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Die
Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit Rückgewinnung
von Bremsenergie.
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Beim
hydrostatischen Fahrantrieben wird in der Regel durch einen Verbrennungsmotor
ein hydrostatisches Getriebe angetrieben. Das hydrostatische Getriebe
weist eine Hydropumpe und einen damit im geschlossenen Kreislauf
verbunden Hydromotor auf. Gerät
ein so angetriebenes Fahrzeug in einen Schiebebetrieb, so wirkt
der Hydromotor als Pumpe. Diese Pumpwirkung des Hydromotors kann
zum Abbremsen des Fahrzeugs verwendet werden. Dabei ist es bereits
bekannt, das gepumpte Druckmittel in einen Hochdruckspeicher zu
fördern
und so die Bremsenergie wieder verfügbar zu machen. Umgekehrt kann beim
Beschleunigen die in dem Hochdruckspeicher gespeicherte Energie
eingesetzt werden, um die dann wieder als Hydromotor arbeitende
Maschine anzutreiben.
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Ein
solcher Fahrantrieb mit einem verstellbaren Hydromotor und einem
Hochdruckspeicher sowie einem Niederdruckspeicher, die an den Arbeitsleitungen
des hydrostatischen Getriebes unmittelbar angeschlossen sind, ist
aus der
AT 395 960 B bekannt. Der
dort vorgeschlagene Fahrantrieb weist einen verstellbaren Hydromotor
auf, der aus einer Neutralposition heraus in einer ersten Richtung
und einer entgegengesetzten zweiten Richtung auslenkbar ist. Während des
normalen Fahrbetriebs wird der Hydromotor in einer ersten Richtung
ausgelenkt und der Hydromotor zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt.
Ist eine gewünschte
Fahrgeschwindigkeit erreicht, so wird der Schwenkwinkel durch Zurücknehmen
der Auslenkung eines Verstellmechanismus des Hydromotors verringert.
Wird der Schwenkwinkel bis in seine Neutralstellung zurückgenommen,
so befindet sich das Fahrzeug in einem antriebslosen Zustand und rollt.
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Zum
Abbremsen des Fahrzeugs wird der Hydromotor in entgegengesetzter
Richtung ausgelenkt. Dadurch pumpt der Motor nun das Druckmittel
in entgegengesetzer Richtung in dem hydraulischen Kreislauf. Durch
dieses Umschwenken des Hydromotors wird es erreicht, dass immer
die selbe Anschlussseite des Hydromotors die mit dem Hochdruck beaufschlagte
Seite ist. Durch die Pumpwirkung des Hydromotors wird das Druckmittel
in den Hochdruckspeicher gepumpt. Das hierzu erforderliche Druckmittel
wird durch den Hydromotor aus einem Niederdruckspeicher angesaugt.
Für eine
anschließende Beschleunigung
steht die in dem Hochdruckspeicher gespeicherte Energie zur Verfügung. Der
Hydromotor wird nunmehr wieder in Richtung seiner ersten Auslenkung
ausgeschwenkt und das in dem Hydrospeicher unter hohem Druck stehende
Druckmittel wird dem Hydromotor zugeführt und so zur Beschleunigung
genutzt. Auf der Niederdruckseite des Hydromotors ist der Niederdruckspeicher
angeordnet, in den das aus dem Hochdruckspeicher unter hohem Druck
entnommene Druckmittel nach Entspannung über den Hydromotor zugeführt wird.
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Die
beschriebene Anordnung hat den Nachteil, dass zum Aufladen des Hochdruckspeichers
ein Verschwenken des Hydromotors erforderlich ist. Dies führt insbesondere
dazu, dass jeweils beim Wechsel von einem Last- in einen Bremsbetrieb
der Hydromotor über
seine Neutrallage hinaus verstellt werden muss. Dadurch entsteht
zwischenzeitlich eine ungebremste Bewegung, z. B. ein frei rollendes
Fahrzeug, was insbesondere in überraschend
auftretenden Bremssituationen zu kritischen Situationen führen kann.
Je nach Fahrzeuggeschwindigkeit legt das Fahrzeug in dem zur Umsteuerung
des Hydromotors erforderlichen Zeitraum eine erhebliche Wegstrecke zurück, bevor
eine Bremswirkung eintritt.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, einen hydrostatischen Antrieb zu schaffen,
bei dem die frei werdende Bremsenergie gespeichert werden kann ohne dass
eine Umsteuerung des Hydromotors erfolgen muss.
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Die
Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Hydrostatischen Antrieb
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße hydrostatische
Antrieb umfasst einen Hydromotor, der mit einem ersten Arbeitsleitungsabschnitt
und mit einem zweiten Arbeitsleitungsabschnitt verbunden ist. Weiterhin
weist der hydrostatische Antrieb einen Hochdruckspeicher sowie einen
Niederdruckspeicher zum Speichern von Druckmittel auf. Der hydrostatische
Antrieb umfasst weiterhin ein erstes Schaltventil und ein zweites Schaltventil.
Die beiden Schaltventile sind jeweils in eine erste Schaltposition
und in eine zweite Schaltposition bringbar. In der ersten Schaltposition
des ersten Schaltventils ist der erste Arbeitsleitungsabschnitt
mit einem Hochdruckspeicher verbunden. In der zweiten Schaltposition
des ersten Schaltventils ist der erste Arbeitsleitungsabschnitt
mit einem Niederdruckspeicher verbunden. In der ersten Schaltposition
des zweiten Schaltventils ist der Niederdruckspeicher mit dem zweiten
Arbeitsleitungsabschnitt verbunden. Wird das zweite Schaltventil
in seine zweite Schaltposition gebracht, so ist der zweite Arbeitsleitungsabschnitt
mit dem Hochdruckspeicher verbunden.
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Damit
sind der Hoch- und der Niederdruckspeicher wechselweise mit dem
ersten Arbeitsleitungsabschnitt bzw. dem zweiten Arbeitsleitungsabschnitt
verbindbar. Während
eines Bremsvorgangs und einem anschließenden Beschleunigungsvorgang
wirken die beiden Speicherelemente zu einer hydraulischen Wiege
zusammen. Dabei kann durch die einfache und schnelle Umschaltbarkeit
die Strömungsrichtung
des von dem einen Speicher in den anderen strömenden Fluids in einfacher
Weise durch den Motor umgekehrt werden und somit für beide Fahrtrichtungen
sowohl eine Speicherung der Bremsenergie als auch die anschließende Rückgewinnung
während
einer Beschleunigungsphase erfolgen. Beim Übergang von einem beschleunigten
Fahren in den Schiebebetrieb, bei dem der unverändert eingestellte Hydromotor
als Pumpe wirkt, wird einfach das erste Schaltventil und das zweite
Schaltventil umgeschaltet, so dass bei unveränderter Strömungsrichtung des Druckmittels
durch den Hydromotor nunmehr der Hochdruckspeicher durch Fördern des
Druckmittels durch den Hydromotor in den Hochdruckspeicher hinein,
aufgeladen wird. Das Umschalten der Schaltventile erfolgt dabei
wesentlich schneller als die Umsteuerung eines Hydromotors, wie
sie nach dem Stand der Technik erforderlich ist. Daher kommt es
bei dem vorgeschlagenen hydrostatischen Antrieb gemäß der Erfindung
nicht zu einer kräftefreien
Weiterbewegung des Fahrzeugs aufgrund der Massenträgheit.
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In
den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antriebs angegeben.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung sind der erste Arbeitsleitungsabschnitt
mit einer ersten Arbeitsleitung und der zweite Arbeitsleitungsabschnitt
mit einer zweiten Arbeitsleitung verbindbar. Durch die Verbindung
des ersten Arbeitsleitungsabschnitts mit der ersten Arbeitsleitung
und gleichzeitig der des zweiten Arbeitsleitungsabschnitts mit der zweiten
Arbeitsleitung wird ein hydraulisches Getriebe erzeugt, wobei der
Nebenkreis, der zur Bremsenergierückgewinnung verwendet wird,
vollständig
abgekoppelt wird. Während
eines normalen Fahrbetriebs, in dem beispielsweise der Hochdruckspeicher vollständig aufgeladen
ist, so dass eine Ankopplung an den Hauptkreis nicht erforderlich
ist, kann eine vollkommen unbeeinflusste Einstellung des hydrostatischen
Getriebes erfolgen. Das hydrostatische Getriebe besteht in dem Fall
aus dem durch die erste Arbeitsleitung und die zweite Arbeitsleitung
sowie die darin angeordnete Hydropumpe und den Hydromotor, welcher über den
ersten Arbeitsleitungsabschnitt und den zweiten Arbeitsleitungsabschnitt
damit gekoppelt ist.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, das erste Schaltventil und das zweite Schaltventil
gemeinsam umschaltbar auszuführen.
Hierzu wird in einfacher Weise das erste Schaltventil sowie das
zweite Schaltventil mit einer geeigneten Aktuatorik ausgerüstet, so dass über ein
gemeinsames Schaltsignal die entsprechenden Aktuatoren betätigt werden
können,
die das erste Schaltventil und das zweite Schaltventil gemeinsam
in die erste Schaltposition bzw. gemeinsam in ihre zweite Schaltposition
bringen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht eine Speisepumpe vor, welche
in dem hydrostatischen Antrieb eingeordnet ist. Die Speisepumpe
ist als Hilfspumpe zusätzlich
zu der für
den Fahrbetrieb verantwortlichen Hauptpumpe vorgesehen und mit dem
Niederdruckspeicher verbunden. Durch das Verbinden des Niederdruckspeichers
mit der Speisepumpe wird ein Mindestdruck in dem Niederdruckspeicher
aufrechterhalten. Ein solcher Mindestdruck in dem Niederdruckspeicher
ist erforderlich, um einen ausreichenden Vordruck zum Ansaugen des Druckmittels
durch den Hydromotor sicherzustellen.
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Auch
auf Seiten des Hochdruckspeichers wird vorzugsweise eine Druckhalteeinrichtung
zum Aufrechterhalten eines Mindestdrucks auf der Hochdruckseite
vorgesehen. Die Druckhalteeinrichtung ist dabei dem Hochdruckspeicher
vorgeschaltet. Besonders vorteilhaft besteht die Druckhalteeinrichtung
aus einem in Richtung auf den Hochdruckspeicher hin öffnenden
Rückschlagventil
und einem Druckbegrenzungsventil. Das Druckbegrenzungsventil ist
dabei parallel zu dem Rückschlagventil
in der Druckhalteeinrichtung angeordnet. Mittels des Druckbegrenzungsventils
wird somit in dem Hochdruckspeicher ein Mindestdruck aufrechterhalten.
Dieser Mindestdruck wird als absoluter Druck eingestellt und ist
unabhängig
von den übrigen
in dem hydraulischen Kreislauf herrschenden Drücken.
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Der
beschriebene hydrostatische Antrieb ist besonders vorteilhaft als
hydrostatischer Fahrantrieb eines Fahrzeugs. Besonders bei hydrostatischen Fahrantrieben
ist es wichtig, dass beim Umschalten von einem beschleunigten Betrieb
auf einen Schiebebetrieb kein undefinierter und momentenfreier Betrieb
auftreten kann, da in diesem Fall das Fahrzeug in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit einen erheblichen Weg zurücklegt,
bevor eine Bremswirkung einsetzt. Gleichzeitig ist es angestrebt,
die Bremsenergie möglichst
vollständig
durch Aufladen des Hochdruckspeichers zu speichern, um somit im Anschluss
bei einer nachfolgenden Beschleunigung einen möglichst großen Teil der Bremsenergie zurückgewinnen
zu können.
Dies wird durch die Erfindung erreicht, da Umsteuerzeiten, wie sie
aus dem Stand der Technik bekannt sind, entfallen.
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Das
erste und das zweite Schaltventil werden vorzugsweise als Aktuator
betätigte
Schaltventile realisiert, wobei jeweils ein Aktuator des ersten Schaltventils
und ein Aktuator des zweiten Schaltventils gemeinsam ansteuerbar
sind. In besonders vorteilhafter Weise werden die Aktuatoren als
Elektromagnete ausgeführt.
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Die
Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und wird
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs.
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Die 1 zeigt
in einer schematischen Darstellung einen hydraulischen Schaltplan
eines erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antriebs 1. Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb 1 ist
vorzugsweise ein Fahrantrieb eines mittels eines hydrostatischen
Getriebes angetriebenen Fahrzeugs. Solche Fahrantriebe finden sich
beispielsweise in Baumaschinen.
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Als
primäre
Antriebsquelle dient dabei eine Antriebsmaschine 2. Die
Antriebsmaschine 2 ist in der Regel als Dieselbrennkraftmaschine
ausgeführt. Die
Antriebsmaschine 2 ist über
eine Antriebswelle 3 mit einer verstellbaren Hydropumpe 4 gekoppelt.
Die verstellbare Hydropumpe 4 ist durch einen nicht dargestellten
Mechanismus in ihrem Fördervolumen
einstellbar und für
eine Förderung
in zwei Richtungen vorgesehen. Die Hydropumpe 4 fördert ihr
Druckmittel in einem geschlossenen Kreislauf und ist hierzu mit
einer ersten Arbeitsleitung 5 und einer zweiten Arbeitsleitung 6 verbunden.
Zum Antrieb des Fahrzeugs wird über
die erste Arbeitsleitung 5 bzw. die zweite Arbeitsleitung 6 sowie
einen ersten Arbeitsleitungsabschnitt 5' bzw. einen zweiten Arbeitsleitungsabschnitt 6' ein Hydromotor 7 mit
Druckmittel beaufschlagt. In Abhängigkeit
von der Förderrichtung
der Hydropumpe 4 wird damit die Drehrichtung des Hydromotors 7 bestimmt.
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Der
Hydromotor 7 ist ebenfalls für einen Betrieb in beide Strömungsrichtungen
vorgesehen und in seinem Schluckvolumen verstellbar. Das durch den
Hydromotor 7 erzeugte Drehmoment wird über eine Abtriebswelle 8 an
den Fahrzeugantrieb 9 übertragen.
Der Fahrzeugantrieb 9 kann dabei z. B. ein Differenzialgetriebe
einer angetriebenen Achse, ein Radantrieb oder aber ein nachgeschaltetes
Schaltgetriebe sein. Bei einem direkten Abtrieb an den angetriebenen
Fahrzeugrädern
ist es vorteilhaft, mehrere Hydromotoren 7 vorzusehen.
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Während des
normalen Fahrbetriebs ist, wie es nacher noch ausführlich erläutert wird,
die erste Arbeitsleitung 5 mit dem ersten Arbeitsleitungsabschnitt 5' und die zweite
Arbeitsleitung 6 mit dem zweiten Arbeitsleitungsabschnitt 6' verbunden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
des Antriebs ist eine erfindungsgemäße Rückgewinnung von Bremsenergie
vorgesehen. Hierzu ist ein Hochdruckspeicher 10 sowie eine
Niederdruckspeicher 11 vorgesehen. Bei einem Bremsvorgang
wird der Hochdruckspeicher mit Druckmittel gefüllt, welches durch den Hydromotor 7 im
Schiebebetrieb gefördert
wird. Das hierzu erforderliche Druckmittel wird dem Niederdruckspeicher 11 entnommen,
der damit die Druckmittelquelle für den Hydromotor 7 im
Schiebebetrieb darstellt. Bei einem nachfolgenden Beschleunigungsvorgang
wird das unter hohem Druck in dem Hochdruckspeicher 10 gespeicherte
Druckmittel in umgekehrter Richtung dem Hydromotor 7 zugeführt und
treibt diesen damit an. Beim Durchströmen des Hydromotors 7 wird
das Druckmittel entspannt und das nun sich auf niedrigem Druckniveau
befindende Druckmittel im Niederdruckspeicher 11 zugeführt. Die
beiden Speicher bilden damit eine hydraulische Wiege, in der das
Druckmittel hin und her gefördert wird.
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Zur
Verbindung des Hochdruckspeichers 10 mit den Anschlüssen des
Hydromotors 7 ist eine Hochdruckspeicherleitung 12 vorgesehen,
welche sich in einen Hochdruckspeicherleitungszweig 14 und
einen zweiten Hochdruckspeicherleitungszweig 15 verzweigt.
Entsprechend wird auch der Niederdruckspeicher 11 über eine
Niederdruckspeicherleitung 13 mit dem ersten Arbeitsleitungsabschnitt 5' bzw. dem zweiten
Arbeitsleitungsabschnitt 6' verbunden.
Die Niederdruckspeicherleitung 13 verzweigt sich ebenfalls
in einen ersten Niederdruckspeicherleitungszweig 16 und
einen zweiten Niederdruckspeicherleitungszweig 17.
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Um
in Abhängigkeit
von der Fahrtrichtung und der jeweiligen Fahrsituation (Beschleunigen, Bremsen)
den ersten bzw. zweiten Niederdruckspeicherleitungszweig 16, 17 und
den ersten bzw. zweiten Hochdrucksspeicherleitungszweig 14, 15 mit dem
ersten Arbeitsleitungsabschnitt 5' bzw. dem zweiten Arbeitsleitungsabschnitt 6' zu verbinden,
ist ein erstes Schaltventil 18 und ein zweites Schaltventil 19 vorgesehen.
Das erste Schaltventil 18 weist eine Neutralposition 20 auf,
in der die erste Arbeitsleitung 5 mit dem ersten Arbeitsleitungsabschnitt 5' verbunden ist.
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Das
zweite Schaltventil 19 weist ebenfalls eine Neutralposition 21 auf,
in der die zweite Arbeitsleitung 6 mit dem zweiten Arbeitsleitungszweig 6' verbunden ist.
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Das
erste Schaltventil 18 wird über eine erste Rückstellfeder 22 und
eine zweite Rückstellfeder 23 in
seiner Neutralstellung 20 gehalten. Ebenso wird das zweite
Schaltventil 19 durch eine erste Rückstellfeder 24 und
eine zweite Rückstellfeder 25 in
seiner Neutralposition 21 gehalten. Zum Auslenken des ersten
Schaltventils 18 aus seiner Neutralposition dient ein erster
Aktuator 26 und ein zweiter Aktuator 27, wobei
der erste Aktuator 26 gleichsinnig mit der ersten Rückstellfeder 22 und
der zweite Aktuator 27 gleichsinnig mit der zweiten Rückstellfeder 23 auf das
erste Schaltventil 18 wirkt. Die Aktuatoren 26, 27 sind
vorzugsweise als Elektromagneten ausgeführt.
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In
gleicher Weise sind auch an dem zweiten Schaltventil 19 ein
erster Aktuator 28 und ein zweiter Aktuator 29 vorgesehen.
Der erste Aktuator 28 wirkt gleichsinnig mit der ersten
Rückstellfeder 24 auf
das zweite Schaltventil 19 und der zweite Aktuator 29 wirkt
gleichsinnig mit der zweiten Rückstellfeder 25 auf
das zweite Schaltventil 19. Wird der erste Aktuator 26 des
ersten Schaltventils 18 mit einem Signal erregt, so wird
das erste Schaltventil 18 ausgehend aus seiner Neutralposition 20 in
Richtung einer ersten Schaltstellung 30 ausgelenkt. In
der ersten Schaltstellung 30 des ersten Schaltventils 18 ist
der erste Arbeitsleitungsabschnitt 5' mit dem ersten Hochdruckspeicherleitungszweig 14 verbunden.
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Der
erste Aktuator 26 des ersten Schaltventils 18 und
der erste Aktuator 28 des zweiten Schaltventils 19 werden
gleichzeitig mit einem Stellsignal beaufschlagt. Zusätzlich zum
Umschalten des ersten Schaltventils 18 in seine erste Schaltposition 30 wird daher
auch das zweite Schaltventil 19 aus seiner Neutralposition 21 in
seine erste Schaltposition 31 gebracht. In der ersten Schaltposition 31 des
zweiten Schaltventils 19 ist der zweite Arbeitsleitungsabschnitt 6' mit dem zweiten
Niederdruckleitungszweig 17 verbunden. Zur nun folgenden
Beschreibung der Funktion der Bremsenergierückgewinnung sei angenommen,
dass der Hochdruckspeicher 10 bereits mit Druckmittel und
hohem Druck befüllt
ist. Das Fahrzeug soll in Vorwärtsrichtung
beschleunigt werden. Bei Vorwärtsfahrt
wird Druckmittel im Uhrzeigersinn in dem hydraulischen Kreislauf
gefördert
werden.
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Das
aus dem Hochdruckspeicher 10 ausströmende Druckmittel wird über die
Hochdruckspeicherleitung 12 und die Druckhalteeinrichtung 34,
die nachfolgend noch ausführlich
erläutert
wird, und den ersten Hochdruckleitungszweig 14, dem ersten Schaltventil 18 und
weiter über
den ersten Arbeitsleitungsabschnitt 5' dem Hydromotor 7 zugeführt. Das unter
hohem Druck stehende dem Hydromotor 7 zugeführte Druckmittel
beschleunigt den Hydromotor 7, der das erzeugte Drehmoment über die
Abtriebswelle 8 dem Fahrzeugantrieb 9 weiterleitet.
Das nunmehr entspannte Druckmittel wird über den zweiten Arbeitsleitungsabschnitt 6' und das zweite
Schaltventil 19 in seiner ersten Schaltposition 31 und
den zweiten Niederdruckleitungszweig 17 sowie die Niederdruckleitung 13 dem
Niederdruckspeicher 11 zugeführt.
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Ist
der Hochdruckspeicher 10 soweit entleert, dass eine weitere
Beschleunigung mit in dem Hochdruckspeicher 10 gespeicherten
Druckmittel nicht möglich
ist, so werden die Signale für
den ersten Aktuator 26 und den ersten Aktuator 28 des
ersten Schaltventils 18 bzw. des zweiten Schaltventils 19 zurückgesetzt.
Aufgrund der Kraft der jeweils zweiten Rückstellfedern 23, 25 des
ersten Schaltventils 18 bzw. des zweiten Schaltventils 19 werden
die beiden Schaltventile 18, 19 jeweils in ihre
Neutralpositionen 20, 21 zurückgebracht. In dieser Stellung
ist die hydraulische Wiege bestehend aus den beiden Speichern 10, 11 vollständig von
dem hydrostatischen Antrieb abgekoppelt. Das Fahrzeug wird weiterhin,
wie dies von herkömmlichen
Fahrantrieben bekannt ist, durch die Hydropumpe 4 über die
erste und zweite Arbeitsleitung 5, 6 und den daran
angeschlossenen Hydromotor 7 angetrieben. Entsprechend
dem zuvor beschriebenen Beschleunigungsvorgang wird bei der angenommenen
Vorwärtsfahrt durch
die Hydropumpe 4 das Druckmittel in die erste Arbeitsleitung 5 hineingefördert. Der
Hydromotor 7 wird daher von dem Druckmittel aus dem ersten
Arbeitsleitungsabschnitt 5' in
Richtung des zweiten Arbeitsleitungsabschnitts 6' durchströmt. Wird
nachfolgend das Fahrzeug abgebremst, so wird zunächst die Hydropumpe 4 in
Richtung verschwindenden Fördervolumens
verstellt. Gleichzeitig wird das erste Schaltventil 19 durch
Anlegen eines entsprechenden Steuersignals an dem zweiten Aktuator 27 und
das zweite Schaltventil 19 durch Anlegen eines Steuersignals
an dem zweiten Aktuator 29 in ihre jeweils zweite Schaltpositon 32, 33 umgeschaltet.
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In
der zweiten Schaltposition 32 des ersten Schaltventils 18 ist
der erste Arbeitsleitungsabschnitt 5' mit dem ersten Niederdruckleitungszweig 16 verbunden.
Das zweite Schaltventil 19 verbindet in seiner zweiten
Schaltposition 33 dagegen den zweiten Arbeitsleitungsabschnitt 6' mit dem zweiten
Hochdruckleitungszweig 15. Damit ergibt sich ein hydraulischer
Kreis, in dem bei unveränderter
Strömungsrichtung
des Druckmittels durch den Hydromotor 7 Druckmittel aus
dem Niederdruckspeicher 11 über die Niederdruckspeicherleitung 13,
den ersten Niederdruckleitungszweig 16, das erste Schaltventil 18 und
den ersten Arbeitsleitungszweig 5' durch den Hydromotor 7 angesaugt
wird. Das Druckmittel wird durch den Hydromotor 7 in den
zweiten Arbeitsleitungszweig 6 und über das zweite Schaltventil 19 in den
zweiten Hochdruckleitungszweig 15 und weiter in die Hochdruckspeicherleitung 12 und
somit in den Hochdruckspeicher 10 gefördert.
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Während des
Abbremsens, bei dem der Hydromotor 7 als Pumpe wirkt, wird
folglich aus dem Niederdruckspeicher 11 unter Beibehaltung
der Einstellung des Hydromotors 7, Druckmittel in den Hochdruckspeicher 10 gefördert. Die
Bremsleistung kann dabei durch Anpassen des Schluckvolumens und
somit der Förderleistung
des Hydromotors 7 angepasst werden. Das nunmehr wieder
unter hohem Druck in dem Hochdruckspeicher 10 verfügbare Druckmittel kann
anschließend
wiederum für
eine Beschleunigung in der selben Fahrtrichtung verwendet werden, indem
durch Rücksetzen
der Steuersignale für
die zweiten Aktuatoren 27, 29 und Setzen der Steuersignale
für die
ersten Aktuatoren 26, 28 die beiden Schaltventile 18, 19 gemeinsam
in ihre erste Schaltposition 30, 31 gebracht werden.
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Wurde
das Fahrzeug beispielsweise bis zum Stillstand abgebremst, so ist
es auch möglich,
ohne Umschalten der beiden Schaltventile 18, 19 die Fahrtrichtung
des Fahrzeugs umzukehren. Das Druckmittel, welches in hohem Druck
in dem Hochdruckspeicher 10 vorhanden ist, strömt dann über die Hochdruckspeicherleitung 12 sowie
den zweiten Hochdruckspeicherleitungszweig 15 und den zweiten Arbeitsleitungsabschnitt 6' zum Hydromotor 7.
Das Fahrzeug wird nunmehr in der entgegengesetzten Richtung beschleunigt
und das entspannte Druckmittel über
den ersten Arbeitsleitungszweig 5' und den ersten Niederdruckleitungszweig 16 dem
Niederdruckspeicher 11 zugeführt.
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Wird
bei einer Strömung
des Druckmittels aus dem zweiten Arbeitsleitungszweig 6' in Richtung des
ersten Arbeitsleitungszweigs 5' das Fahrzeug abgebremst, so wirkt
der Hydromotor 7 ebenfalls als Pumpe und saugt aus dem
zweiten Arbeitsleitungszweig 6' Druckmittel an und fördert dieses
unter Druck in den ersten Arbeitsleitungszweig 5'. Um in dieser
Fahrsituation den Hochdruckspeicher 10 aus dem Niederdruckspeicher 11 mit
Druckmittel zu bedrücken,
wird das erste Schaltventil in seine erste Schaltposition 30 und
das zweite Schaltventil 19 in seine erste Schaltposition 31 gebracht.
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Tritt
eine Situation auf, in der das Fahrzeug verzögert werden soll, so kann das
Umschalten der beiden Schaltventile 18, 19 in
Abhängigkeit
von der jeweiligen Fahrtrichtung selbsttätig beispielsweise über einen
Kontakt an einem Bremspedal erfolgen. Das Ansteuern des ersten Schaltventils 18 und
des zweiten Schaltventils 19 bzw. das paarweise Ansteuern
der Aktuatoren 26 und 28 bzw. 27 und 29 erfolgt vorzugsweise
unter Verwendung eines elektronischen Steuergeräts. Dieses elektronische Steuergerät kann dabei
gleichzeitig die Schwenkwinkelverstellung der Hydropumpe 4 in
Richtung auf verschwindendes Fördervolumen
vornehmen.
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Um
ein Fördern
von Druckmittel durch den Hydromotor 7 aus dem Niederdruckspeicher 11 sicherstellen
zu können,
ist es erforderlich, dass in dem Niederdruckspeicher 11 zu
jedem Zeitpunkt ein gewisser Mindestdruck herrscht. Ein solcher
Mindestdruck wird vorzugsweise durch eine Speisepumpe 41 erzeugt.
Die Speisepumpe 41 saugt aus einem Tankvolumen 42 über eine
Saugleitung 43 Druckmittel an. Die Speisepumpe 41 ist
vorzugsweise als Konstantpumpe ausgeführt und ebenfalls mit der Antriebswelle 3 verbunden.
Das von der Speisepumpe 41 geförderte Druckmittel wird einer
Speiseleitung 44 zugeführt,
in der ein Rückschlagventil 45 angeordnet ist.
Das Rückschlagventil 45 öffnet in
Richtung auf den ersten Niederdruckleitungszweig 16, der
mit der Speiseleitung 44 verbunden ist. Durch die Speisepumpe 41 wird
daher in dem Niederdruckspeicher 11 stets ein Mindestdruck
aufrechterhalten.
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Durch
das Befüllen
des Hochdruckspeichers 10 mit Druckmittel, welches durch
den Hydromotor 7 gefördert
wird, ist ein Auffüllen über eine
zusätzlich vorhandene
Pumpe nicht erforderlich. Dagegen wird für den Hochdruckspeicher 10 über eine
Druckhalteeinrichtung 34 stets ein Mindestdruck erzeugt.
In der Druckhalteeinrichtung 34 verzweigt sich die Hochdruckspeicherleitung 12 in
einen ersten Zweig 35 und einen zweiten Zweig 37.
In dem ersten Zweig 35 ist ein in Richtung auf den Hochdruckspeicher 10 hin öffnendes
Rückschlagventil 36 angeordnet.
In dem parallel zum ersten Zweig 35 angeordneten zweiten Zweig 37 ist
ein Druckbegrenzungsventil 38 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 38 ist
mittels einer Feder 39 vorgespannt. Entgegen der Kraft
der Feder, die das Druckbegrenzungsventil 38 in Schließrichtung
beaufschlagt, wirkt an dem Druckbegrenzungsventil 38 über eine
Messleitung 40 der in dem zweiten Zweig 37 herrschende
Druck. Der in dem zweiten Zweig 37 herrschende Druck ist
identisch mit dem im Hochdruckspeicher 10 herrschenden
Druck. Damit wird über
das Druckbegrenzungsventil 38 unabhängig von dem in dem ersten
Hochdruckleitungszweig 14 bzw. dem zweiten Hochdruckleitungszweig 15 sowie
der angeschlossenen Leitungsabschnitte 5', 6' ein Mindestdruck aufrechterhalten.