专利名称：具有混合驱动装置的工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有驱动发动机和可由驱动发动机驱动的工作机构的工具。
背景技术：
这种工具尤其是可行驶的工具(诸如载货车、叉车、挖掘机和倾倒车)。这种工具的共同之处在于效率大多不会非常高。通常必须装备有较大的发动机功率，以便也满足峰值负荷的功率需求。通过抬高负荷所获得的势能将在放低负荷时以流动损失的形式传入液压系统(液压油)。因此，必须设置液压冷却装置，该冷却装置的尺寸足够大且经常附加地与强通风装置组合。由此产生总体较高的燃料消耗。
发明内容
本发明的任务因此是给出一种工具，用这种工具能够在明显更少的燃料消耗的情况下一如既往地实现高生产率。此外，生产成本相对于传统工具而言应该基本上相等，无论如何不会更高。根据本发明，此任务通过根据权利要求1的工具和根据权利要求16的方法来解决。根据本发明的工具具有驱动发动机、可由驱动发动机经过有效连接装置驱动的用于产生工作运动的工作机构以及与有效连接装置联接的储能装置。储能装置用于在充电阶段中储存能量以及在放电阶段中输出能量，在充电阶段中由驱动发动机输出的功率大于工作机构实际所需的功率，在放电阶段中由驱动发动机输出的功率小于工作机构实际所需的功率。已表明，在工具、尤其是所谓紧凑型的工具，即载货车、叉车、挖掘机和倾倒车等中会出现特定的工作循环。不同于公路行驶车辆，装载循环和卸载循环快速地彼此相继或甚至彼此重叠进行。公路行驶车辆经常在更长的时间段内以相同的方式产生功率，而本文中所述的工具在短得多但不断重复的、基本上有规律的工作循环中工作。装载车的典型工作循环从装载车在自动倾卸卡车跟前制动并同时抬高和清空挖斗开始(例如从在自动倾卸卡车上清空挖斗开始)。随即放低空的挖斗，而装载车同时或略有时间延迟地又向后加速以驶离自动倾卸卡车。然后制动向后运动，以使得装载车又可以向前行驶。在此行驶运动过程中，进一步放低挖斗并最终使挖斗伴有振动地驶入待提起的货物中。在倒入挖斗后，抬高保持挖斗的臂，以使得装载车可以向后行驶，而由挖斗容纳的货物不会向下漏出。在制动了向后运动之后，装载车又向前加速且挖斗进一步被抬高。当到达自动倾卸卡车时，制动装载车并清空挖斗，以使得可以开始新的循环。这种循环典型地在20至30秒的时间段内运行。挖掘机的工作循环在装载方面只是略有不同。在装载货车时，挖掘机将带有满载的挖斗的臂抬高越过侧壁、清空挖斗、旋转车的上部结构(Oberwagen)(加速并制动)，并且将臂放低至待容纳的货物上。为了装填挖斗，臂向内折并在同时继续向内折时被抬高，直至挖斗满载为止。然后抬高臂并同时引入旋转运动。在到达卸载位置前，制动该旋转运动并最后清空挖斗。这种循环大多也在大约30秒内运行。工作循环可以在更长的时间段内不断重复。只有当更换自动倾卸卡车或例如挖掘机移位几米时，该过程才会短暂中断。然而，在移位时也会出现低负荷阶段和高负荷阶段。在工作循环期间，必须注意具有高功率需求或功率峰值的阶段(使工具加速、抬高臂等)和具有功率剩余或功率低谷的阶段(制动工具、制动车上部的旋转运动、放低臂和挖斗等)。在许多工作过程中，消耗能量的两个工作循环可以多次相继进行。因此，所设的储能装置应当满足与平均功率的差值。这意味着，储能装置的尺寸至少应当设计成储能装置可以吸收直接相继进行或重叠进行的制动运动和放低运动的总动能。然后，该能量可以用于在下一次工作运动中或也可以在工具行驶时支持驱动发动机。对于混合系统的这种构造，可以将驱动发动机，尤其是内燃机的尺寸设计得更小， 这是因为内燃机不再必须满足负荷峰值。更确切地说，这些超出平均负荷的负荷峰值可以通过储能装置来吸收。那么，内燃机可以几乎恒定的负荷运转。在典型工作循环期间的所有与这种平均发动机功率偏离的功率峰值和功率低谷可以存入储能装置中或从储能装置中取出。那么， 储能装置中的蓄能量在每个工作循环开始时大约一样高。可以将电动机设置为有效连接装置与储能装置之间的联接件，该电动机在充电阶段中可以发电机的方式运转并且在放电阶段中可以发动机的方式运转。因此，电动机在发电机式运转中将通过驱动发动机或通过工作机构引入到有效连接装置中的动能转换成电流。然后，此电流可以被供给至储能装置。在放电阶段中，储能装置中的电流又可以供给至电动机，该电动机然后以发动机的方式运转并将动能引入到有效连接装置中。除了来自驱动发动机的能量外，向工作机构提供此动能并以此方式支持驱动发动机。在驱动发动机与电动机之间的有效连接装置中可以设置差速器。由此可以使电动机在对其有利的转速范围内运转。特别有利的是，使电动机以较高的转速运转以如此提高其效率。与有效连接装置联接的电动机可以作为发动机直接位于主传动系上或经过差速器来联接。在此必须注意，主传动系的转速不必在任何运转状况下恒定，从而电动机的电压和频率可以变化。因此必须通过电动机的合适的控制电子系统或功率电子系统进行匹配。驱动发动机与工作机构之间的有效连接可通过离合器分离。由此可以实现，尤其当工作机构反馈能量(例如在制动工具或在放低臂或挖斗时)时，该能量不是无意义地供给至正在制动和消耗摩擦能量的驱动发动机，而是经过电动机完全供给至储能装置。储能装置可以是机电(动能)储能装置。这种机电储能装置一也称为飞轮储能装置一可以具有可选择性地以发动机的方式和发电机的方式运转的电动机，其中可以主要以动能的形式通过电动机转子的旋转来储存能量。例如，Compact Dynamics公司的 DYNAST0RE “机械电池”适合作为机电储能装置或动能储能装置。 已表明，由于许多短循环(很少长于30秒)，通过蓄电池的能量中间储存对于现有蓄电池来说由于其有限的循环频率而没有意义。此外，功率峰值和功率低谷非常大或者非常明显，这样常见的基于纯电或电化学的储能装置就不适合或不太适合。
上述机电储能装置对于非常短的充放电功率峰值来说特别合适。在机电储能装置中设置的电动机的转子用作储存所引入的能量的飞轮质量。在取出能量时，该电动机用作发电机。转子的转速在储存能量和取出能量时变化。因此，发动机电压/发电机电压和频率按照储能水平而变化。为实现良好的效率，机电储能装置中设置的电动机/发电机(空气室式发动机) 应当经过逆变器与联接至有效连接装置的电动机的电压需求和频率需求相联系。当有效连接装置中，即传动系中有功率剩余时，多余的功率因此可以首先由与传动系联接的电动机转换成电能。这些能量通过变压器以合适的方式变压并供给至机电储能装置，其中使用电能来提高设置在储能装置中的空气室式发动机的转子转速。反之，当在功率峰值的情况下确定由驱动发动机提供的平均功率不足以使工作机构以合适的方式运转(例如抬高装载车的臂)时，确定应当通过从机电储能装置中返回的能量来满足的功率需求。为此，空气室式发动机以发电机的方式运转，从而降低转子转速。 在空气室式发动机中获得的电能经过变压器作相应匹配，并供给至传动系中设置的电动机。该电动机支持驱动发动机的驱动运动，以使得最后向工作机构提供足够的功率。在此有利的是，由两个逻辑上联接的或一个共同的功率电子系统和控制电子系统来执行匹配各种转速和功率方向的任务。工作机构可以具有从以下组中选择的装置一使工具的部件相对于工具的另一部件，尤其是还相对于底盘(诸如挖掘机中使车的上部结构旋转或使臂抬高或旋转或使挖斗旋转或倾翻的旋转驱动装置)旋转的旋转装置，一使工具行驶的行驶装置(诸如底盘或行驶驱动装置)，一使活塞一气缸单元缩回或伸出的活塞装置(例如用于臂运动和挖斗运动)。工作机构可以具有带有至少一个液压泵和至少一个活塞一气缸单元的液压系统， 以达到所期望的工作运动。通常，液压系统由带有泵和驱动单元的多个平行的传动系组成。液压泵可以与有效连接装置如此联接，以使得液压泵一方面可作为泵，而另一方面可作为马达运转。因此， 与液压系统相邻的剩余功率可以不通过流动损失以热的形式引入到液压油中，而是借助作为马达工作的液压泵转换成机械能。因此，例如在放低臂时，液压泵用于附加地驱动传动系并将功率引入到传动系中。该功率可以随后以上述方式供给至储能装置。有利的是，在液压系中很少或根本不设置节流阀或比例控制阀。而有用的是，尽可能多或根本只设置座阀和/或可打开的止回阀。此外可以使用调节泵和调节马达，其功率可根据液压压力和液压流量的需求来调节。节流阀和比例控制阀的缺点是，大量的功率通过流动损失而流失，这与上面所描述的混合概念相违背。取而代之的是，可以因此应用附加的座阀或可打开的止回阀来阻止运动。如果力方向转换过程是必要的(例如当用挖斗推压或向后缩回挖斗时)，那么在此也可以经过换向阀来设置传输路径的相应转换。因此力求使液压流体可以尽可能无阻碍地流动或(当不期望有液压流时)液压流体被完全阻挡住，而不是通过消耗功率的节流阀和比例控制阀来引导液压流体。此外，因此给出一种变型，在这种变型中不存在上述机电储能装置连同逆变器和电动机。更确切地说，根据上述教导，在液压系统中主要使用座阀、止回阀和/或可打开的止回阀，以实现节省能量的运转。由此，可以相对低成本地构造工具。在这种简化的变型中， 在机电储能装置中的功率中间存储不是必需的。在一种变型中，工作机构可以具有电动机一发电机组合，以产生工作效果。在此， 尤其可以通过“电动缸”来实现工作运动，这种电动缸典型地由电动机/发电机和转轴构成。在应用用于产生工作运动的电动机或发电机时可以进一步提高效率，这是因为电动力学储能装置的电能在储存能量和取出能量时不必经过通常效率较低的液压系统来转换。在混合系统中，对于液压部分而言，负荷接入和脱开通过主传动系中的上述电动机/发电机进行。然而如果使用带有所述“电动缸”的纯电力系统，那么在发动机式或发电机式运转中，电驱动装置的负荷直接接入驱动发动机或从驱动发动机脱开。共同的功率电子系统和控制电子系统可以被构造成控制至少如下参数驱动发动机的转速、驱动发动机与主传动系之间的离合器的打开和闭合、储能装置的充电和放电性能、液压泵的性能、液压阀的位置、主传动系中的电动机与储能装置之间的逆变器处的频率和电压。在一种变型中，驱动发动机可以是内燃机。可以附加地设置一个驱动电动机，该驱动电动机同样通过有效连接装置用于驱动工作机构并适合只使工作机构单独运转而不与内燃机共同作用。除机电储能装置外可以设有电池(蓄电池、电容等)以为该驱动电动机提供电能。在充电阶段，由内燃机或驱动电动机输出的功率应当大于由工作机构实际所需的功率。反之在放电阶段，由内燃机或驱动电动机输出的功率应当小于由工作机构实际所需的功率。到达或来自机电储能装置的电流可以在此相对而言比到达或来自电池的电流波动更大。驱动电动机的尺寸必须相应地足够大以能够提供相应的功率。然后，可以使工具至少暂时只靠电力运转。化学电池(蓄电池)或电容或两者的混合形式可以用作驱动电动机的储能装置并满足基本负荷。如上述变型中，除了电池储能装置外也附加地设有补偿负荷峰值和波谷的机电储能装置。由此，电池不必吸收或提供高电流峰值，这对于它们的寿命来说是有利的。 快速的充放电基本上对于所有化学电池来说是不利的并减少电流或电压效率以及寿命。相对于平均负荷得出的负荷峰值因此通过机电储能装置来满足。在较低的功率输出或甚至能量回收(例如由于制动底盘或放低负荷)期间，这些能量被供给至机电储能装置，从而对储能装置充电以在负荷峰值时释放能量。在内燃机运转中，驱动电动机也可以发电机的方式运转以对电池充电。在一种变型中，电池的充电过程因此也可通过以发电机的方式运转的驱动电动机而与小负荷阶段中的运转同时进行。这样，可以至少用电池的有限的充电电流来对电池充电。但是，在不使用机器时同样可以借助充电器通过普通电网来对电池充电。工具的由内燃机和驱动电动机的组合构成的混合驱动装置可以原则上在没有机电储能装置的情况下运转。然而对于这种变型，在功率低谷的情况下可以在电池中中间存储所释放能量的一小部分，其中通过同时使用内燃机和电动机(通过电池来供电)来满足功率峰值。对于较少的功率需求，对此首先减少从电池的能量输出。当进一步减少时，对电池充电直到最大充电功率。当进一步减少时，内燃机减速，其中电池继续充电直至其最大容量。在该变型中，工具因此具有内燃机和驱动电动机，该驱动电动机与内燃机一样经过有效连接装置用于驱动工作机构。驱动电动机然后适于使工作机构单独运转而不与内燃机共同作用。此外，设有电池以向驱动电动机提供电能。在由内燃机输出的功率大于由工作机构实际所需的功率的充电阶段中，能量可以存储在电池中。在放电阶段中，如果由内燃机输出的功率小于由工作机构实际所需的功率或者如果内燃机停转，那么驱动电动机通过电池运转。在此所述的变型因此提供简化的实施方式，其中不附加地设置用于短时能量储放的机电储能装置。工具的纯电力驱动的优点是，该工具也可以至少短暂地在封闭空间中使用。例如在农业中常见的是，装载车交替地在空地中和谷仓中使用。然而在谷仓中运转时，内燃机的废气和发动机噪声会带来干扰。另一方面，在许多情况下谷仓中的工作阶段只要求很少功率并且还在相对较短的时间后结束。然后又是更长时间在空地中工作(诸如完成行驶或在谷仓中装卸货)。此时有足够的小负荷时间，在这些时间中可以对机电储能装置并同时对基本负荷储能装置(电池)充电。在此，可以调节电池的充电功率以实现较高的寿命。此外，给出一种控制上述工具的混合系统或混合驱动装置的方法，其中，一驱动发动机以基本上恒定的输出功率运转；一由驱动发动机的输出功率与工作机构实际较低的需求之间的差值得出的剩余能量被供给至储能装置中；一由驱动发动机的输出功率与工作机构实际较高的需求之间的差值得出的所缺能量被从储能装置中取出并供给至工作机构。驱动发动机的恒定输出功率的大小被设计成低于工作系统的最大功率需求。如果储能装置相应地匹配于驱动发动机恒定的(平均)输出功率，那么该最大功率需求(功率峰值)可以更确切地说通过存在储能装置中的能量来满足。工具，尤其是驱动发动机、储能装置和工作机构的部件的尺寸可以被设计成当工具以基本上均勻的、反复的工作循环运转时，储能装置的充电状态在其工作循环开始时基本上是相等的。由此确保储能装置的充电状态从不降低到不再提供使工作机构运转的足够功率的程度。
以下参照附图借助实施例更详细地阐述本发明的这些和其它特征和优点。附图示出图1根据本发明的具有混合系统的工具的实施方式的示意图；图2混合系统的另一实施方式；图3混合系统的又一实施方式；以及图4储能装置中的蓄能量随时间变化的例子。
具体实施例方式图1示意性地示出根据本发明的工具的混合系统的原理性结构。内燃机1经过离合器2与表示有效连接装置的主传动系3联接。借助可经过未示出的控制装置来控制的离合器2，内燃机1可以按需与主传动系3连接或与其分开。下面还将对此进一步阐述。主传动系3中设有一个或多个液压泵4，这些液压泵在正常运转情况下由内燃机1 驱动，以便在液压系统中以已知方式传送液压流体(液压油)并使其受压。液压泵4相应地与一个或多个活塞一气缸单元5相连接。活塞一气缸单元5在其侧又用于例如使挖掘机或装载车的臂抬高或放低或者使挖斗运动。液压泵4同样可以与一个或多个液压马达6联接以使例如挖掘机的车上部相对于其底盘旋转或提供行驶驱动以使挖掘机或装载车以已知的方式行驶。除了活塞一气缸单元5和液压马达6外，设置合适的用于控制液压流体的阀，但这些阀未在仅示意性地示出的图中表示出。这些液压阀应当较佳地是座阀和止回阀或可打开的止回阀。应当避免比例控制阀和节流阀以减少流动损失。液压泵4、活塞一气缸单元55、液压马达6以及液压阀在此范围内构成工具的工作机构。此外，在主传动系3中布置差速器7，该差速器使主传动系3与电动机8连接。电动机8既可以发动机的方式也可以发电机的方式运转。差速器7用于提高主传动系3的转速并实现对于电动机8来说合适的更高转速。电动机8经过逆变器9与储能装置10连接。储能装置10是机电动能储能装置，在这种储能装置中主要设有具有定子和转子的电动机(空气室式发动机)。由储能装置10吸收的能量以动能，即以亦被用作飞轮质量的转子的旋转能量的形式来存储。储能装置10的蓄能量越高，则在该储能装置中设置的转子的转速就越高。反之，当转子转速降低时，储能装置10的蓄能量下降。例如Compact Dynamics公司的DYNASTORE 储能装置适合作为储能装置10。此外，设有在图中未示出的功率和控制电子系统，其监测和控制所有与方法相关的系统参数。这涉及例如内燃机1的转速、离合器2的切换状态、液压泵4根据活塞和气缸单元5以及液压马达6的功率需求的功率消耗、液压阀的位置、电动机8中的励磁、逆变器 9的逆变特性和储能装置10的控制。功率和控制电子系统将内燃机1的转速调节到经预先调节的最优转速值，内燃机 1在该转速值时的效率特别高。根据当前的工作过程，这可能导致存在多余的能量，这些能量不必通过液压泵4进入液压系统中，这是因为当前的工作过程不需要这些能量。在这种情况中，功率和控制电子系统引起电动机8的相应励磁以使电动机以发电机的方式运转。 由此产生的电能通过逆变器来匹配频率和电压并供给至储能装置10。设置在储能装置10 中的电动机，例如磁电机或磁阻电机被相应地励磁，从而储能装置10中的转子的转速得以提高。这样，能量得以储存。如果在下一个工作过程(诸如抬高装满的挖斗)中确定存在增加的功率需求且由内燃机1输出的平均功率不足以满足此功率需求，那么功率和控制电子系统使附加能量从储能装置10中反馈回。
为此，储能装置10中的电动机以发电机的方式运转，以使得旋转的转子产生电流，该电流经过逆变器9供给至电动机8。电动机8在这种情况下以发动机的方式运转，且将驱动功率经过差速器7传送到主传动系中。该功率用于支持由内燃机1提供的平均功率。 这样，可以执行当前所需的工作过程，而不必提高内燃机的输出功率。在功率剩余的情况下，例如放低装满的挖斗或在制动底盘时，也可以借助离合器2 暂时将内燃机1与主传动系3分开。同时应当调节内燃机1的转速，以使其不会不必要地增大。经过液压系统和液压泵4反馈到主传动系3中的功率然后直接经过差速器7、电动机8和逆变器9存入到储能装置10中。这些功率可以在下一个工作过程中又反向返回以支持内燃机1。还可以设想其它的工作状态或控制状态，这些状态使功率和控制电子系统有必要有合适的措施，以最佳地充分利用所提供的能量。内燃机1的尺寸总体可以较小，这是因为内燃机不再需要满足峰值功率，而只必须输出恒定的平均功率。图2示意性地示出另一实施方式。在此，在主传动系中设置与电池16联接的驱动电动机15。驱动电动机15的尺寸足够大，从而在必要时能够单独为工具的整个工作机构供给能量。然而，电池的最大输出功率能力可以明显低于电动机的电机功率，这是因为功率峰值是通过同时使用电池和机电储能装置来满足的。电子部件、电动机和电池的结构尺寸的进一步减小可以通过在确实高强度工作时短暂附加地使用具有很高功率的内燃机来实现。与图1的变型相似地构建其它部件，即尤其是内燃机1、离合器2和带有液压泵4 的液压系统。驱动电动机15使工具能够在确定的时间段内只由电力驱动。该时间段是通过工作机构的功率要求以及通过电池16的容量来确定的。概念“电池”在这种情况下除了电化学电池(蓄电池)外还应被理解成电容或者蓄电池与电容的混合形式。其实质特征是电能以化学一物理形式存储。内燃机1可以用于通过以发电机的方式运转的驱动电动机15来对电池16充电。使用者可以选择性地在通过内燃机1的驱动与通过驱动电动机15的驱动之间切换。这例如在工具暂时应在封闭的空间内运转时特别合适。对于同样在图2中示出的变型，附加地还设有根据图1已描述的差速器7、电动机 8、逆变器9和储能装置10。因此在图2中示出两种变型，即仅有驱动电动机15但没有用于短时能量存储所需的部件，即差速器7、电动机8、逆变器9和储能装置10的变型。第二种变型则包括这些部件。图3示出另一变型，其中电动机8与驱动电动机15组合成电动机18。由此不必设置两个分开的电动机8和15。借助合适的控制电子系统19，电动机18以合适的方式与电池16和/或逆变器9 相连接，以根据运转状态从电池16或储能装置10中取出能量或将能量返回至电池16或储能装置10。图4示意性地示出储能装置10中的蓄能量随时间变化的例子。示出了例如20秒至30秒的工作循环，该工作循环典型地由工具重复多次。如所示的，工作循环开始时(t = 0)的蓄能量等于工作循环结束时(t = T)的蓄能量。
在工作循环内，蓄能量波动很大，并且在对工作机构有功率要求时下降，而在有功率剩余时则上升。内燃机1可以被构造成恒定地提供确保储能装置从不完全放空的功率。储能装置 10又应当被构造成仅在特殊情况下完全充满。如图4所示，蓄能量理想化地既不到达最大值(Max)也不到达最小值(0)。
权利要求
1.一种工具，具有一驱动发动机(1)；一可由所述驱动发动机(1)经过有效连接装置(3)驱动的用于产生工作运动的工作机构(4,5,6)；一与所述有效连接装置(3)联接的储能装置(10)，所述储能装置用于在充电阶段吸收能量并在放电阶段输出能量，在所述充电阶段中，由所述驱动发动机(1)输出的功率大于所述工作机构(4，5，6)实际所需的功率，在所述放电阶段中，由所述驱动发动机(1)输出的功率小于所述工作机构(4，5，6)实际所需的功率。
2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，可在所述充电阶段中以发电机的方式运转并且可在所述放电阶段中以发动机的方式运转的电动机(8)被设置为所述有效连接装置 (3)与所述储能装置(10)之间的联接件。
3.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，在所述驱动发动机(1)与所述电动机(8)之间的所述有效连接装置(3)中设置差速器(7)。
4.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述驱动发动机(1)与所述工作机构(4，5，6)之间的所述有效连接装置可通过离合器(2)分开。
5.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述储能装置(10)是机电储能直ο
6.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，一所述机电储能装置(10)具有能以发动机的方式和发电机的方式运转的电动机；以及一所述能量能够主要以动能形式通过所述电动机的转子的旋转来存储。
7.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述工作机构具有从以下组中选择的装置一使所述工具的部件相对于所述工具的另一部件，尤其是还相对于底盘旋转的旋转装置(6)，一使所述工具行驶的行驶装置(6)，一使活塞一气缸单元缩回或伸出的活塞装置(5)。
8.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述工作机构具有带有至少一个液压泵(4)和至少一个活塞一气缸单元(5)或液压马达(6)的液压系统。
9.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述液压泵(4)与所述有效连接装置(3)相联接，以使得所述液压泵一方面可作为泵并且另一方面可作为马达来运转。
10.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，在液压系(4，5，6)中不设置节流阀和比例控制阀，而只设置座阀和/或可打开的止回阀以及调节泵和调节马达，所述调节泵和调节马达的功率可根据液压压力和液压流量的需求来调节。
11.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述工作机构具有至少一个电动机一发电机组合以产生工作运动。
12.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，设置共同的功率和控制电子系统以共同控制以下参数中的至少一个参数一所述驱动发动机(1)的转速；一可任选的离合器O)的打开和闭合； 一所述储能装置(10)的充电特性和放电特性； 一逆变器(9)的逆变性能；一所述工作机构的，尤其是液压泵(4)或液压系统的部件。
13.如前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于， 一所述驱动发动机是内燃机(1)；一设置驱动电动机(15)，所述驱动电动机同样经过所述有效连接装置用于驱动所述工作机构G，5，6)且适合使所述工作机构单独运转而不与所述内燃机(1)共同作用； 一除了所述储能装置(10)外设置电池(6)以向所述驱动电动机(15)供给电能； 一在所述充电阶段中，由所述内燃机(1)或所述驱动电动机(1 输出的功率大于所述工作机构实际所需的功率，并且在所述放电阶段中，由所述内燃机(1)或所述驱动电动机 (15)输出的功率小于所述工作机构实际所需的功率；一传至或来自所述储能装置(10)的电流相对而言比传至或来自所述电池(16)的电流波动更大。
14.一种工具，具有一内燃机⑴；一可由所述内燃机(1)通过有效连接装置(3)驱动的用于产生工作运动的工作机构 (4,5,6)；一驱动电动机(15)，所述驱动电动机同样经过所述有效连接装置用于驱动所述工作机构且适合使所述工作机构单独运转而不与所述内燃机(1)共同作用； 一电池(16)，所述电池向所述驱动电动机(15)供给电能。
15.如权利要求13或14所述的工具，其特征在于，所述驱动电动机(15)在所述内燃机 (1)的运转中也可以发电机的方式运转以对所述电池(16)充电。
16.一种用于控制根据前述权利要求中任一项的工具的混合系统的方法，其中一所述驱动发动机(1)以基本上恒定的输出功率运转；一由所述驱动发动机(1)的输出功率与所述工作机构(4，5，6)实际较低的需求之间的差值得出的剩余能量被供给至所述储能装置(10)；一由所述驱动发动机(1)的输出功率与所述工作机构实际较高的需求之间的差值得出的所缺能量被从所述储能装置(10)中获取并供给至所述工作机构。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述驱动发动机(1)的所述恒定的输出功率的大小被设计成使所述输出功率比所述工作系统(4，5，6)最大的功率需求更低。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于， 一所述工具以基本上均勻的工作循环运转；以及一所述储能装置(10)的充电状态在每个工作循环的开始时基本上相等。
全文摘要
本发明涉及一种工具，该工具具有内燃机(1)和液压系统(4，5，6)，该液压系统可以通过内燃机(1)驱动以产生工作运动。此外，设置储能装置(10)以在充电阶段中吸收能量并且在放电阶段中输出能量，在充电阶段中由内燃机(1)输出的功率大于液压系统实际所需的功率，在放电阶段中由内燃机(1)输出的功率小于液压系统实际所需的功率。因此，储能装置(10)用于补偿功率峰值和波谷，这样内燃机(1)可以总是在最优的转速范围内运转。
文档编号E02F9/22GK102171061SQ200980139761
公开日2011年8月31日 申请日期2009年10月5日 优先权日2008年10月6日
发明者O·W·斯坦佐 申请人:威克纽森欧洲公司