DE10340472B4

DE10340472B4 - Antriebssystem für ein Flurförderzeug

Info

Publication number: DE10340472B4
Application number: DE10340472A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Rogg
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: US6921984B2; DE10340472A1; US20050046192A1

Abstract

Antriebssystem für ein Flurförderzeug mit
– einer Brennkraftmaschine (10),
– einem Dreiwellen-Umlaufgetriebe (12), dessen erste Welle mit der Welle der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist,
– einer ersten als Motor oder Generator betreibbaren elektrischen Maschine (14), die mechanisch mit einer zweiten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelt und mit einem Bordnetz des Flurförderzeugs verbunden ist,
– einem mit einer dritten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelten Umschaltgetriebe (26),
– einer mit dem Umschaltgetriebe (26) gekoppelten Summierstufe, deren andere Eingangswelle mit einer elektrisch mit dem Bordnetz verbundenen zweiten, als Motor oder Generator betreibbaren elektrischen Maschine (22) verbunden ist und deren Abtriebswelle (24) mit mindestens einem angetriebenen Rad des Flurförderzeugs gekoppelt ist,
– einer ersten schaltbaren Kupplung (A) zwischen erster und zweiter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12), der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist, und/oder einer zweiten schaltbaren Kupplung (B) zwischen erster und dritter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12), der eine Übersetzungsstufe zugeordnet...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für ein Flurförderzeug nach den Patentansprüchen 1 und 14.
Von einem Antriebssystem für Flurförderzeuge wird eine Reihe unterschiedlicher Eigenschaften verlangt, insbesondere ein guter Fahrkomfort, gute Fahrleistungen und geringer Energieverbrauch. Beim Flurförderzeug ist ferner wichtig, hohe Umschlagleistungen zu erzielen sowie hohe Beschleunigungen, auch im Falle eines Fahrtrichtungswechsels. Ferner ist eine gute Regelbarkeit des Antriebs beim Transport zerbrechlicher Güter erwünscht. In Fällen, wo ein Flurförderzeug in Hallen oder Container betrieben wird, ist zu fordern, daß keine Schadstoffe emittiert werden.
Die Erfindung geht von einem Antriebssystem aus, daß eine Brennkraftmaschine verwendet. Brennkraftmaschinen zeichnen sich durch einen von einer minimalen und einer maximalen Drehzahl begrenzten Bereich für die Leistungsabgabe aus, wobei die Brennkraftmaschine naturgemäß ausschließlich in einer Drehrichtung betrieben wird. Der spezifische Energieverbrauch der Brennkraftmaschine ist in Abhängigkeit von der Drehzahl und des abgegebenen Drehmoments in Form eines Kennfeldes darstellbar. Üblicherweise werden eine oder mehrere Kennlinien im Kennfeld festgelegt, die einen Kompromiß darstellt zwischen verbrauchsgünstigem Betrieb und Beschleunigungsreserve. Jedem Wert der Leistungsanforderung ist eine Drehzahl der Antriebsmaschine zuzuordnen. Für gute Fahrleistungen bei gutem Fahrkomfort und geringem Energieverbrauch sind Getriebesysteme mit in sehr großem Bereich stufenlos regelbarer Übersetzung gefordert, um die Brennkraftmaschine mit der nach der Kennlinie dem Leistungsbedarf zugeordneten Drehzahl weitgehend unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit betreiben zu können.
Häufig sind am Antriebssystem Zusatzaggregate angeschlossen, z. B. Hydraulikpumpen. Bauartbedingt drücken diese durch eine schlagartige Lastaufschaltung die Drehzahl der Brennkraftmaschine und können zu einem Abwürgen führen. Für derartige Zusatzaggregate werden daher dynamische Antriebssysteme gefordert, die mit geringen Zeitkonstanten auf Veränderungen der Last eingeregelt werden können.
Aus der DE 199 55 313 A1 ist ein Antriebssystem für Flurförderzeuge bekannt geworden, das eine Brennkraftmaschine, eine von einer Batterie gespeiste elektrische Maschine, ein Sammelgetriebe und ein Umschaltgetriebe für die Drehrichtungsumkehr im Zuge der Abtriebswelle aufweist. Das Sammelgetriebe ist mit seinen Eingangswellen mit der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine gekoppelt. Die Ausgangswelle ist mit der Abtriebswelle des Antriebssystems gekoppelt.
Aus der DE 199 55 311 A1 ist ein Antriebssystem für Flurförderzeuge bekannt geworden, bei dem die Welle einer Brennkraftmaschine mit einem stufenlos verstellbaren Verstellgetriebe gekoppelt ist. Ein Sammelgetriebe ist mit seiner Eingangswelle ist mit der Welle der Brennkraftmaschine gekoppelt, und eine zweite Eingangswelle mit der Abtriebswelle des Verstellgetriebes gekoppelt. Eine elektrische Maschine, deren Welle mit einer dritten Eingangswelle des Sammelgetriebes gekoppelt ist, wird von einer Batterie über eine Leistungselektronik gesteuert. Zwischen der Abtriebswelle des Sammelgetriebes und den Antriebsrädern des Flurförderzeugs ist ein Umschaltgetriebe angeordnet. Eine Sensorik mißt die Drehzahlen der Brennkraftmaschine, der elektrischen Maschine und der Ausgangswelle des Umschaltgetriebes und gegebenenfalls den Ladezustand der Batterie. Eine Regelvorrichtung regelt nach Maßgabe von Sollwertsignalen der von einem Bediener des Flurförderzeugs betätigten Sollwertgeber und unter Zugrundelegung der Ausgangssignale der Sensorik die Drehzahl der elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine und/oder das Übersetzungsverhältnis des Verstellgetriebes sowie gegebenenfalls eine Rotationsbremse und schaltet das Umschaltgetriebe. Bei diesem bekannten Antriebssystem wird die vom Verstellgetriebe maximal zu überragende Leistung verringert. Daher können Verstellgetriebe verwendet werden, deren Leistungsfähigkeit sonst nicht ausreichend wäre. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine und der Ausgangswelle des Antriebssystems kann zu Null gemacht werden. Bei laufendem Verbrennungsmotor kann das Fahrzeug dadurch im Stillstand gehalten werden, ohne daß der Leistungsfluß durch eine schaltbare Kupplung unterbrochen werden müßte. Darüber hinaus kann eine Spreizung des Übersetzungsverhältnisses in beliebiger Größe erhalten werden.
Aus der DE 101 41 923 A1 ist ein Fahrzeugantriebssystem mit einer Brennkraftmaschine, einem Dreiwellen-Umlaufgetriebe und drei elektrischen Maschinen, die als Motor oder Generator betrieben werden können und mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden sind, offenbart. Die erste Welle des Umlaufgetriebes ist mit der Brennkraftmaschine, die zweite mit der ersten elektrischen Maschine und die dritte über ein Getriebe mit der Fahrzeugantriebswelle, die die Vorderräder antreibt, verbunden. Die zweite elektrische Maschine ist mit der Fahrzeugantriebswelle gekoppelt, so daß ihre Leistung zur Leistung, die über das Umlaufgetriebe an die Fahrzeugantriebswelle übertragen wird, aufsummiert werden kann. Die Wellen des Umlaufgetriebes lassen sich über schaltbare Kupplungen miteinander verbinden. Die dritte elektrische Maschine treibt die Hinterräder an. Das Antriebssystem verfügt über eine Sensorvorrichtung, die die Drehzahlen der Brennkraftmaschine und der Antriebsräder mißt und dementsprechende Signale erzeugt. Eine Steuer- und Regelvorrichtung steuert unter Zugrundelegung der Sensorsignale und nach Maßgabe von Sollwert-Signalen des Bedieners die Drehzahlen der elektrischen Maschinen und der Brennkraftmaschine sowie den Motor- oder Generatorbetrieb der elektrischen Maschinen und die Betätigung der Kupplungen.
Aus der DE 196 23 738 A1 ist ein Antriebssystem für Nutzfahrzeuge bekannt geworden, das einen von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Generator und wenigstens eine Antriebsachse aufweist. Zwei Räder der Antriebsachse werden jeweils durch einen zugehörigen, durch den Generator gespeisten Elektromotor angetrieben. Zur Erzielung eines guten Gesamtwirkungsgrades erfolgt eine stufenlose Anpassung der Drehzahlen und/oder Drehmomente der Einzelräder an die gewünschten Fahranforderungen. Dazu wird ein Hybridantrieb vorgeschlagen, bei dem der Verbrennungsmotor wenigstens eine mit der Antriebsachse in Verbindung stehende Antriebswelle antreibt. Ferner ist jedem Rad der Antriebsachse ein Summengetriebe zugeordnet, welches die Ausgangsleistungen der Antriebswelle und des Elektromotors kombiniert und an das Rad abgibt.
Aus der DE 101 52 472 A1 ist ein elektrodynamisches Antriebssystem für ein Fahrzeug bekannt geworden. Es umfaßt zwischen einer Antriebsmaschine und einem Schaltgetriebe ein Planetengetriebe mit den drei Elementen Sonnenrad, Hohlrad und Planetenträger, von denen ein erstes Element mit dem Schaltgetriebe, ein zweites Element mit der Antriebsmaschine und ein drittes Element mit wenigstens einer elektrischen Maschine verbunden ist. Eine Schaltkupplung weist eine erste Schaltstellung auf, in der eine drehfeste Verbindung zwischen dem Planetenträger und dem Sonnenrad zur Überbrückung des Planetengetriebes besteht, und eine zweite Schaltstellung, in der die Verbindung zwischen dem Planetenträger und dem Sonnenrad unterbrochen ist.
Die Schaltkupplung weist eine dritte Schaltstellung auf, in der eine drehfeste Verbindung zwischen dem Sonnenrad und einem festen Gehäuseteil besteht, wodurch eine Untersetzung der Drehzahl der Antriebsmaschine entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes erzielt wird.
Aus der DE 199 58 403 A1 ist ein Hybridantriebsstrang für Kraftfahrzeuge bekannt geworden. Das Fahrzeugantriebsdrehmoment kann bei diesem Hybridantriebsstrang wahlweise vom Verbrennungsmotor oder nach Abschaltung des Verbrennungsmotors durch einen Elektromotor erzeugt werden. Damit bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor, wenn das Fahrzeugantriebsmoment von dem Elektromotor erzeugt wird, über ein Ausgleichsgetriebe keine nachteilig großen Schleppmomente auf die Kurbelwelle übertragen werden, wird in einer ersten elektrischen Maschine ein dieses Schleppmoment kompensierendes Drehmoment in der Weise erzeugt, daß die Kurbelwelle in ihrer Ruhelage verharrt.
Aus der DE 100 04 812 A1 ist ein Antriebssystem für Fahrzeuge bekannt geworden, das ein Getriebe enthält, das einen ersten Kraftübertragungsweg zum Übertragen einer Ausgangsleistung einer Kraftmaschine an eine Fahrzeugantriebswelle über ein mit einem Elektromotor verbundenes Planetengetriebe, einen zweiten Kraftübertragungsweg zum Übertragen der Ausgangsleistung der Kraftmaschine an die Fahrzeugantriebswelle über Zahnräder sowie eine Kraftübertragungs-Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungsweg umfaßt.
In einem Hybridfahrzeug, in dem eine Kraftmaschine, ein Elektromotor und ein Generator mit Planetengetriebe verbunden sind, wird ein durch den Generator verursachter Nachlaufverlust in dem Fall, in dem die Kraftmaschine anhält und das Fahrzeug lediglich mit dem Elektromotor fährt, vermieden. Bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit wird verhindert, daß elektrische Energie zum Anhalten der Drehung des Generators verbraucht wird. Ferner ist die Drehmomentunterstützung durch den Generator nicht durch Beschränkungen des Planetengetriebes beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem leistungsverzweigten Antriebssystem die Fahrleistungen bei gutem Fahrkomfort noch zu verbessern und eine gute Regelbarkeit stufenlos in einem großen Bereich verstellbarer Übersetzung zu erhalten, wobei eine schnelle Ausregelung bei plötzlicher Lastaufschaltung durch Zusatzaggregate erhalten werden und zumindest kurzzeitig ein emissionsfreier Betrieb möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem Antriebssystem nach Patentanspruch 1 ist mit der Welle der Brennkraftmaschine ein Dreiwellen-Umlaufgetriebe, z. B. ein Planetengetriebe, verbunden.
Eine erste elektrische Maschine ist mit der zweiten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes gekoppelt, die mit einem Bordnetz des Flurförderzeugs verbunden ist. Mit der dritten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes ist ein Umschaltgetriebe gekoppelt, an das wiederum eine Summierstufe gekoppelt ist, deren andere Eingangswelle mit einer zweiten elektrischen Maschine verbunden ist, die ebenfalls elektrisch mit dem Bordnetz verbunden ist. Die Abtriebswelle der Summierstufe ist mit mindestens einem angetriebenen Rad des Flurförderzeugs gekoppelt. Erfindungsgemäß ist ferner eine erste schaltbare Kupplung zwischen erster und zweiter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes, der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist, und/oder eine zweite schaltbare Kupplung zwischen erster und dritter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes, der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist, vorgesehen. Ein Verbraucher für eine Zusatzfunktion des Flurförderzeugs ist mit einer der Wellen des Dreiwellen-Umlaufgetriebes gekoppelt. Eine Sensoranordnung, die die Drehzahl der Brennkraftmaschine, der ersten und zweiten elektrischen Maschine, des Antriebsrades mißt und entsprechende Signale erzeugt, ermöglicht einer Regelvorrichtung nach Maßgabe von Sollwertsignalen der vom Bediener des Flurförderzeugs betätigten Sollwertgeber und unter Zugrundelegung der Signale der Sensoranordnung die Drehzahlen der elektrischen Maschinen und der Brennkraftmaschine zu regeln und den Motor- oder Generatorbetrieb der elektrischen Maschinen und die Betätigung der Kupplung zu steuern.
Die zweite schaltbare Kupplung zwischen erster und dritter Welle des Umlaufgetriebes kann zusätzlich zur ersten Kupplung oder auch allein eingesetzt werden. Auch der zweiten Kupplung ist eine Übersetzungsstufe zugeordnet. Die Leistungsverzweigung, die sonst über einen mechanischen und einen elektrischen Zweig bei dem erfindungsgemäßen Antrieb möglich ist, kann auf nur einen Zweig schalten, und zwar bei sehr langsamer Betriebsweise auf den elektrischen Zweig, der außerdem ein Reversieren problemlos ermöglicht oder im Fall einer sehr hohen Geschwindigkeit allein auf den mechanischen Zweig.
Besonders vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem, wenn das Umschaltgetriebe zwei parallele jeweils eine schaltbare Kupplung aufweisende Zweige besitzt, wobei ein Zweig ein Wendegetriebe aufweist.
Die Lösung nach Patentanspruch 14 stellt ein zu Patentanspruch 1 „gespiegeltes" Antriebssystem dar mit ansonsten gleicher Funktion und Wirkung.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
1 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau eines Antriebssystems für ein Flurförderzeug.
2 zeigt eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Betriebsbereichsgrenzen von Variablen des Antriebssystems nach 1.
3 zeigt das Antriebsschema für den Betriebsbereich „sehr langsam".
4 zeigt das Antriebsschema für den Betriebsbereich „langsam".
5 zeigt das Schema für das Antriebssystem für den Betriebsbereich „schnell".
6 zeigt das Schema des Antriebssystems für den Betriebsbereich „sehr schnell".
7 zeigt das Schema für das Antriebssystem für den emissionsfreien Betrieb.
8 zeigt eine alternative Ausführungsform für das Antriebssystem nach 1.
9 zeigt eine alternative Ausführungsform für das Antriebssystem nach 1.
10–13 zeigen eine alternative Ausführungsform des Antriebssystems nach 1 für die verschiedenen Betriebsbereiche.

Die Betriebsbereiche eines Flurförderzeugs sind unter anderem abhängig von der Geschwindigkeit, wobei 2 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v_F_zg zeigt, daß die Betriebsbereichsgrenzen auch von anderen Variablen abhängig sein können, etwa von der Sollzugkraft F_zug. Nachstehend ist eine Tabelle angegeben, in der die Fahrgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs in mehrere Betriebsbereiche aufgeteilt ist:

Fahrgeschwindigkeit	Fahrtrichtung	Betriebsbereich	Leistungsfluß	Kupplungen (bei Ausf.form nach Bild 1)
Fahrgeschwindigkeit	Fahrtrichtung	Betriebsbereich	Leistungsfluß	A	B	V	R
Sehr schnell	Rückwärts	B4 (R)	Rein mechanisch		•		•
Schnell	Rückwärts	B3 (R)	Leistungsverzweigt				•
Langsam	Rückwärts	B2 (R)	Leistungsverzweigt				•
Sehr langsam	Rückwärts oder vorwärts	B1	Rein elektrisch	•
Langsam	Vorwärts	B2 (V)	Leistungsverzweigt			•
Schnell	Vorwärts	B3 (V)	Leistungsverzweigt			•
Sehr schnell	Vorwärts	B4 (V)	Rein mechanisch		•	•
ZEV		B5	Rein elektrisch
Parken		B6	-			•	•
Startender		B7	-	•
Antriebsmaschine						•	•

In 1 ist eine Brennkraftmaschine 10 mit einer Welle eines Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12 verbunden. Eine zweite Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12 ist mit einer elektrischen Maschine 14 gekoppelt. Diese ist über eine Inverterstufe 16 mit einem Bordnetz elektrisch verbunden, das mit einer Batterie 18 in Verbindung steht. An das Bordnetz ist über eine Inverterstufe 20 eine zweite elektrische Maschine 22 angeschlossen, deren Abtriebswelle 24 mindestens ein Rad eines nicht gezeigten Flurförderzeugs antreibt. Die elektrische Maschine 22 ist als Hohlwellenmaschine ausgeführt und fungiert daher als ein Summiergetriebe. Eine dritte Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12 ist mit einem Umschaltgetriebe 26 gekoppelt, dessen Abtriebswelle mit der Welle der elektrischen Maschine 22 gekoppelt ist. Das Umschaltgetriebe 26 ist in zwei parallele Zweige aufgeteilt, wobei in jedem Zweig eine Kupplung R bzw. V angeordnet ist. Im oberen Zweig ist außerdem ein Wendegetriebe 28 angeordnet. Mit der zweiten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes ist ein Verbraucher 30 in Form einer Hydraulikpumpe gekoppelt, die über einen Ventilblock 32 einzelne Funktionen des nicht dargestellten Flurförderzeugs versorgt.
Zwischen der ersten und zweiten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12 ist eine erste schaltbare Kupplung A angeordnet. Zwischen der ersten und dritten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12 ist eine zweite schaltbare Kupplung B angeordnet. Einer oder beiden Kupplungen ist eine Übersetzungsstufe zugeordnet (nicht gezeigt). Eine übergeordnete Regel- und Steuervorrichtung 34 regelt bzw. steuert die Brennkraftmaschine 10, die elektrischen Maschinen 14, 22, die Kupplungen A, B, R und V, die Inverterstufen 16, 20 sowie den Ventilblock 32. Dies ist durch gestrichelt gezeichnete Wirkungslinien angedeutet. Die gestrichelten Linien zeigen die Schnittstelle zu den Sollwertgebern an, die vom Bediener des Flurförderzeugs betätigt werden. Eine nicht gezeigte Sensoranordnung erfaßt den Zustand der einzelnen Komponenten nach 1 und überträgt entsprechende Signale auf die Steuer- und Regelvorrichtung 34, damit diese nach Maßgabe dieser Signale und der Sollsignale über die Schnittstelle die gezeichneten Komponenten in entsprechender Weise regeln und ansteuern. Hierauf wird weiter unten noch eingegangen.
Es sei noch erwähnt, daß statt der elektrischen Maschine 22 als Hohlwellenmaschine auch eine normale elektrische Maschine mit Summiergetriebe verwendet werden kann. In diesem Fall ist die Ausgangswelle des Umschaltgetriebes 26 mit dem einen Eingang und die Welle der elektrischen Maschine mit dem anderen Eingang des Summiergetriebes verbunden, während die Abtriebswelle des Summiergetriebes die Abtriebswelle des Antriebssystems darstellt.
Nachfolgend sollen die einzelnen Betriebsstufen anhand der einzelnen Darstellungen näher beschrieben werden. Dabei ist es gleichgültig, ob Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt vorgegeben ist.
Im Betriebsbereich „Sehr langsam" gemäß B1 der Tabelle erfolgt die Leistungsübertragung von der Brennkraftmaschine 10 zur Antriebswelle des Antriebssystems, indem das Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 mittels der geschlossenen Kupplung A überbrückt und der mechanische Pfad durch Öffnen beider Kupplungen R und V des Umschaltgetriebes aufgetrennt wird. Die hier nicht dargestellte Steuer- und Regelvorrichtung 34 betreibt die elektrischen Maschinen 14, 22 im 4-Quadranten-Regelbetrieb. Die elektrische Maschine 14 arbeitet im Fahrbetrieb als Generator und wandelt die von der Brennkraftmaschine 10 erzeugte mechanische Leistung in elektrische Leistung um, die ins Bordnetz eingespeist wird. Die elektrische Maschine 22 entnimmt ihren Leistungsbedarf aus dem Bordnetz und erzeugt das Antriebsdrehmoment für das Fahrzeug. Die Drehrichtung der abtriebsseitigen elektrischen Maschine 22 ergibt die entsprechende Fahrtrichtung. Die Drehrichtung der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine 14 bleiben unverändert, unabhängig von der Fahrtrichtung.
Zum Bremsen wird die elektrische Maschine 22 generatorisch betrieben, die kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt und in das Bordnetz und von dort in die Batterie 18 eingespeist (Nutzbremsen). Der 4-Quadranten-Regelbetrieb ermöglicht es, die Fahrtrichtung des Flurförderzeugs zu wechseln (reversieren), wobei das auf das Fahrzeug wirkende Radmoment konstant gehalten wird. Es findet kein Umschaltvorgang beim Fahrtrichtungswechsel statt. Die rein elektrische Leistungsübertragung in diesem Betriebsbereich ermöglicht eine sehr gute Regelbarkeit der Fahrleistungen.
Die Brennkraftmaschine 10 und die beiden elektrischen Maschinen 14, 22 können z. B. drehzahlgeregelt betrieben werden und je nach Fahrgeschwindigkeit, Fahrleistungsbedarf, Leistungsbedarf des Verbrauchs 30 in Form der Hydraulikpumpe und Ladezustand der Batterie wird dieser Leistung entnommen oder zugeführt. Da eine Einspeisung elektrischer Energie ins Bordnetz stattfindet, steht für den Fahrantrieb mehr elektrische Leistung zur Verfügung als nur bei Speisung aus der Batterie 18. Der Verbraucher 30 wird von der elektrischen Maschine 14 und der Brennkraftmaschine 10 angetrieben. Der 4-Quadranten-Regelbetrieb ermöglicht es, daß die elektrische Maschine 14 je nach der Belastung durch die Hydraulikpumpe und des Fahrleistungsbedarfs entweder als Motor oder als Generator arbeitet. Es ist auch möglich, daß die elektrische Maschine 14 als Generator arbeitet und von dem Verbraucher 30 beim Absenken von Last durch das dadurch erzeugte Drehmoment angetrieben wird (Nutzsenken). Um die Ausbeute bei einem solchen Nutzsenken zu verbessern, kann die Kupplung A geöffnet werden. Die auf diese Weise aus dem Absenken der Last erzeugte elektrische Energie kann in die Batterie 18 eingespeist und für den Fahrantrieb verwendet werden. Die Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit wird mittels der Drehzahl der elektrischen Maschine 14 und der damit gekoppelten Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 geregelt.
Soll von dem Betriebsbereich B1 auf den Betriebsbereich B2 umgeschaltet werden (Geschwindigkeit langsam), wird folgendermaßen vorgegangen: Im Betriebsbereich B1 (oben beschrieben) sind beide Kupplungen R, V des Umschaltgetriebes 26 geöffnet, so daß der mechanische Pfad keine Leistung überträgt. Die Drehzahl der antriebsseitigen Kupplungsscheiben ist durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 und der damit gekoppelten Drehzahl der elektrischen Maschine 14 gegeben, die z. B. lastabhängig vorgegeben wird. Die Drehzahl der abtriebsseitigen Kupplungshälfte ist direkt mit der Fahrgeschwindigkeit gekoppelt. Bei geeigneter Auslegung der Getriebeübersetzungen ergibt sich bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit und einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 die synchrone Drehzahl in der Kupplung R, V des Umschaltgetriebes 26, die der aktuellen Fahrtrichtung zugeordnet ist.
Der Übergang von dem Betriebsbereich B1 zu B2 (sehr langsam zu langsam) erfolgt im ersten Schritt durch Schließen der zur Fahrtrichtung zugeordneten Kupplung R, V des Umschaltgetriebes 26 im synchronen Drehzahlpunkt. In diesem Übergangszustand ist eine direkte mechanische Verbindung von der Brennkraftmaschine 10 zur Abtriebswelle 24 gegeben. Die Abtriebsdrehzahl ist direkt mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 gekoppelt. Mittels der Steuer- und Regeleinrichtung 34, die in den Figuren nicht gezeigt ist, wird die Last der elektrischen Maschine 14 derart eingestellt, daß sie sich ergibt wie im Betriebsbereich B2 bei aktuellen Lasten und Drehzahlen. Die Kupplung A ist dann weitgehend lastfrei und wird geöffnet, womit der Betriebsbereich B2 erreicht ist.
In allen Phasen der Umschaltung bleibt die Leistungsübertragung zwischen An- und Abtrieb uneingeschränkt bestehen. Eine Zugkraftunterbrechung findet nicht statt.
Die Rückschaltung von Betriebsbereich B2 nach B1 erfolgt mit den gleichen Schritten in umgekehrter Reihenfolge. Auch in diesem Fall wird die Leistungsübertragung zwischen An- und Abtrieb nicht eingeschränkt.
Im Betriebsbereich B2 gemäß 4 erfolgt die Übertragung der von der Brennkraftmaschine 10 erzeugten Leistung zur Abtriebswelle 24 durch Verzweigung im Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 auf einen mechanischen Pfad und einen elektrischen. Die am Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 angeschlossene Abtriebswelle leitet den mechanischen Leistungsanteil durch das Umschaltgetriebe 26 auf das Summiergetriebe bzw. die elektrische Maschine 22. Die elektrische Maschine 14 arbeitet als Generator und erzeugt elektrische Leistung, die ins Bordnetz eingespeist wird. Die elektrische Maschine 22 entnimmt ihren Leistungsbedarf aus dem Bordnetz und erzeugt mechanische Leistung, die im Summiergetriebe mit dem mechanischen Leistungsanteil addiert wird. Je nach Fahrgeschwindigkeit, Fahrleistungsbedarf, Leistungsbedarf der Zusatzaggregate und Ladezustand der Batterie wird die Leistungsaufteilung im Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 mittels der Drehzahlen der Brennkraftmaschine 10 und der generatorisch arbeitenden Maschine 14 geregelt. Die Übersetzung der Getriebeanordnung zwischen Brennkraftmaschine 10 und Abtriebswelle 24 wird dabei stufenlos geregelt. Die elektrische 22 wird lastgeregelt betrieben, da ihre Drehzahl proportional der Fahrgeschwindigkeit ist.
Zum Bremsen des Flurförderzeugs wird die antriebsseitige elektrische Maschine 22 generatorisch betrieben, die kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt und vom Bordnetz in die Batterie eingespeist (Nutzbremsen). Je nach Größe des Brems momentes kann durch Entlasten der Brennkraftmaschine 10 und der elektrischen Maschine 14 die Ausbeute beim Nutzbremsen verbessert oder die Brennkraftmaschine 10 als Reibungsbremse und kinetischer Energiespeicher benutzt werden.
Der Verbraucher 30 wird von der elektrischen Maschine 14 am Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 und der Brennkraftmaschine angetrieben. Der 4-Quadranten-Regelbetrieb ermöglicht es, daß der elektrischen Maschine 14 je nach Belastung des Verbrauchers 30 und des Fahrleistungsbedarfs als Motor oder als Generator arbeitet. Es ist möglich, daß die elektrische Maschine 14 als Generator arbeitet und von dem Verbraucher 30 durch das beim Absenken einer Last erzeugte Drehmoment zusätzlich angetrieben wird (Nutzsenken). Die auf diese Weise erzeugte elektrische Energie kann in die Batterie 18 eingespeist oder für Fahrantrieb verwendet werden. Die Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit wird mittels der Drehzahl der elektrischen Maschine 14 geregelt, wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 entsprechend angepaßt wird.
Im Betriebsbereich B3 gemäß 5 (schnell) wird im Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 die Leistung der Brennkraftmaschine 10 und die Leistung der elektrischen Maschine 14 (gegebenenfalls verringert um den Leistungsbedarf der Zusatzaggregate) addiert und auf den mechanischen Pfad geleitet. Die am Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 angeschlossene Abtriebswelle leitet den mechanischen Leistungsanteil durch das Umschaltgetriebe 26 auf die elektrische Maschine 22 bzw. das Summiergetriebe. Die elektrische Maschine 22 arbeitet als Generator, entnimmt über das Summiergetriebe mechanische Leistung und erzeugt elektrische Leistung, die in das Bordnetz eingespeist wird. Die elektrische Maschine 14 arbeitet als Motor und entnimmt ihren Leistungsbedarf aus dem Bordnetz. Je nach Fahrgeschwindigkeit, Fahrleistungsbedarf, Leistungsbedarf der Zusatzaggregate und Ladezustand der Batterie 18 wird die Leistungsaufteilung im Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 mittels der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 und der motorisch arbeitenden elektrischen Maschine 14 geregelt. Die Übersetzung der Getriebeanordnung zwischen Brennkraftmaschine und Abtriebswelle 24 wird somit stufenlos geregelt.
Das Bremsen und Nutzbremsen des Flurförderzeugs erfolgt in der gleichen Weise wie im Betriebsbereich B2.
Der Verbraucher 30 wird von der elektrischen Maschine 14 und der Brennkraftmaschine 10 angetrieben. Zu beachten ist, daß beim Übergang vom Betriebsbereich B2 zu B3 die Drehrichtung der elektrischen Maschine 14 wechselt, so daß eine für beide Drehrichtungen geeigneter Verbraucher 30 vorzusehen ist. Ansonsten erfolgt die Hubfunktion in der gleichen Weise wie im Betriebsbereich B2. Es ist auch denkbar, die Hubfunktion im Betriebsbereich B3 nicht zuzulassen, da die Fahrgeschwindigkeit zu groß ist. In diesem Fall könnte der Verbraucher 30 über einen Freilauf vom Antrieb abgekoppelt werden, um Leistungsverluste zu vermeiden.
Bei der Umschaltung vom Betriebsbereich B3 zu B4 (schnell/sehr schnell) müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein. Bei geeigneter Auslegung der Getriebeübersetzungen ergibt sich bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit und einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 die synchrone Drehzahl in den beiden Hälften der Kupplung B zur Überbrückung des Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12. Die Kupplung B wird bei synchroner Drehzahl lastlos geschlossen und anschließend durch Entlasten der elektrischen Maschine 14 am Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 die über die Kupplung geführte Leistung erhöht. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit die synchrone Drehzahl für den Kupplungsvorgang ist entsprechend der Leistungskennlinie abhängig von dem Leistungsbedarf am Abtrieb.
Die Rückschaltung vom Betriebsbereich B4 nach B3 erfolgt mit den gleichen Schritten in umgekehrter Reihenfolge. Auch in diesem Fall wird die Leistungsübertragung zwischen An- und Abtrieb nicht eingeschränkt.
Im Betriebsbereich B4 (sehr schnell) gemäß 6 erfolgt die Leistungsübertragung von der Brennkraftmaschine 10 zur Abtriebswelle 24, indem das Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 mittels der Kupplung B überbrückt und die Brennkraftmaschine direkt mit dem mechanischen Leistungspfad zusammengeschlossen wird. Die beiden elektrischen Maschinen 14, 22 sind mit einer festen Übersetzung mit der Fahrgeschwindigkeit gekoppelt und werden leistungsgeregelt betrieben. Die Brennkraftmaschine 10 wird drehzahlgeregelt entsprechend der Soll-Fahrgeschwindigkeit betrieben. Die direkte mechanische Übertragung der Leistung ist besonders verlustarm und damit für lange Fahrstrecken mit hoher Geschwindigkeit vorteilhaft. Zum Bremsen des Fahrzeugs können beide elektrische Maschinen 14, 22 generatorisch betrieben werden, bis die geringer werdende Fahrgeschwindigkeit den Wechsel in einen anderen Betriebsbereich notwendig machen. Da beide elektrische Maschinen 14, 22 am Bremsvorgang beteiligt sind, steht ein großes Bremsmoment zur Erreichung eines geringen Bremsweges zur Verfügung, und die große kinetische Energie des Fahrzeugs nach schneller Fahrt läßt sich durch das Nutzbremsen in elektrische Energie umwandeln und in der Batterie 18 speichern.
Die Drehzahl des Verbrauchers 30 wird durch die Fahrgeschwindigkeit fest vorgegeben. Die Steuerung des Volumenstroms findet im Ventilblock 32 (1) statt. Bei hoher Last kann die elektrische Maschine 14 zusätzliche Leistung einspeisen. Es ist auch denkbar, eine Betätigung des Verbrauchers 30 im Betriebsbereich B4 nicht zuzulassen, da die Fahrgeschwindigkeit so groß ist.
In manchen Fällen ist ein emissionsfreier Betrieb gefordert, etwa bei Aufenthalt in geschlossenen Räumen. Im Betriebsbereich B5 sind hierfür alle Kupplungen A, B, R und V geöffnet. Das Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 kann keine Leistung übertragen, da der mechanische Pfad kein Stützmoment bietet. Die am Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 angeschlossene elektrische Maschine 14 treibt den Verbraucher 30 und entnimmt den dafür notwendigen Leistungsbedarf aus dem Bordnetz. Die elektrische Maschine 22 übernimmt den Fahrantrieb und deckt ihren Leistungsbedarf ebenfalls aus dem Bordnetz. Je nach Größe und Ladezustand der Batterie ist die Betriebsdauer und Leistung in diesem Betriebsbereich begrenzt. Die Brennkraftmaschine 10 wird ganz abgeschaltet.
Im Betriebsbereich B6 (Parken) kann das Umschaltgetriebe 26 die Funktion einer Parkbremse übernehmen, indem beide Kupplungen R, V gleichzeitig geschlossen werden.
Damit ist das Umschaltgetriebe 26 blockiert und die Abtriebswelle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes 12 steht fest. Zwischen der Brennkraftmaschine 10 und der elektrischen Maschine 12 ist eine feste Übersetzung vorgegeben.
Es kann auch eine zusätzliche Parksperre oder Parkbremse vorgesehen werden, die vorn Getriebe unabhängig ist. Die Kupplungen A und B sind beide geöffnet, und die Brennkraftmaschine 10 kann zum Nachladen der Batterie 18 genutzt werden, indem die elektrische Maschine 14 generatorisch betrieben wird.
Der Verbraucher 30 wird von der elektrischen Maschine 14 und der Brennkraftmaschine 10 angetrieben. Das Heben, Senken und Nutzsenken erfolgt in der gleichen Weise, wie im Betriebsbereich B1 beschrieben.
Im Betriebsbereich B7 erfolgt das Starten der Brennkraftmaschine 10 durch die elektriche Maschine 14 über das Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12. Ausgehend vom Betriebsbereich B6 (Parken), bei dem eine feste Übersetzung im Dreiwellen-Umlaufgetriebe 12 gegeben ist, bringt die elektrische Maschine 14 die Brennkraftmaschine 10 auf Startdrehzahl. Ausgehend vom Betriebszustand B5 (emissionsfreier Betrieb) wird die Kupplung A geschlossen, so daß die elektrische Maschine 14 die Brennkraftmaschine 10 starten kann und danach der Betriebszustand B1 vorliegt.
Falls die Brennkraftmaschinen aus einem anderen Betriebszustand heraus gestartet werden sollen, wird zunächst der Betriebszustand B5 (emissionsfreier Betrieb) eingestellt.
Die beschriebene Antriebsanordnung bedient sich einer Leistungsverzweigung mit Überlagerungsgetrieben. Ein großer Verstellbereich im leistungsverzweigten Betrieb ist gleichbedeutend mit großem Leistungsfluß in einem der Zweige an den Grenzen des Verstellbereichs. Die Getriebekomponenten müssen daher entsprechend dimensioniert werden. Je größer der Verstellbereich im leistungsverzweigten Betrieb ist, desto größer müssen die einzelnen Komponenten dimensioniert werden, was mit einem entsprechenden Aufwand verbunden ist. Bei den beschriebenen Antriebssystemen verkleinern die Bereiche mit serieller Leistungsübertragung (B1, B4) den Verstellbereich mit Leistungsverzweigung, so daß die Getriebe- und Antriebskomponenten kleiner dimensioniert werden können.
Die Steuerung des gezeigten Antriebssystems verfolgt das Ziel, die vom Bediener abgeforderte Fahrleistung zur Verfügung zu stellen bei optimalem Fahrkomfort (z. B. Beschleunigungsreserve) und minimalem Energieverbrauch. Die Steuerung des beschriebenen Antriebssystems erfolgt durch die übergeordnete Steuer- und Regelvorrichtung, wie sie in 1 bei 34 dargestellt ist. Die übergeordnete Steuerung steuert den Leistungsfluß zwischen den Komponenten, wobei – unter Berücksichtigung der Vorgaben der Bedienerschnittstelle nicht nur für die Komponenten selbst wirkungsgradgünstige Betriebspunkte gefunden werden sollen, sondern zudem die Zustandsgrößen der Komponenten berücksichtigt werden, um den Gesamtwirkungsgrad zu optimieren.
Ein Steuerungsverfahren für das beschrieben Antriebssystem kann dazu verschiedene Strategien verwenden:

– Unter Berücksichtigung der Wirkungsgrad-Kennfelder aller Komponenten wird vorab ein Gesamtwirkungsgrad-Kennfeld bezüglich Fahrleistung und Fahrgeschwindigkeit für das gesamte Antriebssystem gebildet und die wirkungsoptimale Vestellkennlinie darin festgelegt. In Abhängigkeit von bestimmten Parameter, z. B. Ladezustand der Batterie, kann aus mehreren vorhandenen Gesamtwirkungsgrad-Kennfeldern mit zugehöriger Verstellkennlinie das zutreffendste ausgewählt werden.
– In der Steuerung jeder Komponente sind die Komponenten-Wirkungsgradkennfelder in Abhängigkeit der Zustandsgrößen abgelegt. Die Zustandsgrößen und Wirkungsgrade der Komponenten werden kontinuierlich betrachtet. Die zu den Komponenten gehörenden Steuerungen sind in der Lage, den aktuellen Wirkungsgrad und (z. B. auf Anforderung einer übergeordneten Steuerung) den Wirkungsgrad eines beliebigen Betriebspunkts zu bestimmen. Die übergeordnete Steuerung kann dann durch Anwendung von Algorithmen und/oder gespeichertem Erfahrungswissen die Betriebszustände der Komponenten derart vorgeben, daß das Gesamtsystem wirkungsgradoptimal arbeitet.
– Eine übergeordnete Steuerung übernimmt die Vorgaben der Betriebspunkte an die Steuerungen der Komponenten unter Berücksichtigung der aktuellen Zustandsgrößen durch Anwendung von gespeichertem Erfahrungswissen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 8 sind zwei Kupplungen B und B1 vorgesehen. Jedem Zweig kann eine bestimmte Übersetzungsstufe zugeordnet werden, so daß mehrere Übersetzungen realisiert werden können. Auch in den voranstehend dargestellten Ausführungsformen können die Kupplungen A und B jeweils einer Übersetzung zugeordnet werden.
Die Ausführungsform nach 9 unterscheidet sich von der nach 1 oder 3 bis 7 dadurch, daß die elektrische Maschine 22 in zwei elektrische Einzelmaschinen 22a, 22b unterteilt ist, von der jeweils eine ein Rad 40a, 40b des Flurförderzeugs antreibt. Die Abtriebswelle des Umschaltgetriebes 26 wirkt über ein Verzweigungsgetriebe 42 auf die Wellen der Einzelmaschinen 22a, 22b, die wiederum als Summiergetriebe wirken, indem sie als Hohlwellenmaschine ausgeführt sind. Es versteht sich, daß auch ein anderes Summiergetriebe verwendet werden kann. Mit Hilfe der Ausführungsform nach 9 ist es möglich, eine Lenkung aktiv zu unterstützen.
Schließlich ist auch denkbar, ein Getriebe, wie es in den 1 und 3 bis 7 dargestellt ist, zweifach vorzusehen, so daß die Drehzahl von zwei Antriebsrädern individuell geregelt werden kann unter Berücksichtigung von Kurvenfahrten. Ein Achsdifferential kann hierbei entfallen.
Bei der Ausführungsform nach den 10 bis 13 wird das zuvor beschriebene Getriebesystem bezüglich der Richtung seines Leistungsflusses umgekehrt. An die Abtriebswelle 24 gemäß den vorstehenden Figuren ist nunmehr die Brennkraftmaschine 10 angeschlossen und die bisherige Eingangswelle der Getriebeanordnung wird zur Abtriebswelle. Der Leistungsfluß ergibt sich für die Betriebsbereiche B1 bis B4 aus den 10 bis 13. An den Vorgängen, die weiter oben beschrieben sind im Hinblick auf die einzelnen Betriebsbereiche des Flurförderzeugs, ändert sich jedoch nichts.

Claims

Antriebssystem für ein Flurförderzeug mit – einer Brennkraftmaschine (10), – einem Dreiwellen-Umlaufgetriebe (12), dessen erste Welle mit der Welle der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist, – einer ersten als Motor oder Generator betreibbaren elektrischen Maschine (14), die mechanisch mit einer zweiten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelt und mit einem Bordnetz des Flurförderzeugs verbunden ist, – einem mit einer dritten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelten Umschaltgetriebe (26), – einer mit dem Umschaltgetriebe (26) gekoppelten Summierstufe, deren andere Eingangswelle mit einer elektrisch mit dem Bordnetz verbundenen zweiten, als Motor oder Generator betreibbaren elektrischen Maschine (22) verbunden ist und deren Abtriebswelle (24) mit mindestens einem angetriebenen Rad des Flurförderzeugs gekoppelt ist, – einer ersten schaltbaren Kupplung (A) zwischen erster und zweiter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12), der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist, und/oder einer zweiten schaltbaren Kupplung (B) zwischen erster und dritter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12), der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist, – mindestens einem Verbraucher (30) für eine Zusatzfunktion des Flurförderzeugs, der mit einer der Wellen des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelt ist, – einer Sensorvorrichtung, die die Drehzahl der Brennkraftmaschine (10), der ersten und zweiten elektrischen Maschine (14, 22) und des Antriebsrades mißt und entsprechende Signale erzeugt, und – einer Steuer- und Regelvorrichtung (34), die nach Maßgabe von Sollwertsignalen (36) der vom Bediener des Flurförderzeugs betätigten Sollwertgeber und unter Zugrundelegung der Ausgangssignale der Sensorvorrichtung die Drehzahlen der elektrischen Maschinen (14, 22) und der Brennkraftmaschine (10) steuert oder regelt, den Motor- oder Generatorbetrieb der elektrischen Maschinen (14, 22) und die Betätigung der Kupplungen (A, B) und des Umschaltgetriebes (26) steuert.
Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltgetriebe (26) zwei parallele jeweils eine schaltbare Kupplung (R, V) aufweisende Zweige besitzt, wobei ein Zweig ein Wendegetriebe (28) aufweist.
Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrische Maschine (22) eine Hohlwellenmaschine ist.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (30) eine Hydraulikpumpe ist, die mit der Welle der ersten elektrischen Maschine (14) gekoppelt ist.
Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe so ausgebildet ist, daß sie in beiden Drehrichtungen arbeitet.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Kupplung (A, B) als Baueinheit mit ein Dreiwellen-Umlaufgetriebe (12) ausgebildet sind.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wendegetriebe (28) als Baueinheit mit den beiden Kupplungen (R, V) in den parallelen Zweigen ausgebildet ist.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrische Maschine (22) von zwei parallel geschalteten elektrischen Einzelmaschinen (22a, 22b) gebildet ist, die jeweils mit einem Antriebsrad (40a, 40b) gekoppelt sind.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe der Wirkungsgrad-Kennfelder von Brennkraftmaschine (10) und den elektrischen Maschinen (14, 22) ein Gesamtwirkungsgrad-Kennfeld in bezug auf Fahrleistung und Fahrgeschwindigkeit gebildet wird und eine optimale Verstellkennlinie festgelegt wird.
Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von bestimmten Parameter, wie einem Ladezustand einer Batterie (18) aus mehreren vorhandenen Gesamtwirkungsgrad-Kennfeldern mit zugehöriger Verstellkennlinie das zutreffendste ausgewählt wird.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regelvorrichtung (34) so ausgelegt ist, daß bei sehr langsamer Geschwindigkeit (Betriebsbereich B1) durch Schließen der ersten Kupplung (A) und Öffnen der Kupplungen (R, V) des Umschaltgetriebes (26) die Leistung der Brennkraftmaschine (10) auf das Antriebsrad ausschließlich über die elektrischen Maschinen (14, 22) übertragen wird und die erste elektrische Maschine (14) als Generator arbeitet.
Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regelvorrichtung (34) so ausgelegt ist, daß bei hohen Geschwindigkeiten (Betriebsbereich B4) durch Schließen der zweiten Kupplung (B) die Leistung der Brennkraftmaschine (10) auf das Antriebsrad unmittelbar mechanisch übertragen wird, wobei beide elektrische Maschinen (14, 22) mit einer vorgegebenen Übersetzung mit der Fahrgeschwindigkeit gekoppelt sind.
Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang des Fahrbereichs sehr langsam zum benachbarten Geschwindigkeitsbereich das Umschaltgetriebe (26) im Synchronisationsdrehzahlpunkt geschaltet wird und danach durch Ansteuerung der ersten elektrischen Maschine (14) die Last derart eingestellt wird, daß die erste Kupplung (A) weitgehend lastfrei wird.
Antriebssystem für ein Flurförderzeug mit – einer Brennkraftmaschine (10), – einer mit der Welle der Brennkraftmaschine (10) gekoppelten Summierstufe, deren andere Eingangswelle mit einer elektrisch mit einem Bordnetz verbundenen als Motor oder Generator betriebenen ersten elektrischen Maschine (22) verbunden ist und deren Abtriebswelle mit einem Umschaltgetriebe (26) gekoppelt ist – einem Dreiwellen-Umlaufgetriebe (12), dessen erste Welle mit dem Umschaltgetriebe (26) gekoppelt ist – einer als Motor oder Generator betriebenen zweiten elektrischen Maschine (14), die mechanisch mit einer zweiten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelt ist, wobei eine dritte Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) mit mindestens einem angetriebenen Rad des Flurförderzeugs gekoppelt ist. – einer ersten schaltbaren Kupplung (A) zwischen erster und zweiter Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12), der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist oder einer zweiten schaltbaren Kupplung (B) zwischen der ersten und dritten Welle des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12), der eine Übersetzungsstufe zugeordnet ist, – mindestens einem Verbraucher (30) für eine Zusatzfunktion des Flurförderzeugs, der mit einer der Wellen des Dreiwellen-Umlaufgetriebes (12) gekoppelt ist und – einer Sensorvorrichtung, die die Drehzahl der Brennkraftmaschine (10), der ersten und zweiten elektrischen Maschine (14, 22) und des Antriebsrades mißt und entsprechende Signale erzeugt und einer Steuer- und Regelvorrichtung (34), die nach Maßgabe von Sollwertsignalen (36) der vom Bediener des Flurförderzeugs betätigten Sollwertgeber und unter Zugrundelegung der Ausgangssignale der Sensorvorrichtung die Drehzahlen der elektrischen Maschinen (14, 22) und der Brennkraftmaschine (10) steuert, den Motor- und Generatorbetrieb der elektrischen Maschinen (14, 22) und die Betätigung der Kupplungen (A, B) und des Umschaltgetriebes (26) steuert.
Antriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß von Übergang des Fahrbereichs sehr langsam zum benachbarten Geschwindigkeitsbereich das Umschaltgetriebe (26) im Synchronisationsdrehzahlpunkt geschaltet wird und danach durch Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine (14) die Last derart eingestellt wird, daß die erste Kupplung (A) weitgehend lastfrei wird, wonach die erste Kupplung (A) geöffnet wird.