DE1292983B - Hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe mit einer z. B. von einem Motor angetriebenen Hydropumpe, die über einen hydraulischen Kreislauf einen Hydromotor antreibt, und einem bei Bedarf in den Kreislauf einschaltbaren Flüssigkeitsspeicher, zur Aufnahme und Abgabe von kurzzeitigen Leistungsspitzen.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei solchen Getrieben, die zwecks Erreichung hoher Massenbeschleunigung in der Lage sind, kurz dauernde Leistungsspüzen aufzunehmen bzw. zu übertFagen, eine einfache Anordnung für dasi Umschalten des Speichers zu schaffen.
• Eine Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch ein in die Niederdruckleitung dee Kreislaufes eingeschal,-tetes Verzögerungsdrosselventil und ein mit diesem gekoppeltes Umsteuerventil;, das- beim Schließen- des Drosselventils die Niederdruckauslaßleitung des Hydromotors an einer in Strömungsrichtung hiner dem Drosselventil gelegenen Stelle mit dem Speicher zwecks Druckspeicherung verbindet und bei geöffnetem oder teilweise geöffnetem Drosselventil den Speicher zum Zwecke des Entladens mit dem Pumpeneinlaß verbindet, sowie ein automatisches vom Druckabfall am Drosselventil gesteuertes Ausgleichsdrosselventil, das in die Niederdruckleitung zwischen Drosselventil und Pumpe eingeschaltet ist und bei gerin.:. gem Druckabfall am Drosselventil offen und bei einem großen Druckabfall gesperrt ist.
• Aus der deutschen Patentschrift 1002 776 ist bereits ein hydrostatisches Getriebe für Fahrzeuge bekannt bei welchem ein Speicher über ein Uiü#fäüörventil mit einer Hochdruck führenden Leitung verbunden werden kann, wenn die treibenden Räder des Fahrzeuges, abgebremst werden sollen. Zu diesem Zweck wird die Förderrichtung des Hydromotors umgekehrt, so daß dieser danach als Pumpe arbeitet und Druckflüssigkeit mit umgekehrter Förderrichtung fördert. Ein in der Druckleitung angeordnetes Rückschlagventil verhindert ein Zurückströmen der Flüssigkeit zur Hydropumpe, so daß der Speicher gefüllt wird. Ist der Speicher gefüllt, und die trem-'s-u'ng-- -soll fortdauern, so öffnet ein auf dem Maximaldruck des Speichers eingestelltes überdruckventil eine Rückflußleitung. Im Bedarfsfall, i * B, z--ülh Beschleunigen des Fahrzeugs ' kann die gespeicherte Energie wieder verwendet werden.
• Ein wesentlicher Vorteil eines hydrostatischen Getriebes nach der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, daß infolge der Möglichkeit, den Speicher mit der Niederdiu#kieitun g zu verbindeii, der Speicher beim Abbremsvorgang bereits früher anspricht, als dies der Fall wäre, wenn ein Anschluß des Speichers an di ' e - Hochdruckleitung vorgesehen ist. Ferner kann bei einer F-nergiääbgabe des Speicher§ an die Niederdruckleitung eine größere Energie als bei Einspeisung in die Hochdruckleitung entnommen werden.
• Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläniert, w#`eIche ein'Ausführüngsbeispiel eines hydrostatischen Getriebes nach der Erfindung in teilweise sowie schematischer Darstellung zeigt.
• Ein Hydromotor 3- liegt am Pumpenauslaß einer (nicht gezeigten) Hydropumpe. Eine Niederdruckleitung 7 verbindet den Auslaß des Hydromotors 3 mit dem Einlaß eines Verzögerungsdrosselventils 11, dessen jeweiliger Öffnungsquerschnitt durch ein in einem Fahrzeug vorgesehenes Pedal 15 regulierbar ist. Das Pedal 15 sowie das Drosselventil 11 sind zusätzlich mit einem Umsteuerventil 28 gekoppelt, welches einem Flüssigkeitsspeicher27 zugeordnet ist. Ist das Drosselventilll auf geringen Durchlaßquergchnitt eingestellt oder geschlossen, so befindet sich das Umsteuerventil 28 in der gezeigten Stellung, während es bei geöffnetem Drosselventil 11 gegenüber der gezeigten Stellung nach links ausgelenkt ist, wobei der Speicher 27 über ein in seiner Funktion nachfolgend noch zu beschreibendes Auslaßdrosselventil 28 z mit dem Pumpenciala3 verbunden ist.
• Der Auelaß- deg Drosselventils 11 ist über ein Ausgleichsdrosselventil 30 ebenfalls mit dem Pumpeneinlaß verbunden. Das Ausgleichsdrosselventil 30-umfaßt ein Stellglied bestehend aus einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit, welche einen Stufenzylinder 31 sowie einen darin geführten Stufenkolben 32 aufweist, welcher über eine Kolbenstange auf das Ausgleichsdrosselventil 30 wirkt. Wird der Stufenkolben 32 in Richtung nach oben ausgelenkt, so erfolgt eine Vergrößerung des Durchlaßquerschnittes des Ausgleichsdrosselventils 30, während eine Auslenkung des Stufeniolbens# j2 -nach unferi e-iiie mehr oder weniger weitgehende Schließung bewirkt. Die Kolben-Zylinder-Einheit 31, 32 umfaßt zwei Zylinderräume von größerem Querschnitt und einen zusätzlichen Zylinderraum von geringerem Querschnitt. Der eine der beiden größeren Querschnitt aufweisenden Zylinderräume, dessen Beaufschlagung eine Schließung des Ausgleichsdrosselventils 30 bewirkt, liegt zusammen mit dem Einlaß des Drosselventils 11 über die Kiederdruckleitung 7 an dem Auslaß der Hydropumpe 3. Der andere Zylinderraum von größerem Querschnitt, dessen Beaufschlagung eine Öffnung des Ausgleichsdrosselventils 30 bewirkt, liegt über ein Rückschlagventil 36, welches lediglich in Richtung von dem Drosselventil 11 zu dem zugeordneten Zylinderraum durchlässig ist, an dem Auslag- des Drosselveiitils 11. Der geringeren Querschnitt aufweisende zusätzliche Zylinderraum liegt- über ein auf einen bestimmten Druck eingestelltes überdruckventil 37 nebst parallel geschaltetem, lediglich fir der von dem zusätzlichen Zylinderraum wegführenden Richtung durchlässigem Rückschlagventil 38 an dem Auslaß des Drosselventils 11. Das überdruckventil 37 bewirkt, daß der Speicher 27 normalerweise den zusätzlichen Zylinderraum von geringerem Querschnitt nicht zu beaufschlagen vermag. Das Rückschlagventil 38 bewirkt, daß in dem geringeren - Querschnitt aufweisenden zusätzlichen Zylm'derraum befindliche Flüssigkeit bei einer Auslenkung des Stufenkolbens 32 nach unten entweichen kann.
• Beim normalen Vorwärtsantrieb eines Fahrzeuges ist das Pedal 15 teilweise niedergedrückt, wobei das üinste-ue"rve-n,tif 28 den Speicher 27 über das Auslaßdrosselventil 28 z mit dem Pumpeneinlaß verbindet und der Speicher 27 sich entlädt. Das Verzögerungsdrosselventil 11 sowie das Ausgleichsdrosselventil 30 sind geöffnet.
• Wird zwecks Erzielung einer Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit die auf das Pedal 15 wirkende Kraft mehr öder minder stark reduziert, so findet eine teilweise Schließung des Verzögerungsdrosselventils 11 statt. Gleichzeitig wird das Umsteuerventil 28 in die in der Zeichnung veranschaulichte Lage gebracht, so daß der Speicher 27 nunmehr über das Rückschlagventil 36, das Verzögerungsdrosselventil 11 sowie die Niederdruckleitung mit dem Auslaß des Hydromotors 3 verbunden ist. An dem Hydromotor 3 findet eine Drehmomentumkehr statt, jedoch sei angenommen, daß sich der Druckabfall an dem Verzögerungsdrosselventil 11 vorerst nicht wesentlich ändert und daher der Stufenkolben 32 seine Lage ebenfalls im wesentlichen beibehält. Da demnach an dem Ausgleichsdrosselventil 30 lediglich ein geringer Druckabfall herrscht, erfolgt keine Einspeisung in den Speicher 27.
• Wird indessen zur Durchführung einer Bremsung die Kraft von dem Pedal 15 im wesentlichen vollständig weggenommen, so erfolgt eine fast völlige Schließung des Verzögerungsdrosselventils 11, wobei an diesem ein starker Druckabfall entsteht. Dies bewirkt, daß der Stufenkolben 32 nach unten ausgelenkt wird, wobei das Ausgleichsdrosselventil 30 geschlossen wird. Da auf diese Weise der Rücklauf von der Niederdruckleitung 7 zu dem Pumpeneinlaß gesperrt ist, lädt der Hydromotor über die Leitung 7, das Verzögerungsdrosselventil 11, das Rückschlagventil 36 sowie das Umsteuerventil 28 den Speicher 27 auf. Mit steigender Aufladung des Speichers 27 steigt dessen Rückdruck, was ein Absinken des Druckabfalls an dem Verzögerungsdrosselventil 11 bedingt. Dadurch wiederum vermindert sich die Druckdifferenz in den beiden größeren Querschnitt aufweisenden Zylinderräumen des Stufenzylinders 31, was indessen vorläufig die Schließung des Ausgleichsdrosselventils 30 nicht aufhebt. Erreicht jedoch der Rückdruck in dem Speicher 27 einen bestimmten Wert, auf welchen das überdruckventil 37 eingestellt ist, so wirkt auf den Stufenkolben 32 in dem geringen Querschnitt aufweisenden zusätzlichen Zylinderraum ein zusätzlicher nach oben gerichteter Druck, was eine Rückverschiebung des Stufenkolbens 32 nach oben nebst öffnung des Ausgleichsdrosselventils 30 bewirkt. Danach kann der Speicher 27 wegen des Druckabfalls an der Einlaßseite des Ausgleichsdrosselventils 30 nicht weiter aufgeladen werden. Auf diese Weise wurde die kinetische Energie des Fahrzeuges in potentielle Energie des Speichers 27 umgesetzt.
• Soll das Fahrzeug beschleunigt werden, so wird das Pedal 15 nach unten gedrückt, was eine öffnung des Verzögerungsdrosselventils 11 sowie eine Auslenkung des Umsteuerventils 28 aus der gezeigten Lage nach links bewirkt. Alsdann entlädt sich der Speicher 27 über das Auslaßventil 28 z zu dem Pumpeneinlaß und trägt auf diese Weise zur schnellen Beschleunigung des Fahrzeuges bei. Hat das Fahrzeug auf eine bestimmte vorgegebene Geschwindigkeit beschleunigt, welche einer vorgegebenen Maximaldrehzahl eines die Hydropumpe antreibenden (nicht gezeigten) Motors, beispielsweise Brennkraftmaschine, entspricht, so gibt ein dem Motor zugeordneter (nicht gezeigter) Drehzahlregler an das Auslaßdrosselventil 28 z ein Signal ab, welches eine mehr oder weniger starke Verminderung des Durchlaßquerschnittes bedingt. Alsdann wird durch das Auslaßdrosselventil 28 z die von dem Speicher 27 pro Zeiteinheit abgegebene Energie, d. h, die Leistung, auf einen oberen Wert begrenzt. Dieser Fall des Ansprechens des Drehzahlreglers des Motors kann insbesondere beim Beschleunigen auf einer abschüssigen Strecke auftreten.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Hydrostatisches Getriebe mit einer z. B. von einem Motor angetriebenen Hydropumpe, die über einen hydraulischen Kreislauf einen Hydromotor antreibt, und einem bei Bedarf in den Kreislauf einschaltbaren Flüssigkeitsspeicher, zur Aufnahme und Abgabe von kurzzeitigen Leistungsspitzen, gekennzeichnet durch ein in die Niederdruckleitung (7) des Kreislaufes eingeschaltetes Verzögerungsdrosselventil (11) und ein mit diesem gekoppeltes Umsteuerventil (28), das beim Schließen des Drosselventils die Niederdruckauslaßleitung des Hydromotors (3) an einer in Strömungsrichtung hinter dem Drosselventil (11) gelegenen Stelle mit dem Speicher (27) zwecks Druckspeicherung verbindet und bei geöffnetem oder teilweise geöffnetem Drosselventil (11) den Speicher zum Zwecke des Entladens mit dem Pumpeneinlaß verbindet, sowie ein automatisches vom Druckabfall am Drosselventil (11) gesteuertes Ausgleichsdrosselventil (30), das in die Niederdruckleitung zwischen Drosselventil (11) und Pumpe eingeschaltet ist und bei geringem Druckabfall am Drosselventil (11) offen und bei einem großen Druckabfall gesperrt ist.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsdrosselventil (30) ein Stellglied, bestehend aus einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit (31, 32), umfaßt, deren einer Zylinderraum zusammen mit dem Einlaß des Verzögerungsdrosselventils (11) an dem Auslaß des Hydromotors (3) und deren anderer Zylinderraum an dem Auslaß des Verzögerungsdrosselventils (11) über ein in Richtung des Zylinderraums öffnendes Rückschlagventil (36) liegen. 3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit einen Stufenzylinder (31) nebst darin geführtem Stufenkolben (32) umfaßt und ein hierbei gebildeter zusätzlicher Zylinderraum von geringerem Querschnitt über ein auf bestimmten Druck eingestelltes überdruckventil (37) nebst parallel geschaltetem, in Richtung des zusätzlichen Zylinderraums öffnendem Rückschlagventil (38) an dem Auslaß des Verzögerungsdrosselventils (11) liegt. 4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Schließen des Verzögerungsdrosselventils (11) entsprechenden Stellung des Umsteuerventils (28) der Speicher (27) über ein Auslaßdrosselventil (28 z), dessen Durchlaßquerschnitt bei überschreitung einer bestimmten Drehzahl des Antriebsmotors verringert wird, mit dem Pumpeneinlaß verbunden ist.