DD255508A1

DD255508A1 - Notlenkschaltung fuer selbstfahrende fahrzeuge

Info

Publication number: DD255508A1
Application number: DD29574886A
Authority: DD
Inventors: Yukihige Nishino; David Henderson
Original assignee: Baumaschinen Gatersleben Veb
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1988-04-06

Abstract

Notlenkschaltung fuer selbstfahrende Fahrzeuge mit einem hydraulischen Fahrantrieb und einer hydraulischen Servolenkung, insbesondere fuer Baumaschinen und Schwerlastfahrzeuge, die die Servolenkung mit dem Fahrantrieb oder den beim Abschleppen von den Hydromotoren erzeugten Druckmittelstrom mit der Servolenkung bei einem Ausfall eines oder beider Druckstromerzeuger ueber druckmittelgesteuerte Wegeventile schaltungstechnisch verbindet und so die sichere Funktionsfaehigkeit der Servolenkung gewaehrleistet. Fig.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Notlenkschaltung für selbstfahrende Fahrzeuge mit einem hydraulischen Fahrantrieb und einer hydraulischen Servolenkung, insbesondere für Baumaschinen und Schwerlastfahrzeuge.

Charakteristik der Erfindung

Selbstfahrende Fahrzeuge mit hydraulischem Fahrantrieb, insbesondere Baumaschinen und Schwerlastfahrzeuge sind aufgrund ihrer funktionellen Einsatzmöglichkeiten mit einer hydraulischen Servolenkung ausgerüstet. Die Notwendigkeit der Servolenkung ergibt sich aus der Überwindung, insbesondere der beim bautechnischen Einsatz auftretenden hohen Widerstandskräfte beim Manövrieren, beispielsweise bei Baumaschinen im Erd- und oder Straßenbau, und erfordern deshalb eine technische Unterstützung der am Lenkrad eingeleiteten zulässigen manuellen Handkraft.

Die am Lenkrad eingeleitete manuelle Handkraft wird dabei von einem Lenkaggregat verstärkt weitergeleitet, wobei der von einer mechanisch angetriebenen Hydropumpe erzeugte Druckstrom entsprechend der Lenkradverdrehung proportional abgeleitet und als Hilfskraft auf einen Arbeitszylinder wirkend als Lenkunterstützung verwendet wird. Die Größe des Lenkaggregates ist dabei von der Größe der auftretenden Widerstandskräfte beim Lenken abhängig. Die in den Lenkaggregaten vorhandene Notlenkeigenschaft kann aber ab einer bestimmten Größe des Lenkaggregates nicht mehr durch die manuell am Lenkrad eingeleitete Handkraft ausgenutzt werden. Ein Ausfall des Druckölstromes durch einen Defekt im hydraulischen oder mechanischen Antriebssystem hat die vollständige Unwirksamkeit der hydraulischen Servolenkung zur Folge, da die hydraulische Lenkunterstützung fehlt und die Handkraft am Lenkrad für die Betätigung des Lenkaggregates nicht ausreicht. Ein gleicher nachteiliger Effekt tritt auch dann ein, wenn anstelle des separaten hydraulischen Antriebes ein Teil des Druckölstromes vom hydraulischen Fahrantrieb über das Lenkaggregat geleitet wird und ein Defekt in diesem Antriebssystem auftritt. Bei völliger Unwirksamkeit der Lenkung kann das betreffende Gerät oder die Maschine lenkungstechnisch nicht bewegt und somit auch nicht abgeschleppt werden.

Bekannt ist, in solchen Fällen die mechanische Leknung von der hydraulischen Lenkunterstützung zu trennen, zum Beispiel durch Aushängen der Arbeitszylinder oder der schaltungstechnischen Überbrückung der hydraulischen Anschlüsse am Arbeitszylinder.

Diese Maßnahmen sind sehr aufwendig und haben zur Folge, daß die Lenkung nach der Beseitigung des Defektes in ihrer Funktion neu eingestellt und überprüft werden muß, um die sichere Lenkfähigkeit wieder herzustellen. Aus der technischen Lösung nach EP 85272 wird die Eigenschaft von Hydromotoren, wenn sie angetrieben werden, als Hydropumpe zu arbeiten, ausgenutzt und der durch den beim Abschleppen von den bewegten Antriebsrädern angetriebenen Hydropumpen erzeugte Druckstrom als Hilfsdruck verwendet, wobei der erzeugte Druckstrom über verbundene handbetätigte Absperrventile zur Lenkhilfe, zum Schalten der Differentialsperre und dem Lösen der Feststellbremse verwendet wird. Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist, daß bereits bei einem auftretenden Defekt im hydraulischen Lenkantrieb oder im hydraulischen Antrieb für das Schalten der Differentialsperre oder der Feststellbremse die Abschleppschaltung trotz intaktem Fahrantrieb wirksam werden muß und die Baumaschine abgeschleppt werden muß.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die defekte Baumaschine gegen die Feststellbremse abgeschleppt werden muß, was auf der einen Seite einen höheren Energieaufwand benötigt und auf der anderen Seite die Bremselemente einem hohen Verschleiß oder Zerstörung aussetzt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten technischen Lösungen zu beseitigen und einen vorhandenen hydraulischen Fahrantrieb mit einer hydraulischen Servolenkung bei Bedarf zu verbinden, um zu gewährleisten, daß die hydraulische Lenkunterstützung bei Ausfall des eigenen hydraulischen Antriebes und/oder bei Ausfall des gesamten Antriebssytems ohne aufwendige technische Änderungen oder Umbauten funktionsfähig bleibt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den hydraulischen Fahrantrieb und die hydraulische Servolenkung bei einem Ausfall eines oder beider Druckstromerzeuger schaltungstechnisch zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Druckleitungen eines hydraulischen Fahrantriebes, der beispielsweise aus einer verstellbaren Hydropumpe, die von einem Kraftstoffmotor des Fahrzeuges angetrieben wird, und zwei zu dieser parallel geschalteten Hydromotoren, die mit den Antriebselementen des Fahrzeuges mechanisch verbunden sind, besteht, und der Druckleitung und der Rückflußleitung eines Lenkaggregates, das mit den Lenkelementen des Fahrzeuges verbunden ist, je ein druckmittelsteuerbares Wegeventil angeordnet ist, die Wegeventile von einem mit den Druckleitungen des hydraulischen Fahrantriebes verbundenen Steuerventil geschaltet werden, die Rückflußleitung des Lenkaggregates über in Fließrichtung öffnende Rückschlagventile mit den Wegeventilen und das Steuerventil druckseitig mit einem Druckmittelvorratsbehälter über zwei in Reihe angeordnete Rückschlagventile schaltungstechnisch verbunden ist, wobei zwischen zwei Rückschlagventilen eine Druckleitung und ein Wegeventil angeschlossen ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand einer schaltungstechnischen Darstellung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der hydraulische Fahrantrieb besteht gemäß der vereinfachten Darstellung im wesentlichen aus einer von einem nicht dargestellten Kraftstoffmotor angetriebenen Hydropumpe 1 und den in Reihe zur Hydropumpe 1 geschalteten Hydromotoren 2, 3, die auf die nicht dargestellten Antriebselemente des Fahrzeuges wirken. Die hydraulische Servolenkung besteht gemäß der vereinfachten Darstellung aus einer Hydropumpe 4, dem Lenkaggregat 5, das mit dem nicht dargestellten Lenkrad gekoppelt ist, dem Arbeitszylinder 6, der auf die nicht dargestellten Lenkelemente des Fahrzeuges wirkt, und der Sicherheitseinrichtung 7. Der von der Hydropumpe 1 erzeugte Druckmittelstrom wird über die Druckleitung 8 oder 9 den Hydromotoren 2 und 3 zugeführt. Gleichzeitig liegt der Druckmittelstrom am Wegeventil 10 oder 11 und über das Rückschlagventil 21 oder 23 am Steuerventil 20 an.

Der von der Hydropumpe 4, die ebenfalls von einem nicht dargestellten Kraftstoffmotor angetrieben wird, erzeugte Druckmittelstrom liegt am Lenkaggregat 5 an und dies steuert den Druckmittelstrom je nach Drehung des Lenkrades und einen der Anschlüsse des Arbeitszylinders 6. Die Sicherheitseinrichtung 7 hat die Aufgabe, diesen Kreislauf vor Überlastung zu schützen und läßt den Druckmittelstrom in den Druckmittelvorratsbehälter 26 abströmen. Der Restmittelstrom oder der Durchgangsstrom des Lenkaggregates 5 wird über einen Hydromotor 29 oder die Sicherheitseinrichtung 30 in den Druckmittelvorratsbehälter 26 zurückgeführt.

Die diese beiden Druckmittelkreisläufe verbindende Notlenkschaltung 31 ermöglicht es in ihrer Funktion bei einem angenommenen Ausfall der Hydropumpe 4 den von der Hydropumpe 1 erzeugten Druckmittelstrom über die Druckleitung 8, bei eingeschaltetem Steuerventil 20, das Wegeventil 10 der Leitung 12, das Rückschlagventil Moder über die Druckleitung 9, das Wegeventil 11 der Leitung 13, das Rückschlagventil 15 und über die Druckleitung 16 dem Lenkaggregat 5 zuzuführen. Der Rückstrom erfolgt dann über die Rückflußleitung 17, das Rückschlagventil 18 und das Wegeventil 10 in den Kreislauf des Fahrantriebes. Die Sicherheitseinrichtung 7, der Hydromotor 29 und die Sicherheitseinrichtung 30 wirken dabei als Widerstand gegen den Rückflußstrom.

Der von der Druckleitung 8 über das Rückschlagventil 21 oder der Druckleitung 9 über das Rückschlagventil 23 am Steuerventil 20 anliegende Druckmittelstrom wird bei eingeschaltetem Steuerventil 20 über die Steuerleitung 27 auf das Wegeventil 10 und über die Steuerleitung 28 auf das Wegeventil 11 geleitet und bewirkt deren Bewegung in die andere Schaltstellung, die den Durchfluß des Druckmittelstromes von der Druckleitung 8 in die Leitung 12 oder von der Leitung 9 in die Leitung 13 ermöglicht. Bei dieser schaltungstechnischen Anordnung kann der Druckmittelstrom des Fahrantriebes für die sichere Funktion der Servolenkung abgeleitet werden, wobei die Zurückstellung des Steuerventils 20 die unmittelbare Funktionssicherheit der beiden Kreisläufe gewährleistet.

Bei einem möglichen Ausfall des Kraftstoffmotors wurden die Hydropumpe 1 und 4 keinen Druckstromerzeugen. In diesem Fall wirken die über die Antriebselemente angetriebenen Hydromotoren 2 und 3 beim Abschleppen als Hydropumpe und erzeugen den notwendigen Druckmittelstrom in Abhängigkeit von deren Drehrichtung in der Druckleitung 8 oder 9. Dieser Druckmittelstrom schaltet bei eingeschaltetem Steuerventil 20 auf bekannte Weise die Wegeventile 10,11, wobei der Druckmittelstrom von der Druckleitung 8 über das Wegeventil 10, die Leitung 12 und das Rückschlagventil 14 oder von der Druckleitung 9, das Wegeventil 11, die Leitung 13 und das Rückschlagventil 15 in die Druckleitung 16 und zum Lenkaggregat 5 geleitet wird und somit die sichere Funktion der Servolenkung beim Abschleppen gewährleistet. Über die Rückflußleitung 17 wird der Druckmittelstrom auf bekannte Weise dem Kreislauf des Fahrantriebes wieder zugeführt. Auftretende Druckmittelverluste werden über das Rückschlagventil 22 oder 24 aus dem Druckmittelvorratsbehälter 26 selbsttätig ausgeglichen

Damit ist in beiden Situationen eine voll funktionsfähige Servolenkung vorhanden.

Claims

Notlenkschaltung für selbstfahrende Fahrzeuge mit einem aus einer von einem Kraftstoffmotor angetriebenen Hydropumpe und einem oder mehreren parallel geschalteten Hydromotoren bestehendem Fahrantrieb und einer aus einer Hydropumpe, Lenkaggregat und Arbeitszylinder bestehenden Servolenkung, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen der Druckleitung (8 oder 9) des hydraulischen Fahrantriebes und der Druckleitung (16) des Lenkaggregates (5) angeordnete Wegeventil (10,11) mit dem mit dem Druckmittelstrom des Fahrantriebes beaufschlagten Steuerventil (20) über die Steuerleitung (27) mit dem Wegeventil (10) und über die Steuerleitung (28) mit dem Wegeventil (11) verbunden ist, wobei die Rückflußleitung (17) über das in Fließrichtung öffnende Rückschlagventil (19) mit dem Wegeventil (11) und das Rückschlagventil (18) mit dem Wegeventil (10) verbunden ist, das Steuerventil (20) druckseitig über die in Reihe geschalteten Rückschlagventile (21, 22 oder 23, 24) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (26) verbunden ist und zwischen den Rückschlagventilen (21, 22) die Druckleitung (8) und den Rückschlagventilen (23, 24) die Druckleitung (9) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung