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Status: Confidential
HydraulicTraction Assistant (HTA)
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
August 2012 / Craig Grant – Bosch Rexroth
| Craig Grant | 16.07.2012 | DCGB-SLM | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.11
Status: Confidential
Advantages (compared to the classic all-wheel drive)
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
HTA lets you reduce fuel consumption
Weight or payload benefit of roughly 350 – 450 kg
Raise chassis height is not required; the silhouette and center of gravity of the road vehicle are retained
More maneuverability than a mechanically driven front axle
Ability to engage / disengage on to go
Can automatically engage when rear wheels lose traction (implementation by OEM)
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Can automatically engage when rear wheels lose traction (implementation by OEM)
Transfer of engine braking action to the front axle during coasting which leads to improved distribution of braking forces
Advantages (compared to a rear wheel driven vehicle) Greater driving safety due to improved traction and directional stability on gravel
roads and in wintery road conditions
More traction through extra driving of the front axle, forward and reverse
Creep Mode
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Status: Confidential
Applications for HTA
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.33
Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Usage of HTA…The HTA can be switched on under load when the vehicle is in motion.
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
HTA switches off (freewheeling) automatically once the vehicle reaches a certain speed (e.g.approx. 30 km/h) and switches automatically back in if the current speed falls below a certainspeed (e.g. approx. 20 km/h).
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Status: Confidential
HTA Components…
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
BOSCH Rexrothcontrol unit RC
Radial PistonMotor MCR10R
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Reservoir TMP
Manifold
Axial PistonPump A4VG
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Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
HTA ManifoldTechnical data
Weight: app. 52,5 kg
Dimensions: app.315mm x 240mm x 200mm
Flow: Qmax 330 l/min
-20°..+90°C oil temperature
20° +40°C ambient
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
AGEV5-33677-AADatasheet: RE in preparation
Rated Pressure 400 barMaximum Pressure 450 bar
-20°..+40°C ambient temperature
Temperature sensor
Pressure sensors
24V, AMP Junior-Timer connectors
66
2
Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Radial Piston Motors MCR10-RFeatures
Radial piston motor design
Drive assist / Freewheeling mode
High torque motor mode (@ 0,5 .. 150 rpm)
High speed freewheeling mode:(up to 450 rpm)
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MCR10-RDisplacement 1120, 1250, 1340 ccmDisplacement 780, 860, 940 ccm
(in preparation)
Datasheet: RE 15207
Max. Differential Pressure 400 barMaximum Pressure A / B 420 bar
Compact design
Reversible
Neutral to wheel bearings(loads, lubrication)
permanent magnets for fail-save free wheeling
Integrated flushing- + check valve
Provide cooling in both: Drive Assist and Freewheeling mode
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Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Standard MCR: frame sizes and displacement options
MCR10
LD HD
MCR3
LD HD
MCR20
LD HD
MCR15
LD HD
MCR5
LD HD
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780 1120860 1250940 1340
160225 325255 365 280 400
1750 25002100 3000
11301250 17801500 2150
380 620470 680520 750565 820
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LD Low Displacement
HD High DisplacementStepped piston, different cylinder block
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Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
MCR Motor Assembly – Hydrobase Parts
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Front Case Assembly & Shaft Parking Brake & ShaftRear Case &
DistributorRotary Group
& Cam
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Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Working Stroke
Fluid PressureDrive Mode
Pistons on working stroke drive the cam
Pistons returned under the influence of the rotating cam
Freewheel Mode
A & B ports released to tank
Case pressure forces pistons into cylinder block clear of
MCR Operation
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AnimationDrive mode
Return Stroke
Fluid Return
the rotating cam block clear of cam
Permanent magnets provide redundancy
AnimationFreewheeling mode
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Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
MCR10R – ‘B’ Sample Design
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
N65 Spline
Depth 111mm
Overall Diameter 265mm
1111
Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Axial Piston Pump A4VGFeatures / Application
Variable Axial Piston Pump
Swashplate Design
Hydrostatic Drive (Closed Loop)
Used for ON- and OFF Highway applications
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Rated Pressure 450 barMaximum Pressure 500 bar
A4VG series 40
Displacement: 45, 65, 85, 110, 145, 175
Datasheet: RE 92004
Several Flanges available
Electrical Proportional (EP) solenoid
High Speed Rotary Group (Option)
Cold Start Valve (Option)
Integrated Boost Pump
1212
3
Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Axial Piston Pump A4VGFeatures / Application
Variable Axial Piston Pump
Swashplate Design
Hydrostatic Drive (Closed Loop)
Used for ON- and OFF Highway applications
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Rated Pressure 400 barMaximum Pressure 450 bar
A4VG series 32
Displacement: 28, 40, 56, 71, 90, 105125, 140, 180, 250
Datasheet: RE 92003
Several Flanges available
Electrical Proportional (EP) solenoid
High Speed Rotary Group (Option)
Cold Start Valve (Option)
Integrated Boost Pump
1313
Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
RC-Controller – Features:Features / Application Electronic control unit for use in mobile
applications Aluminum die-cast housing Protection class IP65 (mating connector
mounted) 154pin connector (96pin + 58 pin) 32 Bit Microcontroller TriCore 180MHz I/Os (excerpt):
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
BODAS Electronic Control UnitRC12-10/30
Datasheet: RE 95204
Status for HTA project: For series use
I/Os (excerpt): 4 CAN 2.0B interfaces
Sensor supply 5V and 10V
70 various analog inputs for voltage, current, frequency and digital inputs
12 PWM outputs
10 Digital outputs
Suitable for safety up to PLr=d (EN13849)
Type approval E1 ECE-R10
1414
Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
Bosch Rexroth RC-Controller – signals: Connections & signals used for HTA on RC12-10/30
5 x Digital inputs for status control and check of starting conditions
3 x Analog inputs for pressure sensors 1x Temperature input for oil
2 x PWM outputs for pump-control A4 4 x Digital outputs for valve control:
Clutch, Unload, Engage, Pressure Reduction
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
, , g g , 1 x Digital output for status lamp
1 x Digital output for error lamp CAN-Bus communication with vehicle body module (SAE J1939), e.g. for:
- Truck speed- Transmission: gear ratio
- Accelerator position- …
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Status: Confidential
CAN Bus structure – example Body Builder
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
VCU(FFR)
HTAcontroller
Body Builder CAN
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
CAN J1939
ECU
Transmission CU
Brake CU ECAS
ACC
B.B. (Body Builder)
V - CANVehicle CAN
ECUEngine Control Unit
…
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Status: Confidential
CAN Bus structure – example Vehicle CAN
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
VCU(FFR)
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
CAN J1939
ECU
Transmission CU
Brake CU ECAS
ACC
B.B. (Body Builder)HTA
V - CANVehicle CAN
ECUEngine Control Unit
…
1717
Status: Confidential
Demonstrator Vehicle
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
Demonstrator Vehicle data:
DAF Tractor (XF105, FT 4x2)
Diesel Engine: DAF MX300, 12,9 l 6 cylinder, 300 kW, EURO 5
PTO ratio: i = 1,2 (npump / neng)
Transmission: ZF AS Tronic, 12 gear
Rear axle ratio: 2.69:1
electronics
HTA System Integration:
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Wheel size: 70R22.5
Location: Bosch Rexroth AG
Plant Elchingen / Germany
Department DC - MA / EMY1
motor
reservoir pump
manifold
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Demo 1 Demo 2
18
4
Status: Confidential
Demonstrator Vehicle
Hydraulic Traction Assistant (HTA)
HTA technical vehicle data: max. 6400 Nm each front wheel
app. 100 kW
active speed range: 0 … 30 km/h
activating time: < 0,5s
Activation at standstill or while driving (limit 20 km/h)
oil in the system: app. 14l (HVLP type)
oil cooler size: app. 15 kW; reservoir: TMP08 (8l)
Demo 1
Demo 2
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
working pressure: 400 bar
2 x MCR10 motor (Vg = 1120 cc);
A4VG pump (Vg = 140cc) -> closed hydraulic circuit
ECU (RC28-14)
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Status: ConfidentialHydraulic Traction Assistant (HTA)
The Drive & Control Company
| Craig Grant | 16.07.2012 | DC-MA/SMV2 | © Bosch Rexroth AG 2012. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Thank you!
2020
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