DE1450814C - Von einem Verbrennungsmotor getriebe nes hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein von einem Verbrennungsmotor getriebenes hydrostatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit geschlossenem Kreislauf und einem zwischen Hoch- und Niederdruckleitung angeordneten gesteuerten Überstromventil, das entgegen einer es in Öffnungsstellung drückenden Vorspannkraft von einem Hauptstelldruck beaufschlagt ist, dessen Größe durch je ein mit der Getriebeeingangs- und Ausgangswelle verbundenes Steuerglied bestimmt wird, wobei für den Steuerkreislauf je eine mit der Getriebeeingangswelle bzw. -ausgangswelle gekoppelte Hilfspumpe vorgesehen ist und die Stellung des Überströmventils von der Stellung des Drehzahlstellgliedes des Verbrennungsmotors beeinflußt werden kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein hydrostatisches Getriebe dieser Art so auszubilden, daß der Stelldruck für die Betätigung des Überströmventils von der Drehzahl des Motors bzw. der Getriebeeingangswelle ganz unabhängig .wirken kann und daß das Überströmventil beim Absinken der Motor- bzw. Getriebeeingangswellendrehzahl unter einen bestimmten Wert auch plötzlich geöffnet werden kann. Die Ausbildung des hydrostatischen Getriebes soll dabei auf möglichst einfache, aber trotzdem betriebssichere Weise erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst:

a) Der Hauptstelldruck wird bestimmt von einer entgegen einer veränderlichen Vorspannkraft öffnenden Ablaßdrossel, wobei die mit der Getriebeeingangswelle gekoppelte Hilfspumpe den Hauptsteuerkreis versorgt und die veränderliche Vorspannkraft mit höherer Einstellung des Drehzahlstellgliedes für den Verbrennungsmotor vergrößerbar ist;

b) der von der mit der Getriebeausgangswelle gekoppelten Hilfspumpe erzeugte, mit der Drehzahl des Hydromotors zunehmende Steuerdruck in einem Nebensteuerkreis wirkt in einem die Vorspannkraft erhöhenden Sinn auf die Ablaßdrossel ein;

c) das Drehzahlstellglied wirkt über einen Anschlag so auf ein die Vorspannkraft bestimmendes Glied ein, daß es eine vom steigenden Steuerdruck im Nebenkreis verursachte Bewegung des Gliedes nicht behindert.

Das Merkmal a) ist bereits bekannt aus der französischen Patentschrift 1 239 088. Bei dem in dieser Patentschrift beschriebenen Getriebe wird der Stelldruck des Steuerkreises bestimmt von einer entgegen einer veränderlichen Federvorspannkraft öffnenden Ablaßdrossel, wobei die mit der Pumpe gekoppelte Hilfspumpe den Steuerkreis versorgt und die Vor-Spannkraft mit höherer Einstellung des Drehzahlstellgliedes für den Antriebsmotor vergrößerbar ist. Der Unterschied dieses bekannten Getriebes zum Getriebe gemäß der Erfindung besteht darin, daß durch den Stelldruck im Steuerkreis die Hubvolumina von Pumpe und Hydromotor gesteuert werden.

Das Merkmal b) ist teilweise aus der USA.-Patentschrift 2 630 681, bei der die mit einem Hydromotor gekuppelte Hilfspumpe einen mit der Drehzahl des Hydromotors zunehmenden Steuerdruck in der Nebenstcuerleitung erzeugt, und aus der Patentschrift des Amtes für Patent- und Erfindungswesen in Ost-Berlin Nr. 20 485 bekannt, welche ein gleichzeitig

40 von dem Druck einer Hilfspumpe und einer veränder liehen Federvorspannkraft beaufschlagtes Steuerventil zur Einstellung der Lage eines Stellkolbens zeigt.

Das Merkmal c) ist im Prinzip aus der französischen Patentschrift 1294 612 bekannt. Bei diesem hydrostatischen Getriebe, bildet ein willkürlich einstellbarer Nocken einen Anschlag für das Eingangsglied eines Pumpenstellgerätes, wobei diese kraftschlüssige Verbindung aufgehoben werden kann, wenn ein im wesentlichen auf den Hochdruck des Getriebes ansprechender Übersteuerungsmotor tätig wird. Der Nocken behindert dabei in keiner Lage diesen Übersteuerungsvorgang.

Die Vorteile des Erfindungsgegenstands sind bei einem Vergleich mit bekannten Getrieben nach den deutschen Patentschriften 1081318 und 1030 695 erkennbar. Bei diesen bekannten Getrieben wird der Stelldruck für die Betätigung des Überströmventils im wesentlichen durch einen mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Fliehkraftregler bestimmt. Eine völlige Unabhängigkeit des Stelldrucks von der Motordrehzahl kann hier nicht herbeigeführt werden. Es ist z. B. nicht möglich, den Motor erst auf eine bestimmte hohe Drehzahl — eventuell die Maximaldrehzahl — zu bringen und dann erst das Überströmventil zu schließen. Erfindungsgemäß ist diese Funktion dadurch möglich, daß bei geöffneter Ablaßdrossel im Steuerkreis die Pumpendrehzahl beliebig erhöht werden kann, ohne daß das Überströmventil in seiner Offenstellung gestört wird. Erst bei Schließen der Ablaßdrossel wird der Steuerdruck erhöht, und das Überströmventil schließt sich. Ferner ist bei dem bekannten Getriebe im Gegensatz zu dem Getriebe gemäß der Erfindung ein plötzliches öffnen des Überstömventils bei Absinken der Getriebeeingangswellendrehzahl unter einem bestimmten Wert nicht möglich. Die zwischen dem Stellkolben, den Leitungen und dem Ventil eingeschlossene Flüssigkeitssäule kann bei Absinken des vom Fliehkraftregler gesteuerten Druckes nur durch langsames Lecken entweichen, da bei geschlossenen Rückschlagventilen ein anderes Entweichen unmöglich ist. Außerdem ist Voraussetzung für diesen Vorgang, daß die Drehzahl der Getriebeeingangswelle unter einen Mindestwert abfällt, so daß die Wirkung des gleichfalls den Stelldruck beeinflussenden Fliehkraftreglers aufgehoben wird. Das Getriebe gemäß der Erfindung ermöglicht demgegenüber eine augenblickliche Abschaltung des Antriebsmotors, bevor dieser abgewürgt werden kann.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Das von einem Verbrennungsmotor 1 getriebene hydrostatische Getriebe besteht aus einer von der Getriebeeingangswelle 3 angetriebenen Pumpe 2, zwei Hydromotoren 4 und Aa, welche mechanisch je mit einem Triebrad 5 bzw. 5a eines Kraftfahrzeugs gekuppelt sind, sowie einer Druckleitung 6 und einer Rücklaufleitung 7, welche zwischen der Pumpe 2 und den beiden Hydromotoren 4 und 4a einen geschlossenen Kreislauf bilden.

Die beiden Hydromotoren 4 und 4« werden parallel durch zwei Zweigleitungen 8 und 8« der Druckleitung 6 gespeist, und ihr Rückfluß erfolgt parallel über zwei Zweigleitungen 9 und 9a der Rücklaufleitung 7. Die normale Strömungsrichtung der Druck-

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flüssigkeit ist in der Zeichnung schematisch durch an der Stange 16 befestigten Stift 25, welcher in einen

Pfeile angedeutet. Die Leckverluste an Druckflüssig- Schlitz 26 des Hebels 23 eingreift,

keit können durch Entnahme aus einem Vorrats- Zwischen der Stange 16 und dem Überströmventil

behälter 10 ausgeglichen werden, welcher zwecks 15 ist ein hydraulisches Gestänge angeordnet.

Vereinfachung der Zeichnung an mehreren Stellen 5 Dieses wird von einer Ililfspumpe 27 gebildet,

derselben dargestellt ist. deren durch die Stellung der Stange 16 bestimmter

Gemäß einer Ausführungsvariante können der Förderdruck auf einen Kolben 28 wirkt, der mit einer Hydromotor 4a und die beiden Zweigleitungen 8a Stange 28a verbunden ist, welche als Stößel auf das und 9a fortfallen, wobei dann die beiden Räder 5 Überströmventil 15 entgegen der Kraft einer Rück- und 5a von dem gleichen Hydromotor 4 angetrieben io holfeder 29 wirkt. Hierfür ist die Druckleitung 30 der werden. von der Getriebeeingangswelle 3 angetriebenen HilfsZwecks Veränderung des Übersetzungsverhältnis- pumpe 27 in zwei Zweigleitungen 30a und 30 b ses sind die Pumpe 2 und/oder die Hydromotoren 4 unterteilt, wobei die Zweigleitung 30a mit dem Vor- und 4 a einstellbar ausgebildet, so daß das Förder-. ratsbehälter 10 über eine weiter unten beschriebene und/oder das Schluckvolumen verändert werden kann. 15 veränderliche Ablaßdrossel und die Zweigleitung 30 b

Damit der Fahrer das von dem Verbrennungs- mit einem Stellzylinder 31 verbunden ist, in welchem motor 1 erzeugte Drehmoment einstellen kann, ist ein der Kolben 28 verschiebbar ist. Die in der Zweig-Drehzahlstellglied 12 vorhanden, das durch ein nicht leitung 30α der Druckleitung 30 angeordnete Ablaßdargestelltes Gestänge mit einer Vorrichtung zur drossel kann an einem ortsfesten Ventilsitz 32 von Brennstoffversorgung des Motors verbunden ist. 20 einem beweglichen Nadelventil 33 gebildet werden, Wenn das als Pedal ausgebildete Drehzahlstellglied auf welches in Schließrichtung die Stange 16 über 12, welches um eine Achse 13 schwenkbar ist, in eine Feder 34 und in Öffnungsrichtung der Druck der Richtung des in der Abbildung dargestellten Pfeils aus der Zweigleitung 30a kommenden Flüssigkeit betätigt wird, nimmt die dem Verbrennungsmotor 1 wirkt,
zugeführte Brennstoffmenge zu. 25 Das Überströmventil 15 ist von einem Nadelventil

Au die Druckleitung 6 ist eine Auslaßleitung 14 gebildet, welches axial verschiebbar ist und mit einem angeschlossen, welche zu dem Vorratsbehälter 10 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten der führen kann, aber besser mit der Rücklaufleitung 7 Auslaßleitung 14 angeordneten Ventilsitz 35 zusamverbunden ist. In dieser Auslaßleitung 14 ist ein menwirkt. Die Hilfspumpe 27 kann als Pumpe zur Überströmventil 15 angeordnet, das mittels eines 30 Füllung des hydraulischen Kreislaufs des Getriebes Steuergliedes 16 einstellbar ist. Das Steuerglied wird benutzt werden, wofür sie mit den Leitungen 6 und 7 von einer mit einer Feder versehenen Rückholvor- durch zwei weitere Zweigleitungen 30 c und 3Od richtung 17 belastet, die es in einem der öffnung des ihrer Druckleitung 30 verbunden ist.
Überströmventils 15 entsprechenden Sinn zu verstel- Das vorstehend beschriebene hydrostatische Gelen sucht. Außerdem sind Steuerungseinrichtungen 35 triebe arbeitet folgendermaßen:
vorgesehen, die einen mit der Drehzahl der anzu- Vor dem Anfahren des Kraftfahrzeugs läuft der treibenden Räder 5 oder 5 a zunehmenden Stelldruck Verbrennungsmotor 1 im Leerlauf und treibt die entgegen der Rückholvorrichtung 17 bewirken. Pumpe 2 und die Hilfspumpe 27 an, während die Außerdem ist zwischen dem Steuerglied 16 und dem Hilfspumpe 18 stillsteht. Die Stange 16 wird daher Drehzahlstellglied 12 oder dem diesem zugeordneten 40 durch die Rückholfeder 17 in der dargestellten Stel-Gestänge eine kraftschlüssige, mechanische Verbin- lung gehalten, weil der Anschlag 12 a des Drehzahldung vorgesehen. Stellgliedes 12 keine Wirkung auf den Hebel 23 aus-

Das Steuerglied 16 wird von einer Stange gebildet, übt und der auf den Kolben 22 wirkende Druck null

welche von der in der Zeichnung dargestellten Stel- ist. Dies hat zur Folge, daß das Nadelventil 33 der

lung aus nach rechts verschieblich ist. . 45 Ablaßdrossel, und somit auch das Überströmventil 15

Um auf diese Stange eine mit der Drehzahl der offen sind, da ja die Hilfspumpe 27 ohne jeden anzutreibenden Räder 5 oder 5 a zunehmende Stell- Gegendruck über den Ventilsitz 32 fördert. Die Auskraft auszuüben, ist eine Hilfspumpe 18 vorgesehen, laßleitung 14 führt also im Nebenschluß die gesamte die von der Getriebeausgangswelle 11a des Rades 5a Förderleistung der Pumpe 2 unter einem geringen, angetrieben wird und deren Druckleitung 19 mit 50 von der Feder 29 bestimmten Gegendruck in die einer kalibrierten öffnung 20 versehen ist. Bekannt- Rücklaufleitung 7 b ab.

lieh nimmt dann der in der Leitung 19 vor der kali- Um das Fahrzeug in Gang zu bringen, braucht der

brierten öffnung 20 herrschende Druck gleichsinnig Fahrer nur auf das Pedal (Drehzahlstellglied) 12 in

mit der Drehzahl des Rades 5a zu, und dieser Druck der Pfeilrichtung zu treten. Er vergrößert hierdurch

wird durch eine Zweigleitung 19a der Druckleitung 55 den Druck der auf das Nadelventil 33 wirkenden

19 in einen Zylinder 21 übertragen, in dem ein an der Feder 34, und der Förderdruck der Hilfspumpe 27

Stange 16 befestigter Kolben 22 verschiebbar ist. nimmt zu. Der Kolben 28 geht daher nach rechts

Die zwischen der Stange 16 und dem Drehzahl- und schließt allmählich das Überströmventil 15 entstellglied 12 angeordnete mechanische, kraftschlüs- gegen der Wirkung der Feder 29.
sige Verbindung ist so ausgebildet, daß sie nur in 60 Die von der Pumpe 2 geförderte Flüssigkeit wird einem der Zunahme der Drehzahl des Verbrennungs- in immer geringerem Maße durch die Ausiaßleitung motors 1 entsprechenden Sinn auf die Stange 16 14 abgeführt und somit in steigendem Maße den zwangläufig formschlüssig einwirkt. Sie ist von einem Hydromotoren 4 und 4a zugeführt. Das Fahrzeug Hebel 23 gebildet, der an einem Ende bei 24 fährt an, wenn das erforderliche Anfahrmoment von schwenkbar gelagert ist und auf dessen anderes Ende 65 dem Verbrennungsmotor 1 erreicht wird,
ein Anschlag 12n des Drehzahlstellgliedes 12 jenseits Wenn das Fahrzeug abwärts fährt und der Fahrer der Drehachse !3 drückt, wobei der Hebel 23 außer- den Fuß von dem Pedal 12 nimmt, wird der Hebel 23 dem mit der Stange 16 verbunden ist, z. B. über einen hierdurch nicht beeinflußt, da ja die ihn mit dem

Pedal 12 verbindende halbzwangläufige Verbindung nicht in diesem Sinn wirksam ist. Das Fahrzeug wird bei der Abwärtsfahrt durch sein Eigengewicht angetrieben, wodurch die Hilfspumpe 18 mit einer so großen Drehzahl angetrieben wird, daß der auf den Kolben 22 wirkende Druck der Wirkung der Rückholfeder 17 entgegenwirkt und die Öffnung des Ablaßdrosselventils 33 verhindert. Die Verbindung zwischen der Pumpe 2 und den Hydromotoren 4 und 4 a wird daher aufrechterhalten, da das Überströmventil 15 geschlossen bleibt. Unter diesen Bedingungen ist eine Bremsung des Fahrzeugs durch den Verbrennungsmotor 1 stets möglich.

Wenn dagegen das Pedal 12 angehoben bleibt und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erheblich abnimmt, nimmt der Förderdruck der Hilfspumpe 18 und somit auch der Förderdruck der Hilfspumpe 27 ab, so daß die Feder 29 das Überströmventil 15 in der Öffnungsrichtung betätigen kann. Unterhalb einer gegebenen Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs öffnet ao sich das Überströmventil 15 augenblicklich, und die ganze Fördermenge der Pumpe 2 wird in die Auslaßleitung 14 abgeleitet. Die Pumpe 2 fördert dann im Leerlauf, was ein Stehenbleiben des Verbrennungsmotors 1 verhindert.

Durch eine einfache Betätigung des Pedals 12 kann also der Fahrer einkuppeln und auskuppeln,, obwohl der Motor ebenso als Bremse arbeiten kann wie bei einer mechanischen Kraftübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und den Rädern.

Bei einer anderen Ausführung wird der anzutreibende Teil nicht von den Triebrädern eines Kraftfahrzeugs gebildet, sondern kann z. B. eine Winde eines Hebezeugs oder ein beliebiger anderer Teil sein, der unter gewissen Bedingungen durch die an ihm angreifende Belastung angetrieben werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Von einem Verbrennungsmotor getriebenes hydrostatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit geschlossenem Kreislauf und einem zwischen Hoch- und Niederdruckleitung angeordneten gesteuerten Überströmventil, das entgegen einer es in Öffnungsstellung drückenden Vorspannkrafl von einem Hauplslelldruck beaufschlagt ist, dessen Größe durch je ein mit der Getriebeeingangs- und Ausgangswelle verbundenes Steuerglied bestimmt wird, wobei für den Steuerkreislauf je eine mit der Getriebeeingangswelle bzw. -ausgangswelle gekoppelte Hilfspumpe vorgesehen ist und die Stellung des Überströmventils von der Stellung des Drehzahlstellgliedes des Verbrennungsmotors beeinflußt werden kann, gekennzeichnet durch folgende Merk- 1 male:

   a) Der Hauptstelldruck (Leitung 30, 30 b, Stellzylinder 31) wird bestimmt von einer entgegen einer veränderlichen Vorspannkraft (Feder 34) öffnenden Ablaßdrossel (32, 33), wobei die mit der Getriebeeingangswelle (3) gekoppelte Hilfspumpe (27) den Hauptsteuerkreis (30, 30 b) versorgt und die veränderliche Vorspannkraft mit höherer Einstellung des Drenzahlstellgliedes (12) für den Verbrennungsmotor (1) vergrößerbar ist;

   b) der von der mit der Getriebeausgangswelle (11 α) gekoppelten Hilfspumpe (18) erzeugte, mit der Drehzahl des Hydromotors (4 α) zunehmende Steuerdruck in einem Nebensteuerkreis (19,19 a) wirkt in einem die Vorspannkraft (Feder 34) erhöhenden Sinn auf die Ablaßdrossel (32, 33) ein;

   c) das Drehzahlstellglied (12) wirkt über einen Anschlag (12 a) so auf ein die Vorspannkraft (Feder 34) bestimmendes Glied (16) ein, daß es eine vom steigenden Steuerdruck im Nebenkreis verursachte Bewegung des Gliedes (16) nicht behindert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen