DE102014226406A1

DE102014226406A1 - hybrid vehicle

Info

Publication number: DE102014226406A1
Application number: DE102014226406.5A
Authority: DE
Inventors: Winfried Fideler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug, umfassend einen Primärantrieb und einen Sekundärantrieb, ausgebildet als hydraulische Einheit (5), welche als Motor und Pumpe betreibbar ist, sowie einen hydraulischen Energiespeicher (1), der einerseits mit einem hydraulischen Fluid und andererseits mit einem Gas befüllbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Gas im Wesentlichen in mindestens einem Druckbehälter (2) gespeichert ist, welcher durch mindestens eine Verbindungsleitung (3) mit dem hydraulischen Energiespeicher (1) verbunden ist.The invention relates to a hybrid vehicle, comprising a primary drive and a secondary drive, designed as a hydraulic unit (5) which can be operated as a motor and pump, and a hydraulic energy store (1) which can be filled on the one hand with a hydraulic fluid and on the other hand with a gas , It is proposed that the gas is stored substantially in at least one pressure vessel (2) which is connected to the hydraulic energy store (1) by at least one connecting line (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug, umfassend einen Primärantrieb und einen Sekundärantrieb, ausgebildet als hydraulische Einheit, welche als Motor und Pumpe betreibbar ist, sowie einen hydraulischen Energiespeicher, der einerseits mit einem hydraulischen Fluid und andererseits mit einem Gas befüllbar ist. The invention relates to a hybrid vehicle, comprising a primary drive and a secondary drive, designed as a hydraulic unit, which can be operated as a motor and pump, and a hydraulic energy storage, which is filled on the one hand with a hydraulic fluid and on the other hand with a gas.

Bekannt sind Hybridfahrzeuge, welche einen vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgebildeten Primärantrieb sowie einen als elektrische Maschine, betreibbar als Motor und Generator, ausgebildeten Sekundärantrieb aufweisen. Bekannt sind auch so genannte hydraulische Hybride, welche anstelle der elektrischen Maschine eine hydraulische Einheit, umfassend eine als Motor und Pumpe betreibbare hydraulische Maschine, aufweisen. Die hydraulische Maschine arbeitet mit einem hydraulischen Energiespeicher zusammen, welcher als Druckspeicher ausgebildet und mit einem Gas, vorzugsweise Stickstoff befüllbar ist. Das komprimierbare Gas bildet somit einen pneumatischen Energiespeicher, wobei das Gas bei Abgabe seiner Energie expandiert und bei Aufnahme von Druckenergie komprimiert wird. Die Energiezufuhr erfolgt beim Verzögern des Fahrzeuges, d.h. beim Bremsen oder im Schubbetrieb, wobei die hydraulische Maschine als Pumpe arbeitet, welche von den Rädern des Fahrzeugs über den Verbrennungsmotor angetrieben wird, Hydraulikflüssigkeit in den hydraulischen Speicher pumpt und damit das Gas im Druckspeicher komprimiert. Das Gas wird beim Komprimieren erwärmt, nimmt also eine höhere Temperatur an, während es bei der Expansion abgekühlt wird und eine niedrigere Temperatur annimmt. Hybrid vehicles are known which have a primary drive, preferably designed as an internal combustion engine, and a secondary drive designed as an electric machine and operable as a motor and generator. Also known are so-called hydraulic hybrids which, instead of the electric machine, have a hydraulic unit comprising a hydraulic machine which can be operated as a motor and pump. The hydraulic machine works together with a hydraulic energy store, which is designed as a pressure accumulator and with a gas, preferably nitrogen can be filled. The compressible gas thus forms a pneumatic energy storage, wherein the gas expands upon release of its energy and is compressed upon receipt of pressure energy. The energy is supplied when decelerating the vehicle, i. during braking or overrun, wherein the hydraulic machine operates as a pump, which is driven by the wheels of the vehicle via the internal combustion engine, hydraulic fluid in the hydraulic accumulator pumps and thus compresses the gas in the pressure accumulator. The gas is warmed up during compression, thus assuming a higher temperature, while it is cooled during the expansion and assumes a lower temperature.

Durch die US 7,273,122 B2 wurde ein so genannter hydraulischer Hybrid bekannt, d.h. ein Fahrzeug mit einem Primärantrieb und einer als Motor und Pumpe betreibbaren hydraulischen Maschine, welche mit einem hydraulischen Energiespeicher zusammenwirkt. Der hydraulische Energiespeicher weist eine erste und eine über eine Membran abgeteilte zweite Kammer auf, wobei die erste Kammer mit einer Hydraulikflüssigkeit, vorzugsweise Öl und die zweite Kammer mit einem Gas, vorzugsweise Stickstoff befüllbar ist. Der hochgespannte Stickstoff bildet somit den eigentlichen Energiespeicher, welcher in Abhängigkeit vom Fahrbetrieb des Fahrzeuges durch Kompression des Gases geladen und durch Expansion des Gases entladen wird. By the US 7,273,122 B2 was a so-called hydraulic hybrid known, ie a vehicle with a primary drive and a motor and pump operable hydraulic machine, which cooperates with a hydraulic energy storage. The hydraulic energy accumulator has a first and a second chamber divided off via a membrane, wherein the first chamber can be filled with a hydraulic fluid, preferably oil, and the second chamber can be filled with a gas, preferably nitrogen. The high-tension nitrogen thus forms the actual energy store, which is loaded in response to the driving of the vehicle by compression of the gas and discharged by expansion of the gas.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik, besteht die Aufgabe der Erfindung in einer Verbesserung des Wirkungsgrades des hydraulischen Speichers. Based on the aforementioned prior art, the object of the invention is to improve the efficiency of the hydraulic accumulator.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gas in mindestens einem Druckbehälter gespeichert ist, welcher durch mindestens eine Verbindungsleitung mit dem hydraulischen Energiespeicher verbunden ist. Das Gas, vorzugsweise Stickstoff befindet sich somit mit seinem Speichervolumen in einem separaten Speicherbehälter, welcher über die mindestens eine Verbindungsleitung beladen oder entladen werden kann. According to the invention it is provided that the gas is stored in at least one pressure vessel, which is connected by at least one connecting line to the hydraulic energy storage. The gas, preferably nitrogen, is thus located with its storage volume in a separate storage container, which can be loaded or unloaded via the at least one connecting line.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das in der Verbindungsleitung strömende Gas bei Expansion, d.h. bei Ausströmen aus dem Druckbehälter aufheizbar und bei Kompression, d.h. beim Einströmen in den Druckbehälter abkühlbar, was durch geeignete Vorrichtungen für eine Wärmezufuhr oder -abfuhr erfolgen kann. Damit kann eine isotherme Zustandänderung des Gases – sowohl bei der Expansion als auch bei der Kompression – erreicht werden, d.h. die Temperatur des Gases bleibt jeweils konstant, woraus sich ein erhöhter Wirkungsgrad ergibt. Bei einer isothermen Zustandsänderung würde also die Abkühlung des Gases bei Expansion durch eine Wärmezufuhr und die Erwärmung des Gases bei Kompression durch eine Wärmeabfuhr vollständig kompensiert. Möglich ist jedoch auch eine über die reine Kompensation hinausgehende Abkühlung oder Aufheizung. Dadurch könnte der Wirkungsgrad weiter erhöht werden. According to a preferred embodiment, the gas flowing in the connection line is in expansion, i. can be heated during outflow from the pressure vessel and when compressed, i. cooled when flowing into the pressure vessel, which can be done by means of suitable devices for heat supply or removal. Thus, an isothermal state change of the gas - both in expansion and in compression - can be achieved, i. the temperature of the gas remains constant, resulting in an increased efficiency. In an isothermal state change, therefore, the cooling of the gas would be completely compensated for by expansion by a supply of heat and the heating of the gas during compression by heat removal. However, it is also possible to go beyond the pure compensation cooling or heating. This could further increase the efficiency.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Druckbehälter intermittierend oder „getaktet“ beheizt werden, sodass das gespeicherte Gas taktweise erwärmt wird. Der Takt der Beheizung beginnt unmittelbar vor oder während der Expansion bzw. Entnahme und endet mit Abschluss der Entnahme. Es ist kein Wärmeübertrager in der Verbindungsleitung erforderlich. Vielmehr kann für die taktweise Wärmezufuhr ein Wärmeübertrager im Bereich des Druckbehälters angeordnet werden. According to a further preferred embodiment, the pressure vessel can be heated intermittently or "clocked", so that the stored gas is heated in cycles. The cycle of heating begins immediately before or during the expansion or removal and ends with completion of the removal. There is no heat exchanger in the connecting line required. Rather, a heat exchanger in the region of the pressure vessel can be arranged for the cyclic heat supply.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsleitung eine Verzweigung in eine erste und in eine zweite Zweigleitung auf. Damit wird erreicht, dass das Ausströmen des Gases aus dem Druckbehälter und das Einströmen des Gases in den Druckbehälter über separate Leitungen erfolgt, welche separat aufheizbar bzw. abkühlbar sind. According to a further preferred embodiment, the connecting line has a branching into a first and a second branch line. This ensures that the outflow of the gas from the pressure vessel and the influx of gas into the pressure vessel via separate lines, which can be heated or cooled separately.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vereinigen sich die beiden Zweigleitungen in einem 3-Wege-Ventil, welches vor dem gasseitigen Eingang des hydraulischen Energiespeichers angeordnet ist. Über das 3-Wege-Ventil wird entweder die Ausströmrichtung beim Expandieren oder die Einströmrichtung beim Komprimieren frei geschaltet oder eine Sperrung beider Richtungen bewirkt. According to a further preferred embodiment, the two branch lines unite in a 3-way valve which is arranged in front of the gas-side inlet of the hydraulic energy accumulator. By means of the 3-way valve, either the outflow direction during expansion or the inflow direction during compression is released or blocking of both directions is effected.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Druckbehälter geteilt und weist einen ersten sowie einen zweiten Teilbehälter auf, welche über eine Leitung mit einem Rückschlagventil miteinander verbunden sind, wobei der erste Teilbehälter permanent beheizbar ist. Dabei weist der erste Teilbehälter eine separate Ausströmleitung zu einem 3-Wege-Ventil und der zweite Teilbehälter eine vom 3-Wege-Ventil ausgehende separate Einströmleitung auf. Durch das permanente Aufheizen des ersten Teilbehälters wird die bei der Expansion auftretende Abkühlung des Gases bereits vorab kompensiert. Dagegen bleibt der zweite Teilbehälter, in welchen komprimiertes Gas einströmt, in Relation zum ersten Teilbehälter„kalt“. According to a further preferred embodiment, the pressure vessel is divided and has a first and a second sub-container, which are connected to each other via a line with a check valve, wherein the first part container is permanently heated. In this case, the first sub-container has a separate outflow line to a 3-way valve and the second part of a container from the 3-way valve outgoing separate inflow. Due to the permanent heating of the first partial container, the cooling of the gas occurring during the expansion is already compensated in advance. By contrast, the second part container, in which compressed gas flows in, remains "cold" in relation to the first part container.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Aufheizen und das Abkühlen des Gases in den Verbindungs- oder Zweigleitungen respektive in den Druckbehältern über geeignete Wärmeübertrager, welche bei Wärmeabfuhr die Wärme über ein Kühlmedium abführen oder bei Wärmezufuhr die Wärme über ein Heizmedium zuführen. According to a further preferred embodiment, the heating and cooling of the gas takes place in the connecting or branch lines or in the pressure vessels via suitable heat exchangers, which dissipate the heat through a cooling medium in heat dissipation or heat supply via a heating medium.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below, which may result from the description and / or the drawing further features and / or advantages. Show it

1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Druckbehälter und einer Verbindungsleitung zu einem hydraulischen Energiespeicher, 1 A first embodiment of the invention with a pressure vessel and a connecting line to a hydraulic energy storage,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Druckbehälter und zwei separaten Verbindungsleitungen zum hydraulischen Druckspeicher, 2 A second embodiment of the invention with a pressure vessel and two separate connection lines to the hydraulic accumulator,

3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem intermittierend beheizbaren Druckbehälter und einer Verbindungsleitung und 3 a third embodiment with an intermittently heated pressure vessel and a connecting line and

4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem ersten permanent beheizbaren Teilbehälter und einem zweiten Teilbehälter. 4 A fourth embodiment of the invention with a first permanently heatable sub-container and a second sub-container.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem hydraulischen Energiespeicher 1 und einem als Gasspeicher fungierenden Druckbehälter 2, welche durch eine gemeinsame Verbindungsleitung 3 miteinander verbunden sind. Der hydraulische Energiespeicher 1 weist ein erstes Hydraulikflüssigkeit enthaltendes Volumen 1a und ein zweites ein Gas enthaltendes Volumen 1b auf, wobei die Volumina 1a, 1b durch eine Membran 1c voneinander getrennt und somit variabel sind. Das erste Volumen 1a ist über eine Hydraulikleitung 4 mit einer hydraulischen Maschine 5, betreibbar als Motor und Pumpe, verbunden. Die hydraulische Maschine 5 ist Bestandteil eines hydraulischen Hybridantriebssystems und bildet – neben einem nicht dargestellten Primärantrieb – den Sekundärantrieb des Fahrzeuges. 1 shows a first embodiment of the invention with a hydraulic energy storage 1 and a pressure vessel acting as a gas reservoir 2 passing through a common connection line 3 connected to each other. The hydraulic energy storage 1 has a volume containing a first hydraulic fluid 1a and a second volume containing gas 1b on, with the volumes 1a . 1b through a membrane 1c separated from each other and thus are variable. The first volume 1a is via a hydraulic line 4 with a hydraulic machine 5 , operable as motor and pump connected. The hydraulic machine 5 is part of a hydraulic hybrid drive system and forms - in addition to a primary drive, not shown - the secondary drive of the vehicle.

In der Verzögerungsphase des Fahrzeuges, also beim Brems- und Schubbetrieb arbeitet die hydraulische Maschine 5 als Pumpe und fördert Hydraulikflüssigkeit, vorzugsweise Öl aus einem Reservoir 6 über die Hydraulikleitung 4 in das Volumen 1a des hydraulischen Energiespeichers 1, wodurch sich das Volumen 1a vergrößert, während sich das mit Gas, vorzugsweise Stickstoff gefüllte Volumen 1b verkleinert, sodass der Stickstoff über die Verbindungsleitung 3 in den Druckbehälter 2 einströmt. Bei diesem Vorgang des Einströmens wird der Stickstoff komprimiert und damit erwärmt. In the deceleration phase of the vehicle, ie during braking and overrun operation, the hydraulic machine operates 5 as a pump and delivers hydraulic fluid, preferably oil from a reservoir 6 over the hydraulic line 4 in the volume 1a of the hydraulic energy storage 1 , which increases the volume 1a increases, while filled with gas, preferably nitrogen volume 1b reduced, so that the nitrogen over the connecting line 3 in the pressure vessel 2 flows. In this process of inflow, the nitrogen is compressed and heated.

Erfindungsgemäß wird das einströmende komprimierte Gas, dargestellt durch einen Pfeil P1, abgekühlt, um die bei der Kompression entstehende Wärme zu kompensieren. Damit kann eine isotherme Zustandsänderung bei der Kompression des Gases erreicht werden. Das abgekühlte komprimierte Gas wird im Druckbehälter 2 gespeichert und kann bei Bedarf, d.h. im Fahrbetrieb des Fahrzeuges zur Unterstützung des Primärantriebes abgegeben werden. In diesem Falle strömt das komprimierte Gas entsprechend einem Pfeil P2 – in entgegengesetzter Richtung wie der Pfeil P1 – über die gemeinsame Verbindungsleitung 3 in das Volumen 1b des hydraulischen Energiespeichers 1. Dabei wird die Druckenergie des Gases über die Membran 1c an die Hydraulikflüssigkeit im Volumen 1a abgegeben, sodass Hydraulikflüssigkeit aus dem Volumen 1a verdrängt und über die Hydraulikleitung 4 der hydraulischen Maschine 5 zugeführt wird, die in diesem Falle als Motor wirkt und ihre mechanische Energie zur Unterstützung des Primärantriebes abgibt. Das Gas erfährt beim Ausströmen eine Expansion, wobei eine Abkühlung auftritt. Erfindungsgemäß wird das expandierende Gas aufgeheizt. Vorzugsweise wird dem Gas soviel Wärme zugeführt, dass eine isotherme Zustandsänderung erreicht wird. Die Aufheizung bzw. Abkühlung erfolgt vorzugsweise durch einen nicht dargestellten Wärmetauscher, welcher sich in der gemeinsamen Verbindungsleitung 3, z.B. in Form einer Rohrschlange, befinden kann. Ferner kann als Wärmetauscher auch ein Kühl- oder Heizmantel für das Verbindungsrohr 3 vorgesehen sein. Alternativ kann auch mehr Wärme zugeführt werden, als bei der Expansion des Gases entzogen wird, oder mehr Wärme entzogen werden, als bei der Kompression des Gases entsteht. Damit kann eine Steigerung des Wirkungsgrades erreicht werden. In diesem Falle liegt keine isotherme Zustandsänderung mehr vor. According to the invention, the incoming compressed gas, represented by an arrow P1, is cooled in order to compensate for the heat generated during the compression. Thus, an isothermal state change in the compression of the gas can be achieved. The cooled compressed gas is in the pressure vessel 2 stored and can be given when needed, ie when driving the vehicle to support the prime mover. In this case, the compressed gas flows according to an arrow P2 - in the opposite direction as the arrow P1 - via the common connecting line 3 in the volume 1b of the hydraulic energy storage 1 , In this case, the pressure energy of the gas across the membrane 1c to the hydraulic fluid in the volume 1a discharged, so that hydraulic fluid from the volume 1a displaced and over the hydraulic line 4 the hydraulic machine 5 is supplied, which acts as a motor in this case and gives off their mechanical energy to support the prime mover. The gas undergoes expansion when flowing, with cooling occurring. According to the invention, the expanding gas is heated. Preferably, the heat is supplied to the gas so that an isothermal state change is achieved. The heating or cooling is preferably carried out by a heat exchanger, not shown, which is located in the common connecting line 3 , eg in the form of a pipe coil. Furthermore, as a heat exchanger and a cooling or heating jacket for the connecting pipe 3 be provided. Alternatively, more heat can be supplied than is extracted during the expansion of the gas, or more heat can be withdrawn, as arises in the compression of the gas. Thus, an increase in the efficiency can be achieved. In this case, there is no longer an isothermal state change.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen wie in 1 verwendet werden. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist hier eine Verbindungsleitung 7 vorgesehen, welche sich in zwei Zweigleitungen 7a, 7b verzweigt, die in einem 3-Wege-Ventil 8 wieder zusammen geführt werden. Die Einströmrichtung in der ersten Zweigleitung 7a ist durch einen Pfeil P1 und die Ausströmrichtung in der zweiten Zweigleitung 7b ist durch einen Pfeil P2 angedeutet. Das 3-Wege-Ventil 8 weist drei Schaltstellungen auf, wobei eine erste in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung das Ausströmen gemäß Pfeil P2 erlaubt, eine zweite Schaltstellung eine Sperrung der Durchströmung in beiden Richtungen bewirkt und eine dritte Schaltstellung das Durchströmen in Richtung Pfeils P1 ermöglicht. Durch die Verzweigung der Verbindungsleitung 7 können die Zweigleitungen 7a, 7b unabhängig voneinander gekühlt bzw. beheizt werden. Die Wärmezufuhr bzw. die Wärmeabfuhr kann durch nicht dargestellte geeignete Wärmeübertrager, z.B. eine im Inneren der Zweigleitungen 7a, 7b befindliche Rohrschlange oder einen außerhalb der Zweigleitungen 7a, 7b angeordneten Kühl- oder Heizmantel erfolgen, wobei die Wärmeübertrager von einem Kühl- oder Heizmedium durchströmbar sind. Bevorzugt wird eine isotherme Zustandsänderung sowohl in der ersten Zweigleitung 7a als auch in der zweiten Zweigleitung 7b, d.h. bei konstanter Temperatur des Gases angestrebt. Möglich ist jedoch auch eine stärkere Abkühlung oder Aufheizung, welche über die bei einer isothermen Zustandsänderung benötigte Wärmemenge hinausgeht. Beim Einströmen gemäß Pfeil P1 könnte das Gas somit „unterkühlt“ und beim Ausströmen gemäß Pfeil P2 „überhitzt“ werden. 2 shows a second embodiment of the invention, wherein for like parts the same reference numerals as in 1 be used. In contrast to the embodiment according to 1 here is a connection line 7 provided which in two branches 7a . 7b Branched in a 3-way valve 8th be brought together again. The inflow direction in the first branch line 7a is indicated by an arrow P1 and the outflow direction in the second branch line 7b is indicated by an arrow P2. The 3-way valve 8th has three switching positions, wherein a first switching position shown in the drawing allows the outflow according to arrow P2, a second switching position causes a blocking of the flow in both directions and a third switching position allows the passage in the direction of arrow P1. By the branching of the connecting line 7 can the branch lines 7a . 7b be cooled or heated independently. The heat supply or the heat dissipation can by not shown suitable heat exchanger, for example, one inside the branch lines 7a . 7b located pipe coil or one outside the branch lines 7a . 7b arranged cooling or heating jacket done, the heat exchanger can be traversed by a cooling or heating medium. An isothermal state change is preferred both in the first branch line 7a as well as in the second branch line 7b , that is aimed at constant temperature of the gas. However, it is also possible a stronger cooling or heating, which goes beyond the heat required in an isothermal state change. When flowing in accordance with arrow P1, the gas could thus be "undercooled" and "overheated" during the outflow according to arrow P2.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 entspricht, jedoch mit dem Unterschied, dass hier der Druckbehälter oder Gasspeicher 2 intermittierend beheizt wird, was durch einen Pfeil P3 angedeutet ist. Dabei wird das im Druckbehälter 2 gespeicherte Gas unmittelbar vor der oder während der Entnahme, d.h. der Expansion aufgeheizt, und zwar für eine definierte Zeitspanne. Nach der Entnahme wird die Beheizung beendet. In der gemeinsamen Verbindungsleitung 3 ist kein Wärmeübertrager vorgesehen, d.h. es findet in diesem Bereich weder eine Beheizung noch eine Abkühlung statt. 3 shows a third embodiment of the invention, which according to the embodiment according to 1 corresponds, but with the difference that here the pressure vessel or gas storage 2 is heated intermittently, which is indicated by an arrow P3. This will be in the pressure vessel 2 stored gas immediately before or during the extraction, ie the expansion heated, and for a defined period of time. After removal, the heating is stopped. In the common connection line 3 No heat exchanger is provided, ie there is no heating or cooling in this area.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Gasspeicher geteilt ist und zwei Teilbehälter, nämlich einen ersten Teilbehälter 9 und einen zweiten Teilbehälter 10, welche durch eine Leitung 11 mit einem Rückschlagventil 12, welches in Richtung auf den ersten Behälter 9 öffnet, verbunden sind. Der erste Teilbehälter 9 ist über eine Ausströmleitung 13 mit einem 3-Wege-Ventil 14 verbunden, während der zweite Teilbehälter 10 über eine Einströmleitung 15 mit dem 3-Wege-Ventil 14 verbunden ist. Das 3-Wege-Ventil 14 ist andererseits mit dem Gasvolumen 1b des hydraulischen Energiespeichers 1 verbunden. Der erste Teilbehälter 9, aus welchem gespeichertes Druckgas entsprechend der Pfeilrichtung P2 entnehmbar ist, wird permanent beheizt, was durch einen Pfeil P4 angedeutet ist. Durch die Permanentbeheizung nimmt das im ersten Teilbehälter 9 befindliche Gas eine höhere Temperatur an. Die Abkühlung, welche bei der Expansion des Gases in der Ausströmleitung 13 auftritt, erfolgt somit von einem höheren Temperaturniveau aus. Der zweite Teilbehälter 10 dagegen, welcher über die Einströmleitung 15 mit komprimiertem Gas gespeist wird, bleibt „kalt“. Das Rückschlagventil 12 in der Leitung 12 öffnet, wenn eine definierte Druckschwelle überschritten wird, sodass gespanntes Gas aus dem zweiten Teilbehälter 10 in den ersten Teilbehälter 9 gelangen kann und dort zurück gehalten wird. 4 shows a fourth embodiment of the invention, in which the gas storage is divided and two sub-containers, namely a first sub-container 9 and a second sub-container 10 which through a pipe 11 with a check valve 12 pointing towards the first container 9 opens, connected. The first part container 9 is via a discharge line 13 with a 3-way valve 14 connected while the second part container 10 via an inflow line 15 with the 3-way valve 14 connected is. The 3-way valve 14 on the other hand, with the gas volume 1b of the hydraulic energy storage 1 connected. The first part container 9 from which stored compressed gas can be removed according to the direction of the arrow P2 is permanently heated, which is indicated by an arrow P4. Due to the permanent heating that takes in the first part of the container 9 Gas is at a higher temperature. The cooling, which in the expansion of the gas in the discharge line 13 occurs, thus takes place from a higher temperature level. The second part container 10 on the other hand, which via the inflow line 15 fed with compressed gas remains "cold". The check valve 12 in the pipe 12 opens when a defined pressure threshold is exceeded, so that strained gas from the second part of the container 10 in the first part container 9 can get there and is held back there.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: hydraulischer Energiespeicher hydraulic energy storage
1a 1a: erstes Volumen first volume
1b 1b: zweites Volumen second volume
1c 1c: Membran membrane
2 2: Druckbehälter pressure vessel
3 3: Verbindungsleitung connecting line
4 4: Hydraulikleitung hydraulic line
5 5: hydraulische Maschine hydraulic machine
6 6: Reservoir reservoir
7 7: Verbindungsleitung connecting line
7a 7a: erste Zweigleitung first branch line
7b 7b: zweite Zweigleitung second branch line
8 8th: 3-Wege-Ventil 3-way valve
9 9: erster Teilbehälter first part container
10 10: zweiter Teilbehälter second part container
11 11: Leitung management
12 12: Rückschlagventil check valve
13 13: Ausströmleitung outflow
14 14: 3-Wege-Ventil 3-way valve
15 15: Einströmleitung inflow
P1 P1: Einströmrichtung inflow
P2 P2: Ausströmrichtung outflow
P3 P3: intermittierende Wärmezufuhr intermittent heat supply
P4 P4: permanente Wärmezufuhr permanent heat supply

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7273122 B2 [0003]

Claims

Hybrid vehicle comprising a prime mover and a secondary drive, designed as a hydraulic unit ( 5 ), which is operable as a motor and pump, and a hydraulic energy storage ( 1 ), which is filled on the one hand with a hydraulic fluid and on the other hand with a gas, characterized in that the gas substantially in at least one pressure vessel ( 2 ; 9 . 10 ) stored by at least one connecting line ( 3 ; 7a . 7b ; 13 . 15 ) with the hydraulic energy storage ( 1 ) connected is.

Hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that the at least one connecting line ( 3 ) in two directions, namely during expansion of the gas in the outflow direction (P2) and during compression of the gas in the inflow direction (P1) can be flowed through and that the gas in the connecting line ( 3 ) can be heated during expansion and cooled during compression.

Hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that the pressure vessel ( 2 ) is heated intermittently.

Hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that the connecting line ( 7 ) a branch into a first branch line ( 7a ) and a second branch line ( 7b ) having.

Hybrid vehicle according to claim 4, characterized in that the first branch line ( 7a ) of compressed gas can be flowed through and cooled.

Hybrid vehicle according to claim 4 or 5, characterized in that the second branch line ( 7b ) by expanding gas can be flowed through and heated.

Hybrid vehicle according to claim 5 or 6, characterized in that between the two branch lines ( 7a . 7b ) and the energy storage ( 1 ) a 3-way valve ( 8th ) is arranged.

Hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that the pressure vessel is divided and two sub-containers ( 9 . 10 ) and that the sub-containers ( 9 . 10 ) via a check valve ( 12 ) and that the first part container ( 9 ) is permanently heated.

Hybrid vehicle according to claim 8, characterized in that the first part container ( 9 ) via an outflow line ( 13 ) and the second sub-container ( 10 ) via an inflow line with a 3-way valve ( 14 ) and this with the hydraulic energy storage ( 1 ) are connected.

Hybrid vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the heating and the cooling of the gas takes place in each case by means of a heat exchanger.