraulikmotor arbeitet. Bei Bergabfahrt oder beim Bremsen des Kraftfahrzeugs 4 arbeitet hingegen das mit dem Antriebsstrang 10 verbundene hydraulische Antriebsaggregat 24 als Hydraulikpumpe, während das mit der elektrischen Maschine 6 verbundene hydraulische Antriebsaggregat 22 als Hydraulikmotor arbeitet.If the motor vehicle 4 in normal driving of the electric machine 6 is driven, that works with the electric machine 6 connected hydraulic drive unit 22 as a hydraulic pump, while that with the powertrain 10 connected hydraulic drive unit 24 works as a hydraulic motor. When driving downhill or when braking the vehicle 4 on the other hand, this works with the powertrain 10 connected hydraulic drive unit 24 as a hydraulic pump, while that with the electric machine 6 connected hydraulic drive unit 22 works as a hydraulic motor.

Das jeweilige als Hydraulikmotor arbeitende hydraulische Antriebsaggregat 24, bzw. 22 wird von unter Hochdruck stehendem Hydraulikfluid angetrieben, das ihm von dem jeweiligen als Hydraulikpumpe arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregat 22 bzw. 24 durch eine der beiden Hydraulikleitungen 18 bzw. 20 zugeführt wird.The respective hydraulic drive unit operating as a hydraulic motor 24 , respectively. 22 is driven by high pressure hydraulic fluid supplied to it by the respective hydraulic drive unit operating as a hydraulic pump 22 respectively. 24 through one of the two hydraulic lines 18 respectively. 20 is supplied.

Nach dem Hindurchtritt durch das als Hydraulikmotor arbeitende hydraulische Antriebsaggregat 24 bzw. 22 strömt das unter Niederdruck stehende oder drucklose Hydraulikfluid aus dem Antriebsaggregat 24 bzw. 22 in den Hydrauliktank 16, aus dem es von dem jeweiligen als Hydraulikpumpe arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregat 22 bzw. 24 wieder entnommen wird.After passing through the working as a hydraulic motor hydraulic drive unit 24 respectively. 22 flows under low pressure or pressureless hydraulic fluid from the drive unit 24 respectively. 22 in the hydraulic tank 16 from which it depends on the respective working as a hydraulic pump hydraulic drive unit 22 respectively. 24 is removed again.

Das Aufladen des hydraulischen Energiespeichers 14 erfolgt durch Öffnen des Ventils 40 in einer der Hydraulikzweigleitungen 38. Dabei wird das Ventil 40 in der Hydraulikzweigleitung 38 geöffnet, die den hydraulischen Energiespeicher mit der Hydraulikleitung 18 bzw. 20 verbindet, durch die gerade das als Hydraulikpumpe arbeitende hydraulische Antriebsaggregat 24 bzw. 22 unter Druck stehendes Hydraulikfluid zu dem als Hydraulikmotor arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregat 22 bzw. 24 fördert. Das Ventil 40 wird geöffnet, wenn der Druck des Hydraulikfluids in der Hydraulikleitung 18 bzw. 20 den Druck des Hydraulikfluids in der Kammer 34 des hydraulischen Energiespeichers 14 übersteigt. Das Aufladen des hydraulischen Energiespeichers 14 kann sowohl im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 4 als auch beim Bremsen oder bei Bergabfahrt erfolgen.Charging the hydraulic energy storage 14 done by opening the valve 40 in one of the hydraulic branch lines 38 , At the same time the valve becomes 40 in the hydraulic branch line 38 open the hydraulic energy storage with the hydraulic line 18 respectively. 20 connects, through just working as a hydraulic pump hydraulic drive unit 24 respectively. 22 pressurized hydraulic fluid to the hydraulic drive unit operating as a hydraulic motor 22 respectively. 24 promotes. The valve 40 is opened when the pressure of the hydraulic fluid in the hydraulic line 18 respectively. 20 the pressure of the hydraulic fluid in the chamber 34 of the hydraulic energy storage 14 exceeds. Charging the hydraulic energy storage 14 can both while driving the motor vehicle 4 as well as when braking or when going downhill.

Das Entladen des hydraulischen Energiespeichers 14 erfolgt in der Regel immer dann, wenn neben dem von der elektrischen Maschine 6 gelieferten Moment ein zusätzliches Moment an den Antriebsrädern 50 benötigt wird.Discharging the hydraulic energy storage 14 usually occurs whenever, in addition to that of the electric machine 6 delivered moment an additional moment on the drive wheels 50 is needed.

In diesem Fall wird neben dem Hydraulikdruck des Hydraulikfluids, das aus dem von der Elektromaschine 6 angetriebenen, als Hydraulikpumpe arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregat 22 durch eine der beiden Hydraulikleitungen 18 oder 20 zu dem als Hydraulikmotor arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregat 24 strömt, ein zusätzlicher Hydraulikdruck aufgebaut, indem das Ventil 40 zwischen dem Energiespeicher 14 und der vom Hydraulikfluid durchströmten Hydraulikleitung 18 oder 20 geöffnet wird, um zusätzliches Hydraulikfluid aus dem Energiespeicher 14 für den Antrieb des als Hydraulikmotor arbeitenden hydraulischen Antriebsaggregats 24 zu nutzen.In this case, in addition to the hydraulic pressure of the hydraulic fluid, that of the electric machine 6 driven, working as a hydraulic pump hydraulic drive unit 22 through one of the two hydraulic lines 18 or 20 to the hydraulic drive unit operating as a hydraulic motor 24 flows, an additional hydraulic pressure built up by the valve 40 between the energy storage 14 and the hydraulic fluid flowing through the hydraulic fluid 18 or 20 is opened to additional hydraulic fluid from the energy storage 14 for driving the hydraulic drive unit operating as a hydraulic motor 24 to use.

Bei Bedarf kann der hydraulische Energiespeicher 14 allerdings auch entladen werden, um die Fahrzeugbatterie 8 im Falle eines schlechten Ladezustands wiederaufzuladen, indem Hydraulikfluid aus dem Energiespeicher 14 durch das als Hydraulikmotor arbeitende hydraulische Antriebsaggregat 22 geleitet wird, um die elektrische Maschine 6 im Generatorbetrieb anzutreiben.If necessary, the hydraulic energy storage 14 however, also be discharged to the vehicle battery 8th recharge in the event of a poor state of charge by hydraulic fluid from the energy storage 14 by the hydraulic drive unit operating as a hydraulic motor 22 is directed to the electric machine 6 to be driven in generator mode.

Claims (11)

Antrieb für ein Fahrzeug, insbesondere für Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine zum Antreiben eines Antriebsstrangs oder von Antriebsrädern des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch ein mechanisch mit der elektrischen Maschine (6) und mit dem Antriebsstrang (10) bzw. den Antriebsrädern (50) verbundenes hydraulisches Getriebe (12).Drive for a vehicle, in particular for a motor vehicle, with an electric machine for driving a drive train or driving wheels of the vehicle, characterized by a mechanical with the electric machine ( 6 ) and with the drive train ( 10 ) or the drive wheels ( 50 ) connected hydraulic transmission ( 12 ). Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Getriebe ein hydrostatisches Getriebe (12) ist.Drive according to claim 1, characterized in that the hydraulic transmission is a hydrostatic transmission ( 12 ). Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Getriebe (12) mindestens zwei hydraulisch miteinander verbundene hydraulische Antriebsaggregate (22, 24) umfasst, von denen eines (22) mechanisch mit der elektrischen Maschine (6) und das mindestens eine andere (24) mechanisch mit dem Antriebsstrang (10) bzw. den Antriebsrädern (50) verbunden ist.Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic transmission ( 12 ) at least two hydraulically connected hydraulic drive units ( 22 . 24 ), one of which ( 22 ) mechanically with the electric machine ( 6 ) and the at least one other ( 24 ) mechanically with the drive train ( 10 ) or the drive wheels ( 50 ) connected is. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von den mindestens zwei hydraulischen Antriebsaggregaten (22, 24) wahlweise jeweils eines als Hydraulikpumpe und das oder die anderen als Hydraulikmotor betreibbar ist/sind.Drive according to claim 3, characterized in that of the at least two hydraulic drive units ( 22 . 24 ) optionally one each as a hydraulic pump and one or the other as a hydraulic motor is operable / are. Antrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antreiben des Fahrzeugs (4) das mit der elektrischen Maschine (6) verbundene Hydraulikaggregat (22) als von der elektrischen Maschine (6) angetriebene Hydraulikpumpe wirkt und das/die mit dem Antriebsstrang (10) bzw. mit den Antriebsrädern (50) verbundene(n), als Hydraulikmotor wirkende(n) Hydraulikaggregat(e) (24) antreibt.Drive according to claim 3 or 4, characterized in that for driving the vehicle ( 4 ) with the electric machine ( 6 ) connected hydraulic unit ( 22 ) than the electric machine ( 6 ) driven hydraulic pump acts and / with the drive train ( 10 ) or with the drive wheels ( 50 ) connected, acting as a hydraulic motor (s) hydraulic unit (s) ( 24 ) drives. Antrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umwandlung von Bremsenergie oder potentieller Energie in elektrische Energie das/die mit dem Antriebsstrang (10) bzw. mit den Antriebsrädern (50) verbundene(n) Hydraulikaggregat(e) (24) als vom Antriebsstrang (10) bzw. von den Antriebsrädern (50) angetriebene Hydraulikpumpe wirkt (wirken) und das mit der elektrischen Maschine (6) verbundene, als Hydraulikmotor wirkende Hydraulikaggregat (22) antreibt.Drive according to one of claims 3 to 5, characterized in that for the conversion of braking energy or potential energy into electrical energy, the / with the drive train ( 10 ) or with the drive wheels ( 50 ) connected hydraulic power unit (s) ( 24 ) than from the powertrain ( 10 ) or of the drive wheels ( 50 ) driven hydraulic pump acts (acts) and with the electric machine ( 6 ), acting as a hydraulic motor hydraulic unit ( 22 ) drives. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (6) einen elektrischen Energiespeicher (8) auflädt.Drive according to claim 6, characterized in that the electric machine ( 6 ) an electrical energy store ( 8th ). Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen hydraulisch mit dem hydraulischen Getriebe (12) verbundenen hydraulischen Energiespeicher (14).Drive according to one of the preceding claims, characterized by at least one hydraulically with the hydraulic transmission ( 12 ) connected hydraulic energy storage ( 14 ). Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Energiespeicher (14) durch steuerbare Ventile (40) mit den hydraulischen Antriebsaggregaten (22, 24) oder Hydraulikleitungen (18, 20) zwischen den hydraulischen Antriebsaggregaten (22, 24) verbunden ist.Drive according to claim 8, characterized in that the hydraulic energy store ( 14 ) by controllable valves ( 40 ) with the hydraulic drive units ( 22 . 24 ) or hydraulic lines ( 18 . 20 ) between the hydraulic drive units ( 22 . 24 ) connected is. Antrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Energiespeicher (14) beim Anfahren oder Beschleunigen des Fahrzeugs (4) entladen wird, um über das mit dem Antriebsstrang (10) verbundene hydraulische Antriebsaggregat (24) ein zusätzliches Anfahr- oder Beschleunigungsmoment auf den Antriebsstrang (10) aufzubringen.Drive according to claim 8 or 9, characterized in that the hydraulic energy store ( 14 ) when starting or accelerating the vehicle ( 4 ) is unloaded about the drive train ( 10 ) connected hydraulic drive unit ( 24 ) an additional starting or acceleration torque on the drive train ( 10 ). Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er keine Brennkraftmaschine umfasst.Drive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it does not comprise an internal combustion engine.
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