DE102006016006B4 - Hydrostatic drive - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines über den Fahrantrieb angetriebenen Fahrzeuges, bei dem mindestens eine im Fördervolumen verstellbare Hydropumpe von einem Fahrantriebsmotor des Fahrzeuges angetrieben und von der Hydropumpe gefördertes Druckmedium einem im Schluckvolumen verstellbaren und über mindestens eine Vorlaufleitung und eine Rücklaufleitung angeschlossenen Hydromotor im Lastbetrieb zugeführt wird, wobei der Hydromotor (3) im Schubbetrieb in Richtung auf ein größeres Schluckvolumen verstellt und eine wählbare Druckdifferenz zwischen dem in den Arbeitsleitungen (30, 31) an dem Hydromotor (3) herrschenden Arbeitsdruck, der der an den Fahrzeugrädern (1) wirkenden Bremskraft proportional ist, über ein Druckbegrenzungsventil (5) im Nebenschluss abgelassen wird.The invention relates to a method for braking a vehicle driven by the travel drive, in which at least one hydraulic pump with adjustable delivery volume is driven by a travel drive motor of the vehicle and the pressure medium delivered by the hydraulic pump has a hydraulic motor with adjustable displacement and connected via at least one feed line and one return line in load operation is supplied, the hydraulic motor (3) being adjusted in the overrun mode in the direction of a larger displacement and a selectable pressure difference between the working pressure in the working lines (30, 31) on the hydraulic motor (3) and that acting on the vehicle wheels (1) Braking force is proportional, is released via a pressure relief valve (5) in the bypass.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Fahrantrieb für Straßenbaumaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a hydrostatic drive for road construction machinery according to the preamble of claim 1.

Aus DE 25 22 719 C2 ist ein gattungsgemäßer hydrostatischer Fahrantrieb bekannt, der grundsätzlich die verschiedenen Fahrzustände wie Beschleunigen und auch Bremsen ermöglicht. Dies erfolgt durch eine verstellbare Hydropumpe, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Dabei wird von der Hydropumpe gefördertes Druckmedium einem im Schluckvolumen verstellbaren und über mindestens eine Vor- und Rücklaufleitung angeschlossenen Hydromotor im Lastbetrieb zugeführt. Im Schubbetrieb ist der Hydromotor in Richtung auf ein größeres Schluckvolumen verstellbar. Über Stellglieder, die miteinander in Verbindung stehen können, kann über ein einstellbares Drosselventil eine Druckdifferenz vorgewählt werden, welche einer Bremskraft grundsätzlich proportional ist. Ferner ist ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, über welches je nach Betriebszustand Arbeitsdruck im Nebenschluß abgelassen wird.Out DE 25 22 719 C2 is a generic hydrostatic drive known, which basically allows the various driving conditions such as acceleration and braking. This is done by an adjustable hydraulic pump, which is driven by an internal combustion engine. In this case, the pressure medium conveyed by the hydraulic pump is supplied to a hydraulic motor which is adjustable in the intake volume and connected via at least one supply and return line in load operation. In overrun operation, the hydraulic motor is adjustable in the direction of a larger displacement. About actuators that can communicate with each other, a pressure difference can be selected via an adjustable throttle valve, which is basically proportional to a braking force. Further, a pressure limiting valve is provided, via which depending on the operating condition working pressure is shunted in the shunt.

Aus DE 195 09 869 A1 ist bekannt ein Steuer- und Regelsystem für ein automotives hydrostatisches Getriebe mit einer durch eine Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Verstellpumpe mit Förderpumpe und Servosystem und einem Verstellmotor, welcher durch ein Servoventil angesteuert wird. In der Steuerleitung zum Servoventil des Motors ist ein proportionales Druckminderventil vorgesehen, wodurch eine stufenlose Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit realisiert wird.Out DE 195 09 869 A1 is known a control system for an automotive hydrostatic transmission with a driven by an internal combustion pump variable displacement pump with feed pump and servo system and an adjusting motor, which is controlled by a servo valve. In the control line to the servo valve of the engine, a proportional pressure reducing valve is provided, whereby a stepless limitation of the driving speed is realized.

Das aus DE 42 06 833 bekannte hydrostatische Getriebe ist zwecks Änderung seines Übersetzungsverhältnisses in einem ersten Fahrbereich primär, d.h. durch Änderung des Hubvolumens der Hydropumpe, und in einem zweiten Fahrbereich sekundär, d.h. durch Änderung des Hubvolumens des Hydromotors, verstellbar und weist somit einen große Wandlungsbereich auf, der die Aufbringung großer Zugkräfte einerseits und die Erzielung hinreichender Fahrgeschwindigkeiten andererseits erlaubt. Dieser bekannte Fahrantrieb hat sich in der Praxis bewährt.The end DE 42 06 833 known hydrostatic transmission is in order to change its transmission ratio in a first driving range primarily, ie by changing the stroke volume of the hydraulic pump, and in a second driving range secondary, ie by changing the stroke volume of the hydraulic motor, adjustable and thus has a large conversion range, the application of large Traction forces on the one hand and the achievement of sufficient driving speeds on the other hand allowed. This known drive has proven itself in practice.

Bei Straßenbaumaschinen ist das Hubvolumen des Hydromotors, auch Schluckvolumen genannt, für einen Einbaugang und einen Transportgang zwischen mindestens zwei Einstellungen verstellbar. Für den Einbaugang besitzt der Hydromotor ein größeres Hubvolumen und für den Transportgang ein geringeres Hubvolumen. Im Transportgang erlaubt das geringere Hubvolumen die Einstellung größerer Drehzahlen für eine hinreichend hohe Fahrgeschwindigkeit. Diese Fahrgeschwindigkeit im Transportgang verlangt aber, daß die Straßenbaumaschine eine Bremse aufweist, damit die Straßenbaumaschine jederzeit zum Stehen gebracht werden kann. Dieses Bremsen muß eine hinreichend große Verzögerung bewirken, um in Notfällen die Straßenbaumaschine schnell zum Stehen zu bringen. Die Antriebsräder der Straßenbaumaschine weisen deshalb mechanische Betriebsbremsen auf. Nachteilig bei diesen mechanischen Betriebsbremsen ist der erforderliche Einbauraum, der zusätzliche Wartungsaufwand durch Verschleiß und der komplexe Bedienereingriff an Bremse und Dieselmotor.at road construction is the stroke volume of the hydraulic motor, also called displacement volume, for one Installation access and a transport corridor between at least two settings adjustable. For the installation access of the hydraulic motor has a larger displacement and for the transport a lower displacement. In the transport gear allows the lower displacement the setting of higher speeds for one sufficiently high driving speed. This driving speed but in transport gear requires that the road construction machine a brake has, so that the road construction machine can be stopped at any time. This braking must be sufficient size delay cause to emergencies the road construction machine to stop quickly. The drive wheels of the road construction machine therefore have mechanical service brakes. A disadvantage of these mechanical service brakes is the required installation space, the additional Maintenance costs due to wear and tear the complex operator intervention on brake and diesel engine.

Aus EP 0 886 594 B1 ist bekannt, bei Erdbewegungsmaschinen ein hydrostatisches Getriebe, das zum Vortrieb eingesetzt wird, auch zum Bremsen oder Stoppen der Maschine zu nutzen. Im Arbeitskreislauf ist ein Drosselventil vorgesehen, das einen Druckverlust im Ölstrom erzeugt. Die Verringerung des Steuerdrucks liefert eine verringerte Menge an Antriebskraft und hilft damit beim Bremsen und Anhalten. Die hierdurch erreichte Verzögerung ist jedoch nicht hinreichend, so daß ein hydraulisches Bremssystem zusätzlich vorgesehen sein muß.Out EP 0 886 594 B1 It is known to use in earthmoving machinery, a hydrostatic transmission, which is used for propulsion, also for braking or stopping the machine. In the working circuit, a throttle valve is provided, which generates a pressure drop in the oil flow. The reduction of the control pressure provides a reduced amount of driving force and thus helps with braking and stopping. However, the delay achieved thereby is not sufficient, so that a hydraulic brake system must be additionally provided.

Aus DE 42 34 826 C1 sind hydrostatische Getriebe für den Antrieb von Fahrzeugen bekannt, deren vom jeweiligen Fahrzeug-Antriebsmotor angetriebene Hydropumpe im Lastbetrieb je nach Fahrtrichtung über die eine oder die andere, jeweils als Vorlaufleitung dienende Arbeitsleitung zum Hydromotor fördert, um diesen und damit die Fahrzeug-Antriebsräder anzutreiben. Dabei baut sich in der Vorlaufleitung ein dem Antriebsmoment an den Fahrzeug-Antriebsrädern proportionaler Arbeitsdruck auf. Beim Wechsel vom Last- zum Schubbetrieb, wenn also der Antrieb des Hydromotors nicht durch die Hydropumpe erfolgt, sondern von den Fahrzeug-Antriebsrädern, etwa bei Bergabfahrt oder beim Bremsen des Fahrzeuges, übernommen wird, wechselt der Arbeitsdruck von der jeweiligen Vorlaufleitung zur jeweiligen Rücklaufleitung und bremst den Hydromotor und damit das Fahrzeug ab.Out DE 42 34 826 C1 Hydrostatic transmission for driving vehicles are known, the driven by the respective vehicle drive motor hydraulic pump promotes under load depending on the direction of one or the other, each serving as a supply line working line to the hydraulic motor to drive this and thus the vehicle drive wheels. In this case, a working pressure which is proportional to the drive torque at the vehicle drive wheels builds up in the supply line. When changing from load to overrun, so if the drive of the hydraulic motor is not carried out by the hydraulic pump, but is taken over by the vehicle drive wheels, such as downhill or when braking the vehicle, the working pressure of the respective flow line to the respective return line and brakes the hydraulic motor and thus the vehicle.

Dieser auch als Staudruck bezeichnete Arbeitsdruck ist der an den Fahrzeugrädern wirkenden Bremskraft proportional und kann bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen des hydrostatischen Getriebes in unerwünschter Weise unterschiedliche Werte annehmen. Um die erzielbare Bremswirkung an unterschiedliche Einsatzbedingungen anzupassen, ist eine Verstellung des Verdrängungsvolumens des Hydromotors in Richtung Vergrößerung des Verdrängungsvolumens vorgesehen. Eine eigenständige Steuereinrichtung ist dafür vorgesehen. Das für die Vorwärtsfahrt vorgesehene Bremsventil erzeugt einen Druckverlust im Ölstrom und verringert damit das von dem Hydromotor an den Verbrennungsmotor abgegebene Drehmoment, um ein Überdrehen des Antriebsmotors zu verhindern. Das hierdurch erreichte Abbremsen ist nicht hinreichend und erfolgt über den Fahrantriebsmotor. Dies kann zu gefährlich hohen Drehzahlen und Schäden führen. Auch die damit verbundene Lärmbelästigung ist nachteilig.This working pressure, which is also referred to as dynamic pressure, is proportional to the braking force acting on the vehicle wheels and can assume different values in different operating conditions of the hydrostatic transmission in an undesired manner. In order to adapt the achievable braking effect to different operating conditions, an adjustment of the displacement volume of the hydraulic motor in the direction of increasing the displacement volume is provided. An independent control device is provided for this purpose. The forward brake valve creates a pressure drop in the oil flow, thereby reducing the torque delivered by the hydraulic motor to the engine to prevent overrunning the drive motor. The braking achieved as a result is not sufficient and takes place over the traction drive motor. This can lead to dangerously high speeds and damage. The associated noise pollution is disadvantageous.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen hydrostatischen Fahrantrieb zu schaffen, der das Bremsen verbessert.task The invention is therefore to a hydrostatic drive to that improves braking.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.

Hierdurch wird ein hydrostatischer Fahrantrieb zum Bremsen eines über den Fahrantrieb abbremsbaren Fahrzeuges geschaffen, bei dem das Drehmoment des Hydromotors erhöht wird mit dem Zweck, ein Fahrzeug zu verzögern. Die Drehzahl des Fahrantriebsmotors ist unabhängig von dem Verzögern und kann beliebig erhöht oder auch abgesenkt werden.hereby is a hydrostatic drive for braking a over the Travel drive braked vehicle created in which the torque of the hydraulic motor increases is for the purpose of delaying a vehicle. The speed of the traction drive motor is independent from delaying and can be increased as desired or lowered.

Zum Abbremsen wird also das Schluckvolumen des Hydromotors im Schubbetrieb gezielt vergrößert und eine wählbare Druckdifferenz zwischen dem in den Arbeitsleitungen an dem Hydromotor herrschenden Arbeitsdruck über ein Druckbegrenzungsventil im Nebenschluß abgelassen. Der maximal zulässige Differenzdruck am Hydromotor wird durch ein entsprechend eingestelltes Druckbegrenzungsventil gewährleistet. Es findet insoweit eine Umwandlung in Wärmeenergie statt.To the Deceleration is thus the displacement of the hydraulic motor in overrun selectively enlarged and a selectable one Pressure difference between the prevailing in the working lines to the hydraulic motor Working pressure over a pressure relief valve drained in shunt. The maximum permissible differential pressure On the hydraulic motor is by an appropriately adjusted pressure relief valve guaranteed. There is thus a conversion into heat energy instead.

Vorteilhaft ist insoweit auch der einfachere Abtransport der in Wärme umgewandelten Energie aus dem Bereich der Radnabe und eine mögliche Teilautomatisierung des Bremsvorgangs durch einfache Fahrhebelbetätigung.Advantageous is in this respect also the simpler removal of the converted into heat Energy from the wheel hub area and a possible partial automation the braking process by simple lever operation.

Die Abbremsung findet dabei nicht allein durch Umwandlung in Wärmeenergie statt. Vielmehr erfolgt das Bremsen zusätzlich auch über den Fahrantriebsmotor, an dem durch eine Erhöhung der Motordrehzahl eine Umwandlung in Bewegungsenergie erfolgt. Der Ölstrom wird dazu geteilt mittels eines Stromteilers in der Rücklaufleitung.The Deceleration does not take place solely by conversion into heat energy instead of. Rather, the braking is done in addition to the Traction drive motor to which by increasing the engine speed a Transformation into kinetic energy occurs. The oil flow is divided by means of a flow divider in the return line.

Ein für die Vorwärtsfahrt vorgesehenes Stromteilerventil begrenzt den zur Fahrpumpe geleiteten Ölstrom beim Bremsen, um ein Überdrehen des Antriebsmotors zu verhindern.One for the driving forward provided flow divider valve limits the guided to the drive pump oil flow during Brakes to overspeed to prevent the drive motor.

Das Schluckvolumen des Hydromotors ist vorzugsweise derart einstellbar, daß das hohe Schluckvolumen des Hydromotors auf das 3- bis 6-fache des niedrigen Schluckvolumens eingestellt werden kann.The Suction volume of the hydraulic motor is preferably adjustable such that this high displacement of the hydraulic motor to 3 to 6 times the low Swallowing volume can be adjusted.

Die Einsatzgrenzen der Hydropumpe, und zwar Differenzdruck und Förderstrom, können durch Ventile abgesichert werden. Vorzugsweise ist ein Dreiwege-Stromregelventil der Hydropumpe in der Rücklaufleitung vorgeschaltet, das um 5 bis 10% höher eingestellt ist als der Förderstrom der Hydropumpe.The Operating limits of the hydraulic pump, namely differential pressure and flow rate, can be secured by valves. Preferably, a three-way flow control valve the hydraulic pump in the return line upstream, which is set by 5 to 10% higher than the flow the hydraulic pump.

Der erfindungsgemäße hydrostatische Fahrantrieb erlaubt Verzögerungen, die den Anforderungen des § 41 StVZO und der ISO 3450 genügen. Mechanische Bremsen können deshalb entfallen. Minimale Betriebskosten sind die Folge, da Servicearbeiten an mechanischen Bremsen entfallen. Eine reduzierte Lärmemission durch beispielsweise abgesenkte Dieselmotor-Betriebsdrehzahlen wird ebenfalls erreicht. Die Bedienung kann durch eine Teilautomatisierung des Bremsvorgangs vereinfacht werden.Of the Hydrostatic according to the invention Traction drive allows delays, the requirements of § 41 StVZO and the ISO 3450 are sufficient. Mechanical brakes can therefore omitted. Minimal operating costs are the result, since service work account for mechanical brakes. A reduced noise emission by, for example, lowered diesel engine operating speeds also achieved. The operation can be done by a partial automation the braking process can be simplified.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further Embodiments of the invention are the following description and the dependent claims refer to.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The The invention will be described below with reference to the attached FIG illustrated embodiment explained in more detail.

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Fahrantrieb für ein Fahrzeug, wie z.B. Erntemaschinen mit StVZO Zulassung, Mähdrescher, Rübenroder und insbesondere einen Radfertiger. Der hydrostatische Fahrantrieb ist ausgelegt für eine Transportfahrt, einen Einbaubetrieb und vorzugsweise einen Störungsbetrieb.The The invention relates to a hydrostatic drive for a vehicle, such as. Harvesters with StVZO approval, combine harvester, beet harvester and in particular a wheeled paver. The hydrostatic drive is designed for a transport journey, a paving operation and preferably a Fault Operation.

Bei dem Fahrantrieb wird mindestens eine im Fördervolumen verstellbare Hydropumpe 4 von einem Fahrantriebsmotor 32 des Fahrzeuges angetrieben.In the traction drive is at least one hydraulic pump adjustable in the delivery volume 4 from a traction drive motor 32 driven by the vehicle.

Von der Hydropumpe 4 gefördertes Druckmedium wird einem im Schluckvolumen verstellbaren und bei einer Vorwärtsfahrt über mindestens eine Vorlaufleitung 30 und eine Rücklaufleitung 31 als Arbeitsleitungen angeschlossenen Hydromotor 3 im Lastbetrieb zugeführt. Zum Bremsen wird der Hydromotor im Schubbetrieb in Richtung auf ein größeres Schluckvolumen verstellt und eine wählbare Druckdifferenz zwischen dem in den Arbeitsleitungen 30, 31 an dem Hydromotor 3 herrschenden Arbeitsdruck, der der an den Fahrzeugrädern wirkenden Bremskraft proportional ist, über ein Druckbegrenzungsventil 5 im Nebenschluß abgelassen. Hinter dem Druckbegrenzungsventil 5 ist der Druck niedriger und die Temperatur des Mediums höher als vor dem Druckbegrenzungsventil 5.From the hydraulic pump 4 Promoted pressure medium is adjustable in the intake volume and when driving forwards over at least one supply line 30 and a return line 31 Hydraulic motor connected as working lines 3 fed in load operation. For braking, the hydraulic motor is adjusted in overrun mode in the direction of a larger displacement and a selectable pressure difference between the in the working lines 30 . 31 on the hydraulic motor 3 prevailing working pressure, which is proportional to the braking force acting on the vehicle wheels, via a pressure relief valve 5 drained in the shunt. Behind the pressure relief valve 5 the pressure is lower and the temperature of the medium higher than before the pressure relief valve 5 ,

Das Ablassen des aufgestauten Druckmediums aus der Rücklaufleitung 31 im Schubbetrieb im Nebenschluß durch Umwandlung in Wärmeenergie kann gesteuert werden durch eine Stromteilung mittels eines steuerbaren Stromteilerventils 6. Der in der Leitung 31 fließende Ölstrom kann durch das Stromteilerventil 6 anteilig auf die Hydropumpe 4 und ein Druckbegrenzungsventil 8 aufgeteilt werden. Die Einstellung des Schluckvolumens des Hydromotors 3 erfolgt vorzugsweise zwischen einem niedrigen Schluckvolumen für einen Transportgang und einem hohen Schluckvolumen für einen Einbaugang. Das hohe Schluckvolumen des Hydromotors 3 ist vorzugsweise auf das 3- bis 6-fache des niedrigen Schluckvolumens eingestellt.Discharging the accumulated pressure medium from the return line 31 in overrun by shunt by conversion into heat energy can be controlled by a current division by means of a controllable flow divider valve 6 , The one in the line 31 flowing oil flow can through the flow divider valve 6 proportional to the hydraulic pump 4 and a Pressure relief valve 8th be split. The adjustment of the displacement of the hydraulic motor 3 preferably takes place between a low intake volume for a transport gear and a high intake volume for a mounting access. The high displacement of the hydraulic motor 3 is preferably set to 3 to 6 times the low swallowing volume.

Die Figur zeigt für einen Einzelradantrieb zwei als Fahrantrieb für ein Fahrzeug vorgesehene hydrostatische Getriebe 33, 34, die jeweils mit einem geschlossenen Kreislauf ausgebildet sind. Jedes Getriebe 33, 34 umfaßt die verstellbare Hydropumpe 4 mit vorzugsweise zwei Förderrichtungen für eine Vorwärts- sowie eine Rückwärtsfahrt und einen verstellbaren Hydromotor 3 mit ebenfalls zwei Drehrichtungen. Dem Hydromotor 3 ist ein Gang-Getriebe 2 nachgeschaltet, das auf jeweils ein Fahrzeug-Antriebsrad, vorzugsweise ein Hinterrad 1 des Fahrzeuges, wirkt. Bei einem Einzelradantrieb sind vorzugsweise zwei geschlossene Kreisläufe 33, 34 vorgesehen, die gleich aufgebaut sind und Nebengruppen gemeinsam nutzen. Hydropumpe 4 und Hydromotor 3 bilden die Hydromaschinen eines primär und sekundär verstellbaren hydrostatischen Getriebes 33, 34.The figure shows for a single-wheel drive two provided as a drive for a vehicle hydrostatic transmission 33 . 34 , which are each formed with a closed circuit. Every transmission 33 . 34 includes the adjustable hydraulic pump 4 with preferably two conveying directions for a forward and a reverse drive and an adjustable hydraulic motor 3 also with two directions of rotation. The hydraulic engine 3 is a gear transmission 2 downstream, each on a vehicle drive wheel, preferably a rear wheel 1 of the vehicle, acts. In a single-wheel drive are preferably two closed circuits 33 . 34 provided, which are the same structure and share subgroups. hydraulic pump 4 and hydraulic motor 3 form the hydraulic machines of a primary and secondary adjustable hydrostatic transmission 33 . 34 ,

In einem Lastbetrieb fördert die von einem Fahrzeug-Antriebsmotor 32, insbesondere einem Dieselmotor, angetriebene Hydropumpe 4 je nach Fahrrichtung über die eine oder andere, jeweils als Vorlaufleitung dienende Arbeitsleitung Druckmedium zum Hydromotor 3, um diesen und damit ein Fahrzeug-Antriebsrad 1 anzutreiben. In Vorwärts-Fahrrichtung bilden die Arbeitsleitungen eine Vorlaufleitung 30 und eine Rücklaufleitung 31. Aufgrund des Förderstroms der Hydropumpe 4 baut sich in der Vorlaufleitung 30 ein dem Antriebsmoment an dem Fahrzeug-Antriebsrad 1 proportionaler Arbeitsdruck auf.In a load operation, this is powered by a vehicle drive motor 32 , in particular a diesel engine, powered hydraulic pump 4 depending on the direction of travel over one or the other, each serving as a supply line working pressure medium to the hydraulic motor 3 to this and thus a vehicle drive wheel 1 drive. In forward travel direction, the working lines form a flow line 30 and a return line 31 , Due to the flow rate of the hydraulic pump 4 builds in the supply line 30 a drive torque on the vehicle drive wheel 1 proportional working pressure.

Eine hydraulische Bremseinrichtung besteht aus einem Brems-Druckbegrenzungsventil 5 im Nebenschluß und einem Stromteiler 6, der zusammen mit der Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe 4 und gegebenenfalls zusammen mit der Verstellung des Schluckvolumens des Hydromotors 3 zu einem größeren Schluckvolumen gesteuert wird, um das Ablassen des aufgestauten Druckmediums überwiegend über den Nebenschluß zu erreichen. Der maximal zulässige Druck an der Hydropumpe 4 und dem Stromregelventil 6 kann durch ein vorgeschaltetes Druckreduzierventil 7 sichergestellt werden. Der am Stromregelventil 6 nicht zur Hydropumpe 4 geleitete Teil-Förderstrom kann durch ein Druckbegrenzungsventil 8 vorgespannt werden, um die Bremswirkung zu erhöhen.A hydraulic brake device consists of a brake pressure relief valve 5 in shunt and a current divider 6 , which together with the adjustment of the delivery volume of the hydraulic pump 4 and optionally together with the adjustment of the displacement of the hydraulic motor 3 is controlled to a larger displacement to achieve the discharge of the accumulated pressure medium predominantly via the shunt. The maximum allowable pressure at the hydraulic pump 4 and the flow control valve 6 can by an upstream pressure reducing valve 7 be ensured. The at the flow control valve 6 not to the hydraulic pump 4 Guided partial flow can be controlled by a pressure relief valve 8th be biased to increase the braking effect.

Die beschriebene Lösung dient vorzugsweise ausschließlich zum Bremsen in der Vorwärtsfahrt.The described solution is preferably exclusively for braking in forward motion.

Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft anhand eines Ausführungsbeispiels bezüglich eines Radfertigers beschrieben.The Invention will be described below by way of example with reference to an embodiment in terms of a wheel paver described.

Bei der Transportfahrt bewegt sich dieser Radfertiger vorwärts mit einer Geschwindigkeit üblicherweise zwischen 0 und 20 km/h und rückwärts mit einer Geschwindigkeit zwischen 0 und 8 km/h. Aus einer solchen Transportfahrt muß der Radfertiger abgebremst werden, und zwar mit 3,5 m/s2 gemäß StVZO bzw. 2,5 m/s2 gemäß ISO 3450.During transport, this wheeled paver moves forward at a speed usually between 0 and 20 km / h and backwards at a speed between 0 and 8 km / h. The wheel paver must be decelerated from such a transport journey, namely with 3.5 m / s 2 according to StVZO and 2.5 m / s 2 according to ISO 3450.

Der Radfertiger wird verzögert durch Aufbringen einer Verzögerungskraft an der Kontaktstelle zwischen einer Fahrbahn und den Hinterrädern 1 des Radfertigers. Abhängig vom statischen Halbmesser der Hinterräder 1 als Hebellänge und der Übersetzung eines Getriebes 2, vorzugsweise eines Planetengetriebes, resultiert aus der Verzögerungskraft ein Drehmoment, welches von einem Hydraulikmotor 3 aufzubringen ist, um das gewünschte Abbremsen zu erreichen. Abhängig vom Schluckvolumen des Hydraulikmotors 3 resultiert aus dem für das Abbremsen benötigten Drehmoment der dazu erforderliche Differenzdruck am Hydraulikmotor 3. Das Verstellen des Schluckvolumens erfolgt vorzugsweise elektrisch.The wheel paver is decelerated by applying a deceleration force at the contact point between a roadway and the rear wheels 1 of the wheeled paver. Depending on the static radius of the rear wheels 1 as lever length and the translation of a gearbox 2 , Preferably a planetary gear, resulting from the deceleration force, a torque, which from a hydraulic motor 3 is applied in order to achieve the desired deceleration. Depending on the displacement of the hydraulic motor 3 results from the torque required for braking the required differential pressure on the hydraulic motor 3 , The adjustment of the absorption volume is preferably carried out electrically.

Mit einem auf das minimale Schluckvolumen eingestellten Hydraulikmotor 3 ist der Radfertiger in der Lage, versorgt durch eine Hydropumpe 4 mit einem begrenzten Fördervolumen und einem begrenzten Differenzdruck, eine Geschwindigkeit von 20 km/h zu erreichen. Mit einem auf ein maximales Schluckvolumen eingestellten Hydraulikmotor 3 und der maximal zulässigen Druckdifferenz des Hydraulikmotors 3 ist es möglich, ein Drehmoment aufzubringen, das ausreicht, den Radfertiger mit 3,5 m/s2 zu verzögern.With a hydraulic motor set to the minimum displacement 3 the wheeled paver is capable of being supplied by a hydraulic pump 4 with a limited displacement and a limited differential pressure to reach a speed of 20 km / h. With a hydraulic motor set to a maximum displacement 3 and the maximum allowable pressure difference of the hydraulic motor 3 it is possible to apply a torque sufficient to delay the wheel paver with 3.5 m / s 2 .

Beim betrachteten Radfertiger wird vorzugsweise beim Verzögern von 20 auf null km/h mit 3,5 m/s3 zunächst das Schluckvolumen des Fahrmotors 3 von ca. 25 auf ca. 107 cm3 vergrößert und vorzugsweise etwa 1 Sekunde später beginnend gleichzeitig das Fördervolumen der Fahrpumpe 4 und der Durchfluß vom Stromteiler 6 zur Fahrpumpe 4 proportional vom Maximalwert auf null verringert.When considering wheeled paver is preferably at the deceleration of 20 to zero km / h with 3.5 m / s 3, the first displacement of the drive motor 3 increased from about 25 to about 107 cm 3 , and preferably about 1 second later starting simultaneously the delivery volume of the drive pump 4 and the flow from the flow divider 6 to the driving pump 4 reduced to zero proportionally from the maximum value.

Beim Verzögern des Radfertigers wird die kinetische Energie in Wärmeenergie und gegebenenfalls mechanische Energie umgewandelt. Die Umwandlung in Wärmeenergie findet überwiegend während der Durchströmung des Brems-Druckbegrenzungsventils 5 und zusätzlich durch Reibung im Antriebsstrang statt. Eine Umwandlung in Bewegungsenergie kann durch eine Erhöhung der Dieselmotordrehzahl erfolgen.When decelerating the wheel paver, the kinetic energy is converted into heat energy and possibly mechanical energy. The conversion into heat energy takes place predominantly during the flow through the brake pressure relief valve 5 and in addition by friction in the drive train instead. A conversion into kinetic energy can be done by increasing the diesel engine speed.

Unter Berücksichtigung von Maschinensicherheit und Fahrkomfort muß die Verzögerung des Radfertigers im Betrieb stufenlos zwischen 0 und 3,5 m/s2 dosierbar sein. Bei geringerer Verzögerung kann die kinetische Energie bevorzugt durch die im Antriebssystem vorhandene Reibung kompensiert werden, ohne zusätzliche Wärme in das Hydrauliksystem einzutragen. Bei zunehmend höherer Verzögerung steigt der Anteil der in Wärme umgewandelten Energie.Considering machine tools safety and ride comfort, the deceleration of the wheeled paver must be infinitely variable between 0 and 3.5 m / s 2 during operation. With less delay, the kinetic energy can preferably be compensated by the existing friction in the drive system, without entering additional heat in the hydraulic system. As the delay increases, the proportion of energy converted to heat increases.

Zum Abbremsen wird also das Schluckvolumen des Hydromotors im Schubbetrieb gezielt vergrößert,
z.B. von 25 cm3 bei 20 km/h
auf 32 cm3 für a = 1,5 m/s2
auf 54 cm3 für a = 2,5 m/s2
auf 75 cm3 für a = 3,5 m/s2 To decelerate, therefore, the displacement of the hydraulic motor is increased selectively in overrun mode,
eg from 25 cm 3 at 20 km / h
to 32 cm 3 for a = 1.5 m / s 2
to 54 cm 3 for a = 2.5 m / s 2
to 75 cm 3 for a = 3.5 m / s 2

Dies verursacht bei 20 km/h
ca. 96 dm3/min bei a = 1,5 m/s2
ca. 162 dm3/min bei a = 2,5 m/s2
ca. 225 dm3/min bei a = 3,5 m/s2 This causes at 20 km / h
about 96 dm 3 / min at a = 1.5 m / s 2
about 162 dm 3 / min at a = 2.5 m / s 2
about 225 dm 3 / min at a = 3.5 m / s 2

Der Antriebsmotor kann ohne Überdrehzahl ca. 75 dm3/min konsumieren. Der darüber hinaus gehende Reststrom wird über ein Druckbegrenzungsventil im Nebenschluß abgelassen.The drive motor can consume about 75 dm 3 / min without overspeed. The remaining residual current is drained via a pressure relief valve in shunt.

Abhängig von der Belastung durch Nebenaggregate wie Generator oder Hydraulikpumpen ist der Dieselmotor 32 in der Lage, seiner Beschleunigung unterschiedlich hohe Widerstände entgegenzusetzen. Das auf den Dieselmotor 32 von einer Hydropumpe 4 übertragene Drehmoment ist abhängig von der Fördervolumeneinstellung der Hydropumpe 4 und der vorhandenen Druckdifferenz.Depending on the load of ancillaries such as generator or hydraulic pumps is the diesel engine 32 able to counteract its acceleration with varying degrees of resistance. That on the diesel engine 32 from a hydraulic pump 4 transmitted torque depends on the delivery volume setting of the hydraulic pump 4 and the existing pressure difference.

Eine zum Anhalten des Radfertigers erforderliche Verringerung des Pumpenfördervolumens führt oberhalb eines bestimmten Differenzdruckniveaus tendenziell zu einer momentanen Erhöhung der Dieselmotordrehzahl. Um die obere Drehzahl des Dieselmotors zu begrenzen, kann der zur Hydropumpe 4 strömende Volumenstrom proportional zur Fördervolumeneinstellung der Hydropumpe 4 an einem Stromteiler 6 elektrisch verstellt werden. Für eine Absicherung des Stromteilers 6 kann ein Druckbegrenzungsventil 7 vorgeschaltet sein. Ein nicht zur Hydropumpe 4 strömender Reststrom wird durch ein Druckbegrenzungsventil 8 vorgespannt.A reduction in pump delivery volume required to stop the wheel paver tends to result in a momentary increase in diesel engine speed above a certain differential pressure level. To limit the upper speed of the diesel engine, that can be used for the hydraulic pump 4 flowing volume flow proportional to the delivery volume setting of the hydraulic pump 4 on a flow divider 6 be electrically adjusted. For securing the flow divider 6 can be a pressure relief valve 7 be upstream. One not to the hydraulic pump 4 flowing residual flow is through a pressure relief valve 8th biased.

Während der Vorwärtsfahrt ist das Wegeventil 17 geschaltet. Während der Rückwärtsfahrt ist das Wegeventil 17 nicht geschaltet und ermöglicht über das Drosselrückschlagventil 18 das Umgehen des Stromteilers 6.During forward travel is the directional control valve 17 connected. During the reverse drive is the directional control valve 17 not switched and made possible via the throttle check valve 18 bypassing the flow divider 6 ,

Zur Kühlung des Fahrantrieb-Hydraulikkreislaufs wird mit Spülventilen 9 ein Teil-Ölvolumenstrom entnommen und über einen Kühler 10 zu einem Ölbehälter 11 geleitet. Die Spülventile sind fahrtrichtungsabhängig mit Wegeventilen 12 zuschaltbar und werden während des Bremsvorgangs abgeschaltet. Rückschlagventile 19 verhindern einen hydraulischen Kurzschluß. Durch eine in die Hydropumpe 4 integrierbare Speisepumpe 13 kann der entnommene Ölstrom ergänzt werden. Die Höhe des Speisedrucks kann durch das in die Hydropumpe integrierte Speisedruckbegrenzungsventil 14 gewährleistet werden, Falls beim Abbremsen ein Förderstrom der Speisepumpe 13 nicht ausreicht, um den Speisedruck an den Fahrmotoren aufrecht zu erhalten, kann über Nachspeiseventile 15 und ein Druckreduzierventil 16 ein zusätzlicher Volumenstrom eingespeist werden. Ein Volumenstrom zum Nachspeisen und zum Lösen einer Parkbremse kann von einer Pumpe 21 gefördert und im Druck durch ein Ventil 22 begrenzt werden.To cool the traction drive hydraulic circuit is with flush valves 9 taken from a partial oil flow and a cooler 10 to an oil container 11 directed. The flush valves are dependent on the direction of travel with directional control valves 12 switchable and are switched off during the braking process. check valves 19 prevent a hydraulic short circuit. Through one in the hydraulic pump 4 integrated feed pump 13 the extracted oil stream can be supplemented. The level of the feed pressure can be controlled by the feed pressure relief valve integrated into the hydraulic pump 14 If, during braking, a feed flow of the feed pump 13 is insufficient to maintain the feed pressure to the traction motors, can via refill valves 15 and a pressure reducing valve 16 an additional volume flow to be fed. A volume flow for desserts and for releasing a parking brake can be provided by a pump 21 promoted and pressurized by a valve 22 be limited.

Im Einbaubetrieb wird der Radfertiger vorwärts und rückwärts mit 0 bis 40 m/min bewegt. Durch die geringere kinetische Energie und einen Betrieb bei größerem Schluckvolumen des Hydromotors 3 sind die Drücke beim Verzögern deutlich niedriger als im Transportgang. Die Steuerung erfolgt prinzipiell gleich.During installation, the wheel paver is moved forwards and backwards at 0 to 40 m / min. Due to the lower kinetic energy and operation with larger displacement of the hydraulic motor 3 the pressures during deceleration are significantly lower than in the transport gear. The control is basically the same.

Bei Radfertigern können periodische Abweichungen von der gewünschten Fahrgeschwindigkeit, tendenziell im niedrigen Geschwindigkeitsbereich zwischen 0 ... ca. 5 m/min Einbaugeschwindigkeit beobachtet werden. Wesentliche Ursachen dafür sind u.a.

  • – die Drehelastizität der Hinterradreifen,
  • – die diskontinuierlichen Zugkräfte zwischen Haft-, Übergangs- und Gleitreibung mit den daraus resultierenden Druckunterschieden an der Fahrpumpe, welche wiederum zu Änderungen im Verhältnis von Nutz- zu Leckölvolumenstrom führen.
In the case of wheeled pavers, periodic deviations from the desired travel speed, which tend to be observed in the low speed range between 0 ... approx. 5 m / min installation speed, can be observed. Major causes for this include
  • The torsional elasticity of the rear tire,
  • - The discontinuous tensile forces between adhesive, transitional and sliding friction with the resulting pressure differences on the drive pump, which in turn lead to changes in the ratio of useful to leakage oil volume flow.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet die Möglichkeit, im Einbaubetrieb die Fahrmotoren durch entsprechende Ansteuerung des Stromteilerventils auf ein höheres Druckniveau vorzuspannen und/oder durch Schalten des druckseitigen Spülventils den Nutzvolumenstrom der Fahrpumpe zu erhöhen. Auf diese Weise wird das Bewegungsverhalten des Fahrantriebs positiv beeinflußt.The inventive solution offers the possibility, during installation, the traction motors by appropriate control of the flow divider valve to a higher Presetting the pressure level and / or by switching the pressure side flush valve to increase the useful volume flow of the driving pump. That's how it works Movement behavior of the drive positively influenced.

Als Störungsbetrieb werden Zustände zusammengefaßt, in denen einzelne Komponenten ihre vorgesehenen Funktionen nicht ausüben. Zu unterscheiden ist: der Ausfall der elektrischen Spannung während der Fahrt, der Fahrbetrieb mit eingeschränktem Funktionsumfang bei laufendem Dieselmotor und das Abschleppen bei stehendem Dieselmotor.When fault operation become states summarized, in which individual components do not have their intended functions exercise. The difference is: the failure of the electrical voltage during the Ride, the driving with limited functionality while running Diesel engine and towing with the diesel engine stopped.

Bei Ausfall der elektrischen Spannung wird der Hydromotor 3 auf maximales Schluckvolumen, die Hydropumpe 4 auf Null-Fördervolumen, ein Bremsöffnungsventil 20 ausgeschaltet und der Stromteiler 6 auf Null-Durchfluss geschaltet, so daß über das Brems-Druckbegrenzungsventil 5 und die Parkbremse im Gang-Getriebe 3 eine Verzögerung mit mindestens 3,5 m/s2 erfolgt.In case of failure of the electrical voltage is the hydraulic motor 3 to maximum displacement, the hydraulic pump 4 to zero displacement, a brake opening valve 20 switched off and the flow divider 6 switched to zero flow, so that via the brake pressure relief valve 5 and the parking brake in the gearbox 3 a delay of at least 3.5 m / s 2 takes place.

Falls der Stromteiler 5 funktionsuntüchtig wird, erfolgt gesteuert über das Drosselrückschlagventil 18 und das Wegeventil 17 eine Verzögerung mit mindestens 3,5 m/s2.If the flow divider 5 is functionally controlled, is controlled by the throttle check valve 18 and the directional valve 17 a delay of at least 3.5 m / s 2 .

Der Fahrbetrieb mit Einbaugeschwindigkeit bleibt möglich, falls die elektrische Steuerung des Hydromotors 3, des Stromteilers 6 und/oder des Wegeventils 17 funktionsuntüchtig ist.Driving with installation speed remains possible if the electrical control of the hydraulic motor 3 , the flow divider 6 and / or the directional control valve 17 is inoperative.

Bei stehendem Dieselmotor 32 und fehlender Betriebsspannung kann der Radfertiger abgeschleppt werden, nachdem manuell in der Hydropumpe 4 umgestellt und die Parkbremse im Gang-Getriebe 2 manuell gelöst worden ist.With the diesel engine stopped 32 and lack of operating voltage, the wheel paver can be towed after manually in the hydraulic pump 4 converted and the parking brake in the gearbox 2 has been solved manually.

Claims (4)

Hydrostatischer Fahrantrieb für ein Fahrzeug, mit mindestens einem primär und sekundär verstellbaren hydrostatischen Getriebe (33, 34), das wenigstens zwei Hydromaschinen in Form einer von einem Antriebsmotor (32) des Fahrzeuges antreibbaren Hydropumpe (4) und eines an diese über wenigstens zwei Arbeitsleitungen eines geschlossenen hydraulischen Arbeitskreislaufs angeschlossenen Hydromotors (3) umfaßt, wobei beide Hydromaschinen in ihrem jeweiligen Hubvolumen und ihrer Förderrichtung verstellbar sind und parallel zwischen den beiden Arbeitsleitungen ein Druckbegrenzungsventil (5) angeordnet ist, dem in der Rücklaufleitung (31) ein auf eine Verringerung des Fördervolumens der Hydropumpe (4) im Schubbetrieb ansprechendes Stromregelungsventil (6) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromregelventil (6) einen Teilstrom über ein Druckbegrenzungsventil (8) abläßt.Hydrostatic drive for a vehicle, having at least one primary and secondarily adjustable hydrostatic transmission ( 33 . 34 ), the at least two hydraulic machines in the form of one of a drive motor ( 32 ) of the vehicle drivable hydraulic pump ( 4 ) and a hydraulic motor connected thereto via at least two working lines of a closed hydraulic working circuit ( 3 ), wherein both hydraulic machines are adjustable in their respective displacement and their conveying direction and parallel between the two working lines a pressure relief valve ( 5 ) is arranged in the return line ( 31 ) on a reduction of the delivery volume of the hydraulic pump ( 4 ) in coasting responsive flow control valve ( 6 ), characterized in that the flow control valve ( 6 ) a partial flow via a pressure relief valve ( 8th ) leaves. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromregelventil (6) als in Abhängigkeit von der Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe (4) steuerbare Drossel ausgebildet ist.Hydrostatic drive according to claim 1, characterized in that the flow control valve ( 6 ) as a function of the adjustment of the delivery volume of the hydraulic pump ( 4 ) is formed controllable throttle. Hydrostatischer Fahrantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydromotor (3) zwischen einem niedrigen, einem Transportgang entsprechenden Schluckvolumen und einem hohen, einem Einbaugang entsprechenden Schluckvolumen verstellbar ist.Hydrostatic drive according to one of claims 1 to 2, characterized in that the hydraulic motor ( 3 ) between a low, a transport passage corresponding intake volume and a high, a storage access corresponding intake volume is adjustable. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hohe Schluckvolumen des Hydromotors (3) das 3- bis 6-fache des niedrigen Schluckvolumens des Hydromotors (3) beträgt.Hydrostatic drive according to claim 3, characterized in that the high displacement of the hydraulic motor ( 3 ) 3 to 6 times the low absorption volume of the hydraulic motor ( 3 ) is.
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