專利名稱：車輛、特別是移動式作業(yè)機械的驅動系的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛、特別是移動式作業(yè)機械的驅動系，具有驅動馬達特別是內燃機和由所述驅動馬達驅動的行駛驅動器以及由所述驅動馬達驅動的工作液壓系統(tǒng)，其中，所述行駛驅動器具有由所述驅動馬達驅動的初級單元，其中，所述工作液壓系統(tǒng)具有至少一個由所述驅動馬達驅動的液壓泵，其中，在所述車輛的制動運行中，為了回收能量，所述工作液壓系統(tǒng)的液壓泵(將壓力介質)輸送到一液壓式壓力儲存器中。
背景技術：
。移動式自動行駛的作業(yè)機械、特別是地面輸送工具、農業(yè)機械、林業(yè)機械和建筑業(yè)機械例如挖掘機、輪胎式裝卸車和伸縮臂式裝卸車、拖拉機、聯(lián)合收割機、鐮刀機、甜菜或馬鈴薯開墾機具有驅動系，所述驅動系具有通常構造為內燃機的驅動馬達，所述驅動馬達具有行駛驅動器和用于所述作業(yè)機械的作業(yè)功能的工作液壓系統(tǒng)。為了供應所述工作液壓系統(tǒng)，設置至少一個由所述驅動機驅動的液壓泵?！ひ呀浌氖牵@種驅動系設有一個液壓式壓力儲存器和一個與所述壓力儲存器連接并且用于將扭矩輸出到驅動系中或從驅動系中接收扭矩的液壓機單元。通過所述壓力儲存器在所述行駛驅動器的制動運行期間和/或在負載降低期間的裝載，可進行所述車輛的動能或升高的負載的勢能的回收。通過液壓機單元利用來自壓力儲存器的壓力介質實現(xiàn)的馬達運行，可除了所述內燃機之外將一個扭矩作為增壓驅動輸出到驅動系中。由壓力儲存器驅動的液壓機單元由此構成所述驅動系的靜液壓附加驅動器并且特別是允許增壓驅動，在所述增壓驅動中，在要求功率的情況下通過由液壓機單元輸出到驅動系中的扭矩實現(xiàn)所述驅動馬達的支持。在車輛制動時回收在壓力儲存器中的能量例如可在所述作業(yè)機械重新加速時由所述液壓機單元提供給所述驅動系，從而使得不必再僅僅由所述驅動馬達提供用于加速所述作業(yè)機械的能量。由所述壓力儲存器和液壓機單元構成的靜液壓驅動器由此允許降低內燃機的燃料消耗。此外，通過所述靜液壓附加驅動器可降低內燃機的功率。內燃機的這種尺寸降低尤其在遵守內燃機的法定排放規(guī)定方面是有利的。此外，由所述壓力儲存器和液壓機單元構成的靜液壓驅動器還可以作為構造為內燃機的驅動機的液壓起動器或起動機使用，以便結合用于內燃機的起動-停止功能通過使未受載的內燃機在工作間歇或工作中斷期間停機降低燃料消耗并且在需要扭矩時通過工作功能或所述行駛驅動器自動地重新啟動。由DE 10 2008 028 547A1公開了移動式作業(yè)機械的所述類型的驅動系，其中，在制動時通過填充液壓式壓力儲存器進行能量回收。與所述液壓式壓力儲存器連接的液壓機單元可作為增壓驅動器并且作為內燃機的液壓起動器使用。所述DE 10 2008 028 547A1的與壓力儲存器連接的液壓機單元構造為以開式回路運行的徑流式活塞泵泵，其軸向方向上具有小結構空間，所述徑流式活塞泵在驅動系中布置在驅動機和所述行駛驅動器的初級單元之間并且同時用于供應所述工作液壓系統(tǒng)。在所述作業(yè)機械制動時，所述用于供應工作液壓系統(tǒng)的徑流活塞式壓縮機作為泵工作并且填充所述壓力儲存器。在所述徑流活塞式壓縮機的馬達運行中，該徑流活塞式壓縮機由來自壓力儲存器的壓力介質驅動，從而可支持所述驅動馬達或者所述徑流活塞式壓縮機可作為所述構造為內燃機的驅動馬達的起動器/啟動器使用。在所述DE 10 2008 028 547A1中，徑流活塞式壓縮機利用第一側連接在壓力儲存器上并且利用第二側連接在容器上。但是這種可作為泵和馬達以開式回路運行的用于供應工作液壓系統(tǒng)的徑流活塞式壓縮機具有高結構耗費，以便允許泵運行和馬達運行，因為該徑流活塞式壓縮機必須大于零在兩個方向上調節(jié)，以便對于泵運行和馬達運行實現(xiàn)輸送方向顛倒。由此，工作液壓系統(tǒng)的液壓泵的特殊實施方式作為兩側可調的徑流活塞式壓縮機及其同時作為靜液壓附加驅動器的利用導致驅動系統(tǒng)的高的結構耗費。由DE 32 47 335A1公開了所述類型的具有靜液壓附加驅動器的驅動系，其由液壓式壓力儲存器和以開式回路運行的工作液壓泵構成。通過所述工作液壓泵可在作業(yè)機械制動時給壓力儲存器填充壓力介質并且進行能量回收。為了將附加 扭矩供入到驅動系中，壓力儲存器與工作液壓泵的抽吸側連接，從而使得工作液壓泵作為泵運行。這種以開式回路運行的工作液壓泵例如具有恒定或可調輸送體積流量的軸流式活塞泵利用抽吸接頭與容器連接，其通常針對高抽吸極限轉速設計。具有抽吸通道的抽吸接頭在此具有相應大的橫截面，其中，在馬達運行中(在所述馬達運行中壓力儲存器與工作液壓泵的抽吸接頭連接)，通常殼體不具有用于壓力的足夠強度以便在驅動系中實現(xiàn)期望的附加扭矩。此外，在工作液壓泵的抽吸接頭與壓力儲存器在工作液壓泵的馬達運行期間連接時需要將抽吸接頭和抽吸通道耐高壓地構成，由此大大提高結構耗費。在DElO 2008 028 547A1和DE32 47 335A1中，在作業(yè)機械的制動運行中(在該制動運行中工作液壓系統(tǒng)的液壓泵將液壓介質輸送到壓力儲存器中)，制動功率并且從而待接收到壓力儲存器中的動能由工作液壓系統(tǒng)的液壓泵的輸送體積流量和壓力儲存器中的壓力確定。在具有以閉合回路運行的靜液壓行駛驅動器的驅動機中，在制動運行中在靜液壓行駛驅動器中出現(xiàn)壓力轉換，由此該驅動機(通常是內燃機)由所述行駛驅動器驅動并且在牽引運行中提高其轉速。由工作液壓系統(tǒng)的液壓泵在制動運行中輸送的輸送體積流量在此相應于所設定的輸送量和處于牽引運行中的驅動機的轉速。在這種作業(yè)機械的情況下，工作液壓系統(tǒng)的液壓泵限制在中壓區(qū)域中并且液壓泵的最大輸送體積流量針對工作液壓系統(tǒng)的需求適配和設計。但是，特別是在具有高重量的作業(yè)機械的情況下，在由DElO 2008 028547A1和DE32 47 335A1公開的作業(yè)機械的情況下，針對工作液壓系統(tǒng)的液壓泵安裝的最大功率不再足以在作業(yè)機械的制動運行中接收動能并且實現(xiàn)期望的減速。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于，提供一種本文開頭所述類型的驅動系，其結構耗費小并且利用該驅動系可實現(xiàn)作業(yè)機械的改善的制動運行。根據(jù)本發(fā)明，所述任務通過以下方式解決，即，所述驅動系設有附加的被設置用于將扭矩輸出到該驅動系中和/或從該驅動系中接收扭矩的液壓機單元，所述液壓機單元能夠與所述液壓式壓力儲存器和一容器連接并且構造為至少一個能夠以相同的旋轉方向作為泵和馬達運行的液壓機，其中，所述液壓機具有進入接頭和排出接頭，并且為了控制所述進入接頭和所述排出接頭與所述壓力儲存器或所述容器的連接設置一個轉換閥裝置。因此本發(fā)明的核心構思在于，對于靜液壓附加驅動器除了工作液壓系統(tǒng)的存在于驅動系中的液壓泵之外還設置一個另外的能夠以保持不變的旋轉方向作為泵和馬達運行的液壓機作為液壓機單元，其能夠與所述壓力儲存器和一容器連接并且在馬達運行模式中允許將扭矩輸出到驅動系中(例如作為用于在作業(yè)機械的加速過程中支持驅動機的增壓驅動器和/或作為驅動機的起動器或啟動機)以及在泵運行模式中可通過從驅動系中接收扭矩產生附加的制動力矩并且從而產生附加的制動功率。為了在該液壓機上對于馬達運行和泵運行在相同旋轉方向的情況下實現(xiàn)輸送方向的顛倒，根據(jù)本發(fā)明，設置一個轉換閥裝置，利用所述轉換閥裝置可控制進入接頭和排出接頭分別與壓力儲存器和容器的連接。這種對于泵運行和馬達運行可通過轉換閥裝置控制的液壓機具有小的結構耗費。因為在本發(fā)明的驅動系中無需改變和調整工作液壓系統(tǒng)的液壓泵，因此附加地集成一個本發(fā)明的液壓機僅僅導致很小的附加耗費以設置靜液壓附加驅動器，其結合制動能量的回收允許實現(xiàn)所述驅動機的增壓驅動器和/或液壓起動器。本發(fā)明的一個顯著優(yōu)點在于，利用本發(fā)明的附加液壓機在作業(yè)機械的制動運行中通過泵運行模式可將所述液壓機作為液壓式減速器采
用，從而在驅動系中除了工作液壓系統(tǒng)的液壓泵的制動功率之外利用所述液壓機還能在驅動系中構建附加的制動力矩并且由此可實現(xiàn)附加的制動功率。由此，在本發(fā)明的具有以閉合回路運行的靜液壓行駛驅動器的驅動系中，利用本發(fā)明的附加液壓機特別是在具有大重量的作業(yè)機械中以簡單的方式在制動運行中接收附加的動能以便在無需調整工作液壓系統(tǒng)的液壓泵的情況下實現(xiàn)車輛的期望的減速。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施方式，所述轉換閥具有用于將所述液壓機的扭矩輸出到所述驅動系中的馬達運行位置，在所述馬達運行位置中，所述進入接頭與所述壓力儲存器連接并且所述排出接頭與所述容器連接。在轉換閥裝置的這種馬達運行位置中，能夠以簡單的方式產生液壓機的進入接頭與壓力儲存器的連接和液壓機的排出接頭與容器的連接，以便將壓力介質流從壓力儲存器轉換到液壓機上并且利用來自壓力儲存器的壓力介質驅動所述液壓機。在液壓機的這種馬達運行中，能夠以簡單的方式利用所述液壓機將支持扭矩輸出到驅動系中，以便利用該液壓機例如在作業(yè)機械的加速過程中實現(xiàn)增壓驅動器和/或實現(xiàn)構造為內燃機的驅動機的液壓起動器。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施方式，如果所述轉換閥裝置具有用于從所述驅動系接收所述液壓機的扭矩的泵運行位置，在所述泵運行位置中，所述進入接頭與所述容器連接并且所述排出接頭與所述壓力儲存器連接，則能夠以簡單的方式在液壓機的旋轉方向對于泵運行保持不變的情況下實現(xiàn)液壓機的進入接頭與容器的連接以及液壓機的排出接頭與壓力儲存器的連接。在這種泵運行中，液壓機在車輛的制動運行中表現(xiàn)為液壓減速器并且將壓力介質抵抗當前存在于壓力儲存器中的儲存壓力輸送到壓力儲存器中。在此，液壓機由該驅動系驅動，從而使得該液壓機從該驅動系中接收扭矩并且在驅動系上實現(xiàn)附加的制動力矩。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施方式，所述轉換閥裝置具有中立位置，在所述中立位置中，所述進入接頭與所述排出接頭在無壓力的循環(huán)中連接。在驅動馬達運轉時，液壓機由該驅動馬達驅動。如果液壓機應作為馬達或泵運行(例如在作業(yè)機械的行駛運行期間或工作液壓裝置運行期間)，可通過轉換閥裝置的中立循環(huán)位置中的所述無壓力的并且從而幾乎無損失的循環(huán)通過液壓機的驅動實現(xiàn)小損失。此外，通過液壓機上的無壓力的循環(huán)可實現(xiàn)用于在驅動馬達運轉時被驅動的液壓機的冷卻和潤滑的壓力介質循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選構型方案，所述轉換閥裝置構造為控制閥，特別是縱向滑閥，其連接在一個與所述壓力儲存器連接的連接管路上、連接在一個與所述容器連接的容器管路上、連接在一個與所述液壓機連接的排出管路上。利用這種特別是構造為四接頭三位閥的控制閥能夠以簡單的方式和以小的結構耗費在相應的控制位置中使進入接頭與壓力儲存器或容器連接并且使排出接頭與 容器或壓力儲存器連接，以便在保持不變的旋轉方向的情況下實現(xiàn)液壓機的泵運行或馬達運行，以及在液壓機上實現(xiàn)無壓力的循環(huán)。所述控制閥在此可構造為分配閥或構造為在中間位置節(jié)流的控制閥。利用在中間位置節(jié)流的控制閥能夠以簡單的方式在液壓機的馬達運行中控制輸出到驅動系中的扭矩并且在泵運行中在驅動系中控制液壓機的附加制動力矩。在本發(fā)明的驅動系中，在作業(yè)機械的制動運行中——其中，行駛驅動器的初級單元用作馬達并且工作液壓系統(tǒng)的液壓泵由所述行駛驅動器的初級單元驅動，通過工作液壓系統(tǒng)的液壓泵填充壓力儲存器以實現(xiàn)制動能量的回收。此外，可通過工作液壓系統(tǒng)的液壓泵以簡單的方式在通過驅動馬達驅動時給壓力儲存器裝載壓力介質。在工作液壓系統(tǒng)的液壓泵通過驅動馬達實現(xiàn)的初級側的驅動以裝載壓力儲存器的情況下，壓力儲存器的裝載也可以在這種回收時間段之外進行，例如在行駛運行中進行、在作業(yè)機械靜止時進行或在工作運行期間進行，從而可利用用于填充壓力儲存器的時間段，在所述時間段中，驅動馬達提供的功率比消耗器吸收的功率多。此外，這種裝載運行允許以小裝載流量在較長的時間段上對壓力儲存器進行裝載，從而可實現(xiàn)壓力儲存器的在能量方面有利的裝載運行。符合目的要求的是，工作液壓系統(tǒng)的液壓泵以開式回路運行并且構造為輸送容積可調的液壓泵或構造為輸送容積恒定的液壓泵。優(yōu)選輸送容積可調的液壓泵以有利的方式允許在能量過剩時例如在車輛制動時通過動能的回收或視運行狀態(tài)而定通過驅動馬達的驅動有針對性地對壓力儲存器進行裝載。為了控制壓力儲存器通過工作液壓系統(tǒng)的液壓泵的裝載運行和壓力儲存器的卸載運行一在所述卸載運行中壓力儲存器與所述附加的液壓機連接以驅動該液壓機，根據(jù)本發(fā)明的一個符合目的要求的進一步方案，給所述壓力儲存器配置一個裝載-卸載閥，所述裝載-卸載閥具有裝載位置和卸載位置，在所述裝載位置中，所述工作液壓系統(tǒng)的液壓泵的輸送管路與通往所述壓力儲存器的儲存器管路連接，在所述卸載位置中，所述儲存器管路與通往所述轉換閥裝置的連接管路連接。如果該裝載-卸載閥構造為縱向滑閥，則對于該裝載-卸載閥可實現(xiàn)具有小結構耗費的簡單結構。所述裝載-卸載閥在此可構造為分配閥或構造為在中間位置節(jié)流的控制閥。特別有利的是，從所述連接管路分支出一個通往所述輸送管路的分支管路，在所述分支管路中設置一個截止閥裝置，特別是一個朝所述輸送管路的方向打開的止回閥。通過這種分支管路能夠以簡單的方式在裝載-卸載閥的裝載位置中給壓力儲存器裝載由借助于處于泵運行中的液壓機輸送的壓力介質。分支管路中的截止閥以簡單的方式防止在壓力儲存器被裝載時由工作液壓系統(tǒng)的液壓泵輸送的壓力介質流到液壓機上。根據(jù)本發(fā)明的一個符合目的要求的進一步方案，在所述輸送管路中在所述分支管路的接頭上游設置截止閥裝置，特別是朝所述裝載-卸載閥的方向打開的止回閥。這種截止閥以簡單的方式防止由處于泵運行模式中的液壓機輸送至壓力儲存器的壓力介質向著工作液壓系統(tǒng)的液壓泵流動。所述液壓機可構造為單側置換流量可調的調節(jié)單元。這種液壓機、例如單側可調并且以開式回路運行的軸流活塞式機以小的結構耗費允許通過調節(jié)輸送量來控制由處于泵運行模式的液壓機產生的扭矩或由處于馬達運行模式的液壓機接收的扭矩。在小結構耗費方面特別有利的是，所述液壓機構造為置換流量恒定的恒定單元。這種恒定單元具有小的結構空間需求，由此能夠以簡單的方式將液壓機補充并且集成到驅動系中。 本發(fā)明的液壓機可構造為單行程或多行程的徑流式活塞機。同樣，本發(fā)明的液壓機也可構造為葉片式馬達。在小結構耗費和制造耗費方面特別有利的是，本發(fā)明的液壓機構造為齒輪傳動機、特別是齒輪傳動馬達。這種齒輪傳動機可構造為內齒輪傳動機(鐮刀機)或外齒輪傳動機或G轉子機器(齒環(huán)機器)。這種齒輪傳動機能夠以簡單的方式在相同的旋轉方向上作為泵和馬達運行。此外，這種齒輪傳動機在軸向方向上具有小的結構空間需求，由此這種齒輪傳動機能夠作為本發(fā)明的液壓機集成到驅動系中，優(yōu)選可安裝在行駛驅動器的初級單元與工作液壓系統(tǒng)的液壓泵之間。


下面借助于示意圖中示出的實施例詳細闡述本發(fā)明的其他優(yōu)點和細節(jié)。附圖中圖I以原理圖示出未詳細示出的移動式作業(yè)機械、例如地面運輸工具的按照本發(fā)明的驅動系I的線路圖。
具體實施例方式本發(fā)明的驅動系I包括構造為內燃機的驅動馬達2例如柴油發(fā)動機、由驅動馬達2驅動的行駛驅動器3以及由驅動馬達2驅動的工作液壓系統(tǒng)4。所述行駛驅動器3在該驅動系I中在第一位置上布置在驅動馬達2后面。在該驅動系I中，在行駛驅動器3后面布置工作液壓系統(tǒng)4。所述行駛驅動器3在所示的實施例中構造為靜液壓行駛驅動器，其包括輸送體積流量(或輸送容積)可調的行駛泵5作為初級單元P，為了進行驅動，該初級單元借助于驅動系I的驅動軸6與驅動馬達2的輸出軸在驅動技術方面相連接。所述行駛泵5與一個或多個排量固定或可調的、未詳細示出的、作為處于閉合回路的次級單元的液壓馬達連接，所述次級單元以未示出的方式與所述作業(yè)機械的被驅動輪形成作用連接。替代地，所述行駛驅動器3可構造為電行駛驅動器，其具有一個由內燃機2驅動的發(fā)電機作為初級單元和一個或多個行駛電動機作為次級單元。此外，可設置機械行駛驅動器作為所述行駛驅動器，其具有機械式變速器，例如分級變速器或功率分支變速器或扭矩轉換變速器。工作液壓系統(tǒng)4包括所述作業(yè)機械的工作功能，例如在地面運輸工具的情況下包括用于操控升降桅桿上的負載接收裝置的工作液壓裝置，其通常包括升降驅動器、升降桅桿的傾斜驅動器并且必要時包括一個或多個附加消耗器，例如所述負載接收裝置的側面滑
移裝置。所述工作液壓系統(tǒng)4在所示的實施例中包括至少一個以開式回路運行的液壓泵7，為了進行驅動，所述液壓泵與所述驅動軸6連接。所述工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7可構造為輸送流量恒定的泵或構造為輸送流量可調的泵。優(yōu)選所述工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7以傾斜盤結構方式構造為單側輸送流量可調的軸流式活塞泵。所述液壓泵7在入口側利用抽吸側借助于抽吸管路8與容器9連接。在出口側連接至液壓泵7的輸送側上的輸送管路10連接在控制閥裝置11上，借助于所述控制閥裝置可控制所述工作液壓系統(tǒng)4的未詳細示出的液壓消耗器。所述控制閥裝置11優(yōu)選包括一個或多個用于操控所述消耗器的方向閥。此外，在所示的實施例中示出一個優(yōu)選閥12，利用所述優(yōu)選閥可確保由所述液壓泵7供應的消耗器、例如液壓轉向裝置的優(yōu)選供應。此外，驅動系I還包括構造為饋送泵的附加泵13，其在驅動系I中在液壓泵7后面布置在驅動軸6的末尾上。所述附加泵13構造為輸送流量固定的定量泵，其以開式回路運行。所述附加泵13為此利用入口側通過一個抽吸管路與容器9連接并且將壓力介質輸送到饋送壓力管路14中，饋送回路的相應消耗器例如行駛泵5或液壓泵7的調節(jié)裝置以及所述靜液壓行駛驅動器的饋送裝置和用于所述工作液壓系統(tǒng)的控制閥的預控閥及另外的控制閥連接在所述饋送壓力管路上。此外，本發(fā)明的驅動系I還包括液壓式附加驅動器，其包括一個液壓式壓力儲存器20和一個附加的與所述驅動系I形成作用連接的液壓機單元21。在圖中所示的實施例中，液壓機單元21構造為單機，其由單個的液壓機22構成。還可以設想的是，設置多個液壓機作為液壓機單元21，例如將液壓機單元21構造為雙機，其由一個第一液壓機和一個第二液壓機構成。根據(jù)本發(fā)明，液壓機22構造為能夠在一個旋轉方向上并且從而在相同的旋轉方向上作為泵或馬達運行的液壓機，其在泵運行模式中用于將扭矩輸出到驅動系I中并且在馬達運行模式中從驅動系I中接收扭矩。在所示的實施例中，液壓機22構造為具有固定的置換容積的定量單元并且構造為齒輪傳動機、例如齒輪傳動馬達。液壓機22具有在馬達運行和泵運行模式中保持不變的進入接頭E和一個在馬達運行和泵運行模式中保持不變的排出接頭A。液壓機22以開式回路運行并且可為了所述馬達運行模式或所述泵運行模式而與所述壓力儲存器20和容器9連接。為了對于泵運行或馬達運行模式控制所述進入接頭E和所述排出接頭A與壓力儲存器20或容器9的相應連接，根據(jù)本發(fā)明，設置一個轉換閥裝置50。所述轉換閥裝置50構造為控制閥、例如縱向滑閥，其連接在一個可與壓力儲存器20連接的連接管路23上并且連接在一個通往容器9的容器管路24上。此外，一個通往所述液壓機22的進入接頭E的進入管路51a和一個與液壓機22的排出接頭A連接的排出管路51b連接在所述轉換閥裝置50上。所述轉換閥裝置50具有馬達運行位置50a，在該馬達運行位置中，液壓機22作為馬達將扭矩輸出到驅動系I中。在所述馬達運行位置50a中，進入管路51a連接在所述連接管路23上及由此連接在所述壓力儲存器20上并且所述排出接頭A與所述容器管路24連接。由此，在所述馬達運行位置50a中，壓力介質體積流由壓力儲存器20切換到液壓機22的進入側E上，從而使得該液壓機利用來自壓力儲存器20的壓力介質作為馬達運行并且除了所述驅動機2之外將支持性扭矩輸出給驅動軸6。所述轉換閥裝置50還具有一個泵運行位置50b，在該泵運行位置中，液壓機22作為泵運行，其由所述驅動軸6驅動，從而該液壓機從驅動系I接收扭矩。在所述泵運行位置50b中，進入管路51a連接在容器管路24上及從而連接在容器9上并且所述排出接頭A連接在所述可與壓力儲存器20連接的連接管路23上。在所述泵運行位置50b中，通過驅動軸6驅動的液壓機22在所述進入側E從容器9中抽吸壓力介質并且將所述壓力介質經由連接管路23輸送到壓力儲存器20中。此外，所述轉換閥裝置50構造有構造為中立位置的中立循環(huán)位置50c，在該中立循環(huán)位置50c中，所述進入管路51a與所述排出管路51b連接并且從而被短接并且從而使得液壓機22以無壓力的循環(huán)方式運行。在所述中立循環(huán)位置50c中可產生與所述連接管路23的連接。
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所述轉換閥裝置50借助于彈簧裝置52a、52b加載到構造為中立位置的中立循環(huán)位置50c中并且可借助于操控裝置53a、53b朝馬達運行位置50a以及泵運行位置50b的方向操控。在所示的實施例中，所述轉換閥裝置50可電控，為此，設置一個電子控制裝置55。在所示的驅動系I的情況下，工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7構成所述壓力儲存器20的裝載裝置。為了控制所述壓力儲存器20的裝載過程，設置一個裝載-卸載閥30，其具有一個裝載位置30a，在所述裝載位置中，液壓泵7的輸送管路10可與通往壓力儲存器20的儲存器管路31連接。所述裝載-卸載閥30還具有一個截止位置30b，在所述截止位置中，輸送管路10與儲存器管路31的連接被截止。為了對壓力儲存器20進行保險，可以給儲存器管路31配置一個未詳細示出的壓力限制裝置，例如壓力限制閥。為了利用來自壓力儲存器20的壓力介質驅動液壓機22，所述裝載-卸載閥30設有一個卸載位置30c，在所述卸載位置中，儲存器管路31連接在所述連接管路23上。在所述裝載-卸載閥30的截止位置30b和裝載位置30a中，儲存器管路31與所述連接管路23的連接被截止。所述裝載-卸載閥30可被電控。從構造為中間位置的截止位置30b出發(fā)，所述裝載-卸載閥30可借助于第一操控裝置33a朝裝載位置33a的方向加載并且可借助于第二操控位置33b朝卸載位置30c的方向加載。為了進行控制，所述操控裝置33a、33b與所述電子控制裝置55連接。在本發(fā)明的驅動系I的情況下，除了借助于工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7對壓力儲存器20進行裝載之外還可在所述附加的液壓機22的泵運行模式中給壓力儲存器20裝載壓力介質。為此，從所述連接管路23分支出一個通往輸送管路10的分支管路40。在所述分支管路40中設有一個截止閥裝置41，其在所示的實施例中構造為朝輸送管路10的方向打開的止回閥。在輸送管路10中，在分支管路40的接頭上游設置一個另外的截止閥裝置42，其在所示的實施例中構造為朝裝載-卸載閥30的方向打開的止回閥。為了監(jiān)控儲存器裝載壓力并且從而監(jiān)控儲存器狀態(tài)，設置一個檢測所述儲存器20的儲存器裝載壓力的壓力傳感器裝置60，其與所述電子控制裝置55連接。此外，為了檢測所述內燃機2的轉速，設置一個轉速傳感器裝置61，其與所述電子控制裝置55連接。在本發(fā)明的驅動系I的情況下，由所述液壓機22構成的液壓機單元21、行駛驅動器3的由泵5構成的初級單元P和工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7以及必要時存在的附加泵13同軸地布置在驅動軸6上。行駛驅動器3的由泵5構成的初級單元P作為具有最高功率要求和最高扭矩需求的消耗器直接與驅動馬達2的輸出軸連接并且在驅動系I的第一位直接安裝在驅動馬達2上。液壓機單元21的液壓機22在驅動系I中在第二位上集成在行駛驅動器3的構造為初級單元P的行駛泵5與工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7之間。工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7在驅動系I的第三位上布置在驅動系I中。所述必要時存在的附加泵13在工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7的后面布置在驅動系I的第四位上，所述附加泵具有最小的功率要求和最小的扭矩需求。優(yōu)選行駛驅動器3的初級單元P通過法蘭連接裝置與工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7連接，其中，優(yōu)選構造為齒輪傳動機的液壓機22在所述行駛驅動器3的初級單元P與所述工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7之間集成并且安裝在所述法蘭連接裝置的區(qū)域中。在本發(fā)明的驅動系I的情況下，在車輛的制動過程中進行壓力儲存器的裝載。在車輛通過行駛驅動器3制動時，由行駛泵5構成的初級單元P作為馬達工作，其驅動所述工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7，從而使得可通過控制到裝載位置30a中的裝載-卸載閥30給壓力儲存器20裝載壓力介質。因此，所述液壓泵7作為液壓減速器工作，其在驅動軸6上產生制動力矩并且允許將運動學制動能量回收到壓力儲存器20中。待由壓力儲存器20接收的運動學能量在車輛減速期間表現(xiàn)為液壓泵7的體積流量和當前在壓力儲存器20中出現(xiàn)的儲存壓力。液壓泵7的體積流量與驅動軸6的轉速成正比并且因此與構造為內燃機且以牽引運行工作的驅動馬達2的轉速和液壓泵7的設定輸送量成正比。此外，在本發(fā)明的驅動系I的情況下，在通過將轉換閥裝置50操控到構成減速位置的泵運行位置50b中實現(xiàn)的制動過程期間，附加的液壓機22可作為液壓減速器運行，以便在驅動軸6上產生附加的制動力矩。在轉換閥裝置50的泵運行位置50b中作為泵通過驅動軸6驅動的液壓機22通過分支管路40中的截止閥41和處于裝載位置30a的裝載-卸載閥30將一個附加的體積流輸送到壓力儲存器20中，所述體積流具有容器9中的當前儲存壓力。由此，利用液壓機22可除了液壓泵7的安裝的并且針對工作液壓系統(tǒng)4設計的功率之外還可以產生附加的制動功率，其中，特別是具有高重量的車輛能夠以期望的減速方式在不增大工作液壓系統(tǒng)的液壓泵7的輸送量的情況下減速并且制動。在制動過程中通過液壓泵7和/或液壓機22的運行回收運動學能量，對此替代或附加地，也可以在液壓泵7由內燃機2驅動的情況下在回收時間段之外進行壓力儲存器20的裝載。在壓力儲存器20中在制動過程中由液壓泵7和液壓機22輸送的壓力介質可在液壓機22的馬達運行模式中例如在車輛加速階段中或者在工作液壓系統(tǒng)4運行時用來支持驅動馬達2。為了液壓機22的馬達運行，裝載-卸載閥30被操控到裝載位置30c中并且轉換閥裝置50被操控到馬達運行位置50a中，從而使得液壓機22在進入側E上使來自壓力儲存器20的壓力介質流入并且驅動該壓力介質。作為馬達運行的液壓機22在此(將壓力介質)輸送到連接在排出側A上的容器9中。因此，在液壓機22的馬達運行中，可在液壓機22的從動裝置上將附加扭矩引入到驅動系I中用于增壓驅動。如果在車輛的加速過程結束時在壓力儲存器20中還存在足夠的壓力介質，則可在穩(wěn)定的彳丁駛運彳丁中在最終速度的情況下進一步驅動液壓機22并且由作為馬達運行的液壓機22產生的轉矩可在行駛運行中被使用。本發(fā)明的液壓機22此外可在內燃機2的啟動-停止功能方面作為所述構造為內燃機的驅動馬達2的液壓起動器使用。在驅動系I的常規(guī)運行中，未被控 制的裝載-卸載閥30處于截止位置30b中并且未被控制的循環(huán)閥裝置50處于中立循環(huán)位置50c中。在循環(huán)閥裝置50的中立循環(huán)位置50c中，通過液壓機22的進入側E與排出側A的短接，在液壓機22上實現(xiàn)無壓力的循環(huán)，從而在液壓機22由驅動馬達2驅動并且裝載閥30處于截止位置30b中時實現(xiàn)被一同驅動的液壓機22的幾乎無損失的運行并且可提供一個用于冷卻和潤滑由運轉的內燃機2驅動的液壓機22的壓力介質循環(huán)量。本發(fā)明的驅動系I允許利用液壓機22和壓力儲存器20在車輛制動時回收能量并且允許驅動馬達2的液壓附加驅動以實現(xiàn)加速過程(必要時結合用于內燃機2的啟動-停止功能的液壓起動器)。此外，可利用處于泵運行模式中的附加液壓機22以簡單的方式提供附加的制動力矩以提高制動功率。通過處于泵運行模式中的液壓機22的減速運行，能夠以簡單的方式提高車輛的減速并且提高可供使用的制動力矩。由此，特別是在工作液壓系統(tǒng)4的用作減速器的液壓泵7的制動力矩不足夠時，能夠以簡單的方式利用所述液壓機22在驅動系I中產生附加的制動力矩。因此，通過所述附加的作為附加減速器使用的液壓機22存在下述可能性即，利用輸送體積流量較小的用于供應工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7以利廢的方式通過壓力儲存器20的裝載來使相對重的車輛制動。此外，通過所述附加的作為附加減速器以泵運行模式運行的液壓機22允許的是，在制動過程中輸送到壓力儲存器20中的壓力介質量相對于液壓泵7的唯一的減速器運行增多，從而可以延長下述時間段，在所述時間段中，利用以馬達運行的液壓機22將附加扭矩引入到驅動系I中。由此可實現(xiàn)具有本發(fā)明驅動系I的車輛的燃料消耗的顯著降低。由以馬達模式運行的液壓機22在驅動系I中產生的附加扭轉可被用來減小內燃機2的尺寸或者用來提高行駛驅動器3的行駛功率和/或提高工作液壓系統(tǒng)4的轉運效率。本發(fā)明的能夠以相同旋轉方向作為馬達和泵運行的液壓機22具有小的結構耗費并且制造成本低，其中，結合構造為三位四通閥的轉換閥裝置50能夠以簡單的方式實現(xiàn)所述液壓機22的泵運行模式和馬達運行模式的控制。本發(fā)明的驅動系I允許利用本發(fā)明的、利用轉換閥裝置50作為泵和馬達運行的液壓機22結合壓力儲存器20在車輛制動時回收能量并且以穩(wěn)定、穩(wěn)固以及成本低廉的結構方式允許內燃機2的液壓附加驅動器作為用于加速過程的增壓驅動器和/或用于內燃機2的啟動-停止功能2的液壓起動器。在本發(fā)明的驅動系中，可對于工作液壓系統(tǒng)4的液壓泵7采用通常的用于開式回路的液壓泵。在構造為調節(jié)泵的液壓泵7的情況下，例如可采用單側輸送體積流量可調的軸流式活塞泵。
本發(fā)明不局限于所示的實施例。所述裝載-卸載閥30和用于控制液壓機22的泵運行和馬達運行的轉換閥裝置50
可構造為分配閥或構造為在中間位置中節(jié)流的控制閥。
權利要求
1.車輛、特別是移動式作業(yè)機械的驅動系，具有驅動馬達特別是內燃機和由所述驅動馬達驅動的行駛驅動器以及由所述驅動馬達驅動的工作液壓系統(tǒng)，其中，所述行駛驅動器具有由所述驅動馬達驅動的初級單元，其中，所述工作液壓系統(tǒng)具有至少一個由所述驅動馬達驅動的液壓泵，其中，在所述車輛的制動運行中，為了回收能量，所述工作液壓系統(tǒng)的液壓泵將壓力介質輸送到一液壓式壓力儲存器中，其特征在于，所述驅動系(I)設有附加的被設置用于將扭矩輸出到該驅動系(I)中和/或從該驅動系(I)中接收扭矩的液壓機單元(21)，所述液壓機單元能夠與所述液壓式壓力儲存器(20)和一容器(9)連接并且構造為至少一個能夠以相同的旋轉方向作為泵和馬達運行的液壓機(22)，其中，所述液壓機(22)具有進入接頭(E)和排出接頭(A)，并且為了控制所述進入接頭(E)和所述排出接頭(A)與所述壓力儲存器(20)或所述容器(9)的連接，設置一個轉換閥裝置(50)。
2.根據(jù)權利要求I所述的驅動系，其特征在于，所述轉換閥裝置(50)具有用于將所述液壓機(22)的扭矩輸出到所述驅動系(I)中的馬達運行位置(50a)，在所述馬達運行位置中，所述進入接頭(E)與所述壓力儲存器(20)連接并且所述排出接頭(A)與所述容器(9)連接。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的驅動系，其特征在于，所述轉換閥裝置(50)具有用于從所述驅動系(I)接收所述液壓機(22)的扭矩的泵運行位置(50b)，在所述泵運行位置中，所述進入接頭(E)與所述容器(9)連接并且所述排出接頭(A)與所述壓力儲存器(20)連接。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的驅動系，其特征在于，所述轉換閥裝置(50)具有中立位置(50c)，在所述中立位置中，所述進入接頭(E)與所述排出接頭㈧以無壓力的循環(huán)連接。
5.根據(jù)權利要求I至4中任一項所述的驅動系，其特征在于，所述轉換閥裝置(50)構造為控制閥，特別是縱向滑閥，其連接在一個與所述壓力儲存器(20)連接的連接管路(23)上、連接在一個與所述容器(9)連接的容器管路(24)上、連接在一個與所述液壓機(22)的進入接頭(E)連接的進入管路(51a)上并且連接在一個與所述液壓機(22)的排出接頭(A)連接的排出管路(51b)上。
6.根據(jù)權利要求I至5中任一項所述的驅動系，其特征在于，給所述壓力儲存器(20)配置一個裝載-卸載閥(30)，所述裝載-卸載閥具有裝載位置(30a)和卸載位置(30c)，在所述裝載位置中，所述工作液壓系統(tǒng)(4)的液壓泵(7)的輸送管路(10)與通往所述壓力儲存器(20)的儲存器管路(31)連接，在所述卸載位置中，所述儲存器管路(31)與通往所述轉換閥裝置的連接管路(23)連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的驅動系，其特征在于，從所述連接管路(23)分支出一個通往所述輸送管路(10)的分支管路(40)，在所述分支管路中設置一個截止閥裝置(41)，特別是一個朝所述輸送管路的方向打開的止回閥。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的驅動系，其特征在于，在所述輸送管路(10)中在所述分支管路(40)的接頭上游設置一個截止閥裝置(42)，特別是一個朝所述裝載-卸載閥(30)的方向打開的止回閥。
9.根據(jù)權利要求I至8中任一項所述的驅動系，其特征在于，所述液壓機(22)構造為單側置換流量可調的調節(jié)單元。
10.根據(jù)權利要求I至8所述的驅動系，其特征在于，所述液壓機(22)構造為置換流量恒定的恒定單元。
11.根據(jù)權利要求I至10中任一項所述的驅動系，其特征在于，所述液壓機(22)構造為軸流式活塞機或徑流式活塞機或葉片式機器。
12.根據(jù)權利要求I至8或10中任一項所述的驅動系，其特征在于，所述液壓機(22)構造為齒輪傳動機。
全文摘要
車輛、特別是移動式作業(yè)機械的驅動系，具有驅動馬達尤其內燃機和由驅動馬達驅動的行駛驅動器及由驅動馬達驅動的工作液壓系統(tǒng)，行駛驅動器具有由驅動馬達驅動的初級單元，工作液壓系統(tǒng)具有至少一個由驅動馬達驅動的液壓泵，在車輛制動運行中為了回收能量工作液壓系統(tǒng)的液壓泵將壓力介質輸送到液壓壓力儲存器中。提供結構耗費小的驅動系，利用其實現(xiàn)作業(yè)機械的制動運行的改善。驅動系設有將扭矩輸出到驅動系中和/或從驅動系中接收扭矩的附加液壓機單元，其能與液壓式壓力儲存器和容器連接且構造為至少一個以相同旋轉方向作為泵和馬達運行的液壓機并具有進入接頭和排出接頭，為了控制進入接頭和排出接頭與壓力儲存器或容器的連接，設置轉換閥裝置。
文檔編號B60K17/10GK102874087SQ20121023970
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權日2011年7月11日
發(fā)明者B·韋爾斯舍夫, L·克里特蒂安 申請人:林德材料處理有限責任公司