DE1901959C3

DE1901959C3 - Zuschaltbarer hydrostatischer Zusatzantrieb einer Fahrzeugachse

Info

Publication number: DE1901959C3
Application number: DE19691901959
Authority: DE
Inventors: Walter 7000 Stuttgart Kobald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-01-16
Filing date: 1969-01-16
Publication date: 1978-05-24
Also published as: GB1288508A; DE1901959B2; FR2028435A1; DE1901959A1

Description

Die Erfindung betrifft einen zuschaltbaren hydrostatischen Zusatzantrieb einer Fahrzeugachse eines mindestens zwei unabhängig voneinander antreibbare Achsen aufweisenden Fahrzeugs, bei dem in der Abschaltstellung des hydrostatischen Zusatzantriebs die Förderleitung der Hydropumpe von der zum hydrostatischen Motor oder zu den hydrostatischen Motoren führenden Zuströmleitung abgesperrt ist.

Bei einem derartigen bekannten Antrieb wird in Abschaltstellung des hydrostatischen Zusatzantriebs über ein Ventil in dessen Leerlaufstellung eine Verbindung des hydraulischen Kreislaufs zu einem Vorratsbehälter hergestellt. Das hat zur Folge, daß in der genannten Abschaiisicliung stets Druckmittel im hydrostatischen Getriebe umgewälzt wird, was bei höheren Fahrgeschwindigkeiten den Nachteil hat, daß die über Untersetzungsgetriebe in den Rädern angetriebenen, nun als Pumpen arbeitenden Hydromotoren mit

sehr hoher Drehzahl angetrieben werden, wobei sich das umgewälzte Druckmittel infolge Reibungsverlusten stark erwärmt (FR-PS 14 63 911).

Es ist weiterhin bekannt, bei einem Fahrzeug mit zuschaltbarem, hydrostatischen Zusatzantrieb einen Steuerkreis vorzusehen, der bei abgeschaltetem Zusatzantrieb Servomotoren zur Atmosphäre entlastet, welche Freilaufkupplungen am Zusatzantrieb betätigen. Auf den Kreislauf des hydrostatischen Getriebes hat diese Einrichtung keinerlei Einfluß (DE-AS 11 59 279).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zuschaltbaren hydrostatischen Zusatzantrieb der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem in abgeschaltetem Betriebszustand Leerlaufverluste vermieden werden.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannte Maßnahme erreicht.

Das hat den Vorteil, daß im genannten Betriebszustand alles im Getriebekreislauf enthaltene Druckmittel zum Tank abgelassen wird und nur noch Luft umgewälzt wird.

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung e-geben sich aus den Unteransprüchen.

-₀ In der Zeichnung ist ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des zuschaltbaren hydrostatischen Zusatzantriebes nach der Erfindung rein schematisch dargestellt.

Mit 1 ist ein Fahrzeugrahmen bezeichnet, auf dem eine Brennkraftmaschine 2 angeordnet ist. Diese treibt einerseits über ein mechanisches Wechselgetriebe 3 die Hinterachse 4 des Fahrzeugs an, andererseits über eine Welle 5 eine im Förderstrom einstellbare Hydropumpe 6. Diese bilde: zusammen mit Hydromotoren 7 und 8 ein hydrostatisches Getriebe. Jeder Hydromotor 7 bzw. 8 treibt über ein ins Langsame übersetzendes mechanisches Radnabengetriebe 9 bzw. 10 jeweils ein Vorderrad

I1 bzw. 12 des Fahrzeugs an.

Der hydraulische Arbeitskreislauf des hydrostatischen Getriebes ist als offener hydraulischer Kreislauf ausgebildet. Der Hydromotor 7 ist über zwei Verbindungsleitungen 13 und 14 mit dem Hydromotor 8 verbunden. Zur Verbindungsleitung 14 führt eine Zuströmleitung 15, die von einem Anschluß a eines als Wegeventil ausgebildeten Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 ausgeht, das drei Schaltstellungen I, Il und

III einnehmen kann. In der Zeichnung ist das Fahririchtungs- und Leerlaufventil 16 in der Schaltstellung II gezeigt. Zu einem dem Anschluß a gegenüberliegenden Einlaß c/des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 führt eine an die Druckseite der einstellbaren Hydropumpe 6 angeschlossene Förderleitung 17. Die Saugseite der Hydropumpe 6 ist mit einer Speiseleitung 18 einer Speisepumpe 19 verbunden, die über eine

go Laugleitung 20 Arbeitsdruckmittel aus einem Vorratsbehälter 21 ansaugt. Die Speisepumpe 19 wird ebenfalls von der Brennkraftmaschine 2 über ein mechanisches Vorgelege 22 angetrieben.

Von einem Anschluß e des Fahrtrichtungs- und Leerlaurventils 16 führt eine Entlüftungsleitung 23 zum Vorratsbehälter 21. Ihre Mündung im Vorratsbehälter ist jedoch so angeordnet, daß sie stets über dem Druckmittelspiegel des Vorratsbehälters liegt, d. h., die Entlüftungsleitung 23 steht stets mit der Atmosphäre in

19 Ol

Verbindung.

Von einem Auslaß / des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 verläuft eine Rückleitung 24 zum Vorratsbehälter 2i und von einem die-em Auslaß / gegenüberliegenden Anschluß b eine Abströmleitung 25 zur Verbindungsleitung 13.

Zwischen beiden Hydromotoren 7 und 8 erstreckt sich außerdem noch eine Zwischenleitung 26, von der eine Kühlmittelleitung 27 zu einem Auslaß c des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 führt. Eine Kühlmittelspeiseleitung 27' verläuft von einem dem Auslaß c des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 gegenüberliegenden Einlaß g zur Speiseleitung 18 zwischen der Hydropumpe 6 und der Speisepumpe 19. In die Kühlmittelspeiseleitung 27' ist eine einstellbare Drossel 28 eingeschaltet

Die gestrichelt eingezeichneten Leitungen sind Leckölrückleitungen und nicht weiter bezeichnet.

Befindet sich das Fahrtrichtungs- und Leerlaufventil 16 in der SchaltsteJlung I, so fördert die Hydropumpe 6 Arbeitsdruckmittel zum Einlaß d des Fahrtrichtungsund Leerlaufventils 16 und über den Anschluß a und die Zuströmleitung 15 weiter in die Verbindungsleitung 14 und treibt die beiden Hydromotoren 7 und 8 an. Das entspannte Arbeitsdruckmittel fließt von der Verbindungsleitung 13 über die Abströmleitung 25, den Anschluß b und den Auslaß /des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 sowie die Rückleitung 24 zurück zum Vorratsbehälter. Die an den Anschluß e angeschlossene Entlüftungsleitung 23 und die in den Einlaß g mündende Kühlmittelspeiseleitung 27' sind gesperrt.

Befindet sich das Fahrtrichtungs- und Leerlaufventil 16 in der mit IH bezeichneten Schaltstellung, so fließt das von der Hydropumpe 6 geförderte Arbeitsdruckmittel zur Verbindungsleitung 13 und von der Verbindungsleitung 14 zurück zum Vorratsbehälter, d. h., die Drehrichtung der Hydromotoren ist umgekehrt, das Fahrzeug fährt rückwärts.

Der hydrostatische Zusatzantrieb wird zusätzlich zum Hinterachsantrieb nur zugeschaltet, wenn es notwendig ist, eine große Zugkraft auf den Boden zu bringen. Bei großer Fahrgeschwindigkeit, z. B. auf der Straße, wird der hydrostatische Zusatzantrieb abgeschaltet. Ansonsten wurden, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen sind, die Hydromotoren 7 bzw. 8 von den Fahrzeugrädern U bzw. 12 über die nun ins Schnelle übersetzenden Radnabengetriebe 9 bzw. 10 mit sehr hohen DrehzahEen angetrieben und, da Me nun als Pumpen arbeiten, Arbeitsdruckmittel im hydraulischen Arbeitskreislauf umwälzen. Das ist mit Reibungsverlusten und mit starker Erwärmung des Arbeitsdruckmiitels verbunden, was sehr nachteilig ist

Durch die besondere Ausbildung des zuschaltbaren hydrostatischen Zusatzantriebes ist es möglich, diesen Nachteil zu vermeiden. Bei hoher Fahrgeschwindigkeit, also z. B. bei Straßenfahrt, wird das Fahrtrichtungs- und Leerlaufventil 16 in die mit II bezeichnete Schaltstellung gebracht, in der der hydrostatische Zusatzantrieb abgeschaltet ist. Hierbei wird die Zuströmleitung 15 mit der Entlüftungsleitung 23 in Verbindung gebracht, wodurch das Arbeitsdruckmittel aus dem hydraulischen Arbeitskreislauf in den Vorratsbehälter 21 über die Abströmleitung 25 und die Rückleitung 24 abgeleitet wird. Da die Entlüftungsleitung 23 stets mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wird aber lediglich Luft im hydraulischen Kreislauf umgewälzt. Da Luft eine erheblich geringere Viskosität hat, wird die erzeugte Reibungswärme so gering sein, daß sie dem hydrostatischen Zusatzantrieb nicht schadet. Eine gewisse Erwärmung in den Hydromotoren, die durch Reibung an den Dichtflächen entsteht, wird durch einen Kühlkreislauf abgeführt, der von der Speisepumpe 19 gespeist wird. Diese fördert Druckmittel in der Schaltstellung II des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils 16 über die Speiseleitung 18, die einstellbare Drossel 28 in der Kühlmittelspeiseleitung 27' und die Kühlmittelleitung 27 in die Zwischenleitung 26. Mit der einstellbaren Drossel 28 wird die Größe des Kühlmittelstromes eingestellt.

Die einstellbare Hydropumpe 6 kann über eine Abzweigleitung auch noch zum Versorgen anderer Hydraulikverbraucher herangezogen werden, z. B. einer Kraftheberanlage oder ähnlichem.

Die Hinterachse oder die Hinterräder könnten selbstverständlich auch über ein hydrostatisches Getriebe angetrieben sein. Diese werden aber nicht vom beschriebenen hydrostatischen Zusatzantrieb angetrieben, sondern es ist ein eigenes hydrostatisches Getriebe notwendig, das, um eine hydrostatische Bremswirkung zu erzielen, im geschlossenen hydraulischen Arbeitskreislauf arbeiten muß.

Selbstverständlich kann auch bei einem Fahrzeug die Vorderachse als Hauptantriebsachse ausgebildet sein. In diesem Fall wäre dann zum Antrieb der Hinterachse der zuschaltbare hydrostatische Zusatzantrieb vorgesehen. Bei Fahrzeugen mit mehr als zwei Achsen ist der hydrostatische Zusatzantrieb entsprechend anzuordnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

19 Ol 959 Patentansprüche:

1. Zuschaltbarer hydrostatischer Zusatzantrieb einer Fahrzeugachse eines mindestens zwei unabhängig voneinander antreibbare Achsen aufweisenden Fahrzeugs, bei dem in der Abschaltstellung des hydrostatischen Zusatzantriebs die Förderleitung der Hydropumpe von der zum hydrostatischen Motor oder zu den hydrostatischen Motoren führenden Zuströmleitung abgesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abschaltstellung des hydrostatischen Zusatzantriebs die Zuströmleitung (15) über ein willkürlich schaltbares Ventil (Fahrtrichtungs- und Leerlaufventil 16) an die Atmosphäre anschließbar ist.

2. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, da&urch gekennzeichnet, daß die in der Abschaltstellung des hydrostatischen Zusatzantriebs mit der Atmosphäre verbundene Zuströmleitung (15) über ein den hydrostatischen Zusatzantrieb in die Vorwärtsfahrt-, in die Rückwärtsfahrt- oder in die Leerlaufstellung schaltendes Fahrtrichtungs- und Leerlaufventil (16) in dessen Leerlaufstellung an eine mit der Atmosphäre verbundene Entlüftungsleitung (23) anschließbar ist.

3. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem jedem Fahrzeugrad der Fahrzeugachse ein eigener Hydromotor zugeordnet ist, der jeweils über ein ins Langsame übersetzendes Radnabengetriebe das Fahrzeugrad antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Abschallstellung des hydrostatischen Zusatzantriebs mittels des Fahrtrichtungs- und Leerlaufventils (16) mit der Atmosphäre verbundene Zuströmleitung (15) in eine zwischen den beiden Hydromotoren (7 und 8) vorgesehene Verbindungsleitung(14) mündet.

4. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speisepumpe (19) vorgesehen ist, die der Hydropumpe (16) des hydrostatischen Zusatzantriebs an ihrer Saugseite Arbeitsdruckmittel über eine Speiseleitung (18) zuführt und von dieser Speiseleitung (18) eine Kühlmittelförderleitung (27') abgezweigt ist, mittels der über das Fahrtrichtungs- und Leerlaufventil (16) in dessen Leerlaufstellung den Hydromotoren (7 und 8) Kühlmittel zuführbar ist.

5. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach den Ansprüchen ι und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kühlmittelförderleitung (27') eine einstellbare Drossel (28) eingeschaltet ist.