DE19602196A1 - Hydraulisches Antriebssystem für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches An­ triebssystem für Fahrzeuge, bei dem eine Pumpenanord­ nung, die eine veränderbare Druckflüssigkeitsmenge ab­ gibt, über zwei als Hin- und Rückleitung dienende Mo­ torleitungen mit je einem äußeren Anschluß zweier Hy­ dromotoren verbunden und eine Ventilanordnung, mit de­ ren Hilfe die beiden Hydromotoren wahlweise in Reihe oder parallel schaltbar sind, vorgesehen ist.

Bei einem bekannten Antriebssystem dieser Art (US 4 723 616 A) wird ein Zweistellungs-Mehrwegeventil verwendet, um von der Reihenschaltung zur Parallel­ schaltung (und umgekehrt) der beiden Hydromotoren umzu­ schalten. Ein solches Antriebssystem besitzt zwei Gän­ ge. Die Reihenschaltung erlaubt höhere Geschwindigkei­ ten mit kleinerem Drehmoment, die Parallelschaltung kleinere Geschwindigkeiten mit größerem Drehmoment. Ein solcher Antrieb eignet sich beispielsweise für gelände­ gängige landwirtschaftliche Fahrzeuge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem hydraulischen Antriebssystem für Fahrzeuge der eingangs beschriebenen Art auf einfache Weise die Voraussetzun­ gen für eine oder mehrere Zusatzfunktionen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilanordnung drei Schaltventile aufweist, von denen ein Reihen-Schaltventil zwischen den beiden inne­ ren Anschlüssen der Hydromotoren und je ein Parallel-Schaltventil zwischen jeder Motorleitung und dem inne­ ren Anschluß des ihr abgewandten Hydromotors angeordnet ist.

Unter dem Begriff "Schaltventile" werden solche Ventile verstanden, die lediglich die Schaltstellungen Ein und Aus haben. Durch die Aufteilung der Ventilanordnung in drei solcher Schaltventile behält man die Möglichkeit, zwei Hydromotoren wahlweise in Reihe und parallel zu schalten. Darüber hinaus werden aber die Voraussetzun­ gen für Zusatzfunktionen geschaffen, die bisher nicht möglich waren. Zu diesen Zusatzfunktionen gehören, wie nachstehend noch genauer beschrieben wird, die Vergrö­ ßerung der Ganganzahl bei Verwendung eines zweiten Paa­ res von Hydromotoren, das ruckfreie Umschalten von ei­ nem Gang auf den anderen Gang und die steuerungstechni­ sche Berücksichtigung eines Schlupfes oder einer Diffe­ rentialsperre. Durch die Aufteilung der Ventilanordnung in mehrere Schaltventile ergibt sich darüber hinaus der Vorteil, daß man sie an anderen Stellen als bisher und auch getrennt voneinander unterbringen kann, so daß bisher nicht ausgenutzte Bereiche eines Ventilblocks genutzt werden können.

Eine der Weiterbildungen besteht darin, daß eine Pum­ penanordnung und zwei Paare von Motorleitungen mit je einer aus drei Schaltventilen bestehenden Ventilanord­ nung und zwei wahlweise in Reihe oder parallel schalt­ baren Hydromotoren und ferner ein Umschaltventil, das wahlweise die Paare von Motorleitungen parallel schal­ tet (Vierradantrieb) oder das zweite Paar eingangssei­ tig verbindet (Zweiradantrieb), vorgesehen sind. Dies erlaubt eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten der Schaltventil-Ansteuerung und dementsprechend eine Viel­ zahl von Gängen, die sich wahlweise auf einen Zweirad­ antrieb und einen Vierradantrieb beziehen.

Des weiteren ist es günstig, daß bei einem Vierradan­ trieb die jeweils ersten Hydromotoren einer Reihen­ schaltung auf einander gegenüberliegenden Fahrzeugsei­ ten angeordnete Räder antreiben. Hierdurch werden die Möglichkeiten einer Kavitation stark vermindert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür ge­ sorgt, daß die Pumpenanordnung eine wahlweise in beiden Richtungen fördernde Arbeitspumpe, deren Anschlüsse mit den Motorleitungen verbunden sind, und eine Nachfüll­ pumpe, deren Druckseite über je ein zur jeweiligen Mo­ torleitung hin öffnendes Rückschlagventil mit den Mo­ torleitungen verbunden ist, aufweist, daß an den Mit­ telpunkt der Reihenschaltung ein erstes Ventil, das bei Kavitation in Zuflußrichtung öffnet, und ein zweites Ventil, das bei Überdruck in Abflußrichtung öffnet, angeschlossen ist, und daß ein in seiner Neutralstel­ lung sperrendes Richtungsventil vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen beiden Motorleitungen die dem Mittelpunkt abgewandte Seite des ersten und zweiten Ventils mit der Motorleitung gerin­ geren Drucks verbindet. Mit Hilfe des ersten Ventils, das vorzugsweise ein einfaches Rückschlagventil ist, und des zweiten Ventils, das vorzugsweise erst bei ei­ nem Referenzdruck, der zwischen dem halben und dem vol­ len maximalen Betriebsdruck liegt, öffnet, lassen sich die mit Kavitation und Überdruck im Mittelpunkt der Reihenschaltung verbundenen Probleme weitgehend besei­ tigen.

Vorteilhaft ist es auch, daß für jede Reihenschaltung aus zwei Hydromotoren je ein erstes und ein zweites, aber für alle Reihenschaltungen nur ein Richtungsventil vorhanden ist. Es genügt daher ein verhältnismäßig ge­ ringer Mehraufwand, um Überdruck und Kavitation auch bei einer zweiten Reihenschaltung von Hydromotoren zu vermeiden.

Für den Fahrbetrieb ist eine Gangwahlvorrichtung gün­ stig, mit der vorgegebene Kombinationen von Schaltven­ tilen ansteuerbar sind. Der Fahrer braucht lediglich einen bestimmten Gang zu wählen. Alle weiteren Maßnah­ men werden von einem Steuergerät, das entsprechend vor­ programmiert ist, bewirkt.

Ein ruckfreies Umschalten zwischen zwei Gängen ergibt sich dadurch, daß während des Umschaltens von einer auf die andere Kombination die Pumpenanordnung ihre Förder­ menge vom alten Wert auf einen neuen Wert, der an­ nähernd dieselbe Fahrgeschwindigkeit ergibt, ändert.

Dies wird vorzugsweise dadurch bewirkt, daß während des Umschaltens die Öffnungszeiten zumindest eines Teils der bisher und der neu angesteuerten Schaltventile ein­ ander überlappen und daß die Änderung der Fördermenge im wesentlichen während dieser Überlappungszeit er­ folgt. Die überlappenden Öffnungszeiten sind nur durch die Verwendung der Schaltventile möglich.

Insbesondere kann beim Umschalten von Reihen- auf Par­ allelschaltung zweier Hydromotoren und umgekehrt dafür gesorgt sein, daß alle drei Schaltventile der zugehöri­ gen Ventilanordnung während einer vorgegebenen Überlap­ pungszeit geöffnet sind.

Eine weitere Ausnutzung der Schaltventile besteht dar­ in, daß die Schaltventile als pulsbreitenmodulierte Magnetventile ausgebildet sind. Durch Modulation kann insbesondere bei Parallelschaltung eine unterschiedli­ che Verteilung der Druckflüssigkeitsmenge auf die par­ allel geschalteten Hydromotoren erzielt werden, so daß ein Schlupf des einen angetriebenen Rades gegenüber dem anderen angetriebenen Rad unterbunden oder sogar ein Sperrdifferential erzeugt wird.

Dieses Ziel läßt sich am einfachsten erreichen durch einen wenigstens einem Hydromotor zugeordneten Dreh­ zahlaufnehmer und durch ein Steuergerät, das in Abhän­ gigkeit von wenigstens einem aufgenommenen Drehzahlsi­ gnal eine Pulsbreitenmodulation vorgibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen Schaltung,

Fig. 2 in einem Diagramm die Fahrgeschwindigkeit über der Zeit,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Schaltung und

Fig. 4 schematisch die Schaltung der Hydromotoren bei einem Vierradantrieb.

Ein Motor M, insbesondere ein Verbrennungsmotor, treibt eine Pumpenanordnung 1 an, die eine Arbeitspumpe 2 mit einstellbarer Druckflüssigkeitsmenge und eine Nachfüll­ pumpe 3 aufweist. Die Pumpe 2 arbeitet beispielsweise mit veränderbarer Verdrängung. Sie ist zwischen zwei Motorleitungen 4 und 5 geschaltet. Die Druckseite der Nachfüllpumpe 3 ist über ein zur Motorleitung 4 hin öffnendes Rückschlagventil 6 mit der Motorleitung 4 und über ein zur Motorleitung 5 hin öffnendes Rückschlag­ ventil 7 mit der Motorleitung 5 verbunden. Ein Druck­ halteventil 8 ist zwischen die Druckseite der Nachfüll­ pumpe 3 und einen Behälter 9 geschaltet. Dieser Behäl­ ter 9 steht auch mit der Saugseite der Nachfüllpumpe 3 in Verbindung. Zwei antiparallel geschaltete Überdruck­ ventile 10 und 11 sind zwischen die beiden Motorleitun­ gen 4 und 5 geschaltet, um die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Leitungen zu begrenzen. Die bisher be­ schriebenen Bauelemente befinden sich in einem Pumpen­ block 12.

Ein Spülventilblock 13 enthält ein Richtungsventil 14, das einen mit der Motorleitung 4 verbundenen ersten Anschluß 15, einen mit der Motorleitung 5 verbundenen zweiten Anschluß 16 und einen dritten Anschluß 17 auf­ weist. Durch zwei Neutralstellungsfedern 18 und 19 er­ gibt sich eine Neutralstellung, in der die Anschlüsse voneinander getrennt sind. Überwiegt der Druck in der Motorleitung 4, werden die Anschlüsse 16 und 17 mitein­ ander verbunden; überwiegt der Druck in der Motorlei­ tung 5, werden die Anschlüsse 15 und 17 miteinander verbunden. Außerdem ist der Anschluß 17 über ein Ab­ leitventil 20, das bei einem vorgegebenen Grenzdruck öffnet, mit dem Behälter 9 verbunden.

Das Richtungsventil 14 kann auch einen anderen Aufbau haben. Beispielsweise kann es durch zwei in Reihe ge­ schaltete, druckbelastete Rückschlagventile gebildet sein, deren Reihenschaltung zwischen den beiden Motor­ leitungen 4 und 5 verläuft. Die einzelnen Rückschlag­ ventile öffnen zur jeweiligen Motorleitung hin. Sie sind mittels einer Feder druck-vorgespannt und können außerdem durch Druckleitungen derart vom Motorleitungs­ druck beaufschlagt werden, daß sie in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen diesen Motorleitungen öff­ nen. Der Mittelpunkt der Reihenschaltung ist mit dem ersten und zweiten Ventil verbunden. Dies ergibt etwa die gleiche Funktion wie beim Richtungsventil 14.

Zwei Hydromotoren 21 und 22 sind über ihre äußeren An­ schlüsse 23 und 24 mit den Motorleitungen 4 bzw. 5 ver­ bunden. Die beiden einander zugewandten inneren An­ schlüsse 25 und 26 können über ein Reihen-Schaltventil 27 miteinander zu einer Reihenschaltung verbunden wer­ den. Mit Hilfe zweier Parallel-Schaltventile 28 und 29, die jeweils zwischen einer Motorleitung 4 bzw. 5 und dem inneren Anschluß 26 bzw. 25 des ihr abgewandten Hydromotors 22 bzw. 21 geschaltet sind, ist eine Par­ allelschaltung herstellbar. Die drei Schaltventile 27 bis 29 bilden eine Ventilanordnung 30 aus drei magnet­ betätigten Ein-Aus-Schaltventilen, die von einem Steu­ ergerät 31 her pulsbreitenmoduliert ansteuerbar sind. Das Steuergerät besitzt eine Gangwahlvorrichtung 32 und empfängt Drehzahlsignale von einem mit dem zugehörigen Hydromotor 21 bzw. 22 verbundenen Drehzahlaufnehmer 33 bzw. 34.

Die Ventilanordnung 30 ist in einem Ventilblock 35 un­ tergebracht, der noch eine zweite Ventilanordnung 36 enthält. Diese ist zwischen dem Anschluß 17 des Rich­ tungsventils 14 und dem Mittelpunkt 37 der Reihenschal­ tung angeordnet. Die Ventilanordnung 36 besteht aus einem ersten Ventil 38, nämlich einem Rückschlagventil, das bei Kavitation im Mittelpunkt 37 in Zuflußrichtung öffnet, und einem antiparallel geschalteten zweiten Ventil 39, nämlich einem bei einem vorgegebenen Refe­ renzdruck öffnenden Überdruckventil, das bei Überdruck in Abflußrichtung öffnet.

Die Schaltung der Fig. 1 kann beispielsweise verwendet werden, um mit Hilfe der Hydromotoren 21 und 22 zwei Räder eines drei- oder vierrädrigen Fahrzeugs anzutrei­ ben, wobei das Fahrzeug noch weitere hydraulisch betä­ tigte Gerätschaften aufweist, sei es in Form einer Mul­ timaschine, die mit verschiedenen Werkzeugen bestückt werden kann, sei es in Form einer Spezialmaschine, die einem einzigen Zweck, beispielsweise als Grasmäher oder Schlammsauger, dient.

Wenn im Steuergerät 31 die Gangwahlvorrichtung 32 die veranschaulichte Stellung hat, erhalten die drei Schaltventile 27, 28 und 29 die Steuersignale 27′, 28′, 29′ mit der Folge, daß das Schaltventil 27 geöffnet ist, während die Schaltventile 28 und 29 geschlossen sind. Die beiden Hydromotoren 21 und 22 bilden daher eine Reihenschaltung, bei der die angetriebenen Räder mit höherer Geschwindigkeit und geringerem Antriebsmo­ ment laufen. Wird die Gangwahlschaltung 32 in die ande­ re Schaltstellung gebracht, wechseln die Steuersignale 27′, 28′ und 29′ derart, daß die beiden Schaltventile 28 und 29 geöffnet sind, während das Schaltventil 27 geschlossen ist. Die beiden Hydromotoren 21 und 22 bil­ den dann eine Parallelschaltung, bei der die angetrie­ benen Räder mit geringerer Geschwindigkeit und höherem Drehmoment laufen.

In Fig. 2 ist die Geschwindigkeit v über der Zeit t aufgetragen. Die Kurve A stellt den Hochlaufvorgang im ersten Gang, also in Parallelschaltung, dar. Die Kurve B zeigt die Verhältnisse im zweiten Gang, also bei Rei­ henschaltung. Wenn im Zeitpunkt t1 vom ersten in den zweiten Gang umgeschaltet wird, wird das Reihen-Schalt­ ventil 27 geöffnet und gibt das Steuergerät 31 vorpro­ grammiert an die Arbeitspumpe 2 ein Steuersignal 2′ ab, das die geförderte Druckflüssigkeitsmenge entsprechend dem Pfeil C reduziert, und zwar auf die Hälfte. Zum Zeitpunkt t2 werden die Schaltventile 28 und 29 ge­ schlossen, und das Fahrzeug bewegt sich mit der glei­ chen Geschwindigkeit wie bisher fort. Das Umschalten erfolgt daher ruckfrei. Entsprechendes gilt beim Ab­ wärtsschalten. Hier wird die geförderte Druckflüssig­ keitsmenge entsprechend dem Pfeil D reduziert.

Bei einem Ausführungsbeispiel hatten die auf Referenz­ drücke ansprechenden Ventile die folgende Einstellung:

Druckhalteventil 8|20 bar
Druckbegrenzungsventile 10, 11	170 bar
Richtungsventil 14	2 bar
Ableitventil 20	15 bar
Überdruckventil 39	170 bar

Versuche haben gezeigt, daß der Referenzdruck des Über­ druckventils 39 nicht geringer sein sollte als der hal­ be maximale Betriebsdruck. Er kann aber auch bis zum vollen maximalen Betriebsdruck eingestellt werden.

Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich die folgende Betriebsweise: Im Normalbetrieb werden die Hydromotoren 21 und 22 mit gleicher Drehzahl angetrieben. Das An­ triebsmoment kann bis zu der von den Druckbegren­ zungsventilen 10 und 11 vorgegebenen Druckdifferenz zwischen den Motorleitungen 4 und 5 gesteigert werden.

Aufgrund der Einstellung des Druckhalteventils 8 liegt der Druck der als Rückleitung dienenden Motorleitung 4, 5 oberhalb des Behälterdrucks, beispielsweise um 20 bar. Wenn die Hydromotoren 21 und 22 angetrieben werden, auch mit sehr geringer Geschwindigkeit, spricht das Richtungsventil 14 an und verbindet den Anschluß 17 mit einem der Anschlüsse 15 oder 16. Es fließt dann ein Teil der Druckflüssigkeit über das Ableitventil 20 zum Behälter 9. Die gleiche Menge wird durch die Nachfüll­ pumpe 3 in die als Zuleitung dienende Motorleitung 4, 5 eingespeist. Demzufolge ist ständig ein Flüssigkeits­ umlauf vorhanden. Die Druckflüssigkeit, also insbeson­ dere Öl, kann daher gekühlt und gefiltert werden.

Beim Parallelbetrieb tritt manchmal das Problem auf, daß das eine angetriebene Rad gegenüber dem anderen angetriebenen Rad durchdreht oder schlupft. Aus diesem Grund wird bei beiden angetriebenen Rädern die Drehzahl mit Hilfe der Drehzahlaufnehmer 33 und 34 erfaßt und im Steuergerät 31 verarbeitet. Ergeben sich störende Dreh­ zahlunterschiede, wird zumindest das Parallel-Schaltventil 28, 29 des durchdrehenden Rades nicht ständig offen gehalten, sondern aufgrund einer Pulsbreitenmodu­ lation mit derselben Druckflüssigkeitsmenge versorgt wie der Hydromotor des anderen Rades. Auf diese Weise kann man den Schlupf ausgleichen oder sogar ein Sperr­ differential erzielen.

Wenn die beiden Räder, die von den Hydromotoren 21 und 22 angetrieben werden, zu beiden Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind, durchlaufen sie bei Kurvenfahrten un­ terschiedliche Wege mit der Folge, daß sich bei Reihen­ schaltung im Mittelpunkt 37 entweder ein Überdruck auf­ baut oder ein Unterdruck mit zugehöriger Kavitation entsteht.

Wenn die Motorleitung 4 als Zuleitung dient und bei einer Kurvenfahrt der Hydromotor 22 schneller dreht als der Hydromotor 21, entsteht im Mittelpunkt 37 ein Un­ terdruck und damit Kavitation. Gleichzeitig hat aber das Richtungsventil 14 den Anschluß 16 mit dem Anschluß 17 verbunden. Der Unterdruck im Mittelpunkt 37 sorgt daher dafür, daß Flüssigkeit aus der Motorleitung 5 über das Richtungsventil 14 und das erste Ventil 38 zum Mittelpunkt 37 strömt. Damit wird der Unterdruck abge­ baut.

Wenn demgegenüber bei über die Motorleitung 4 zuflie­ ßender Druckflüssigkeit der Hydromotor 21 bei einer Kurvenfahrt rascher läuft als der Hydromotor 22, ent­ steht im Mittelpunkt 37 ein Überdruck. Sobald dieser Überdruck den am zweiten Ventil 39 eingestellten Refe­ renzdruck übersteigt, öffnet dieses Ventil, so daß der Überdruck über das zweite Ventil 39 und das Richtungs­ ventil 14 zur Motorleitung 5 hin abgebaut werden kann. Bei Drücken über 15 bar geht ein Teil der abgeleiteten Druckflüssigkeit über das Ableitventil 20 zum Behäl­ ter 9.

Dient die Motorleitung 5 als Zuleitung, ergeben sich die gleichen Verhältnisse mit dem Unterschied, daß das Richtungsventil 14 den Anschluß 17 mit dem Anschluß 15 verbindet. In beiden Fällen ist dafür gesorgt, daß Un­ terdruck am Mittelpunkt 37 durch zufließendes und Über­ druck durch abfließende Druckflüssigkeit ausgeglichen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist unter Beibe­ haltung von Pumpenblock 12, Spülventilblock 13 und Ven­ tilblock 35 ein weiterer Ventilblock 135 für zwei wei­ tere Hydromotoren 121 und 122 vorgesehen worden. Der Ventilblock 135 enthält eine Ventilanordnung 130 mit einem Reihen-Schaltventil 127 und zwei Parallel-Schaltventilen 128 und 129 sowie eine Ventilanordnung 136 mit einem ersten Ventil 138 und einem zweiten Ventil 139, welche wie die ersten und zweiten Ventile 38 und 39 mit dem Richtungsventil 14 zusammenarbeiten. Es gibt daher für die Hydromotoren 21 und 22 ein Paar von Motorlei­ tungen 4 und 5 und für die Hydromotoren 121 und 122 ein Paar von Motorleitungen 104 und 105. Mit Hilfe eines Umschaltventils 40 können die beiden Paare 4, 5 und 104, 105 parallel zueinander geschaltet werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. In der anderen Schalt­ stellung des Umschaltventils 40 werden die beiden Mo­ torleitungen 104, 105 eingangsseitig durch einen Pfad 41 miteinander verbunden. Die Hydromotoren 121 und 122 können sich in dieser Schaltstellung unter dem Einfluß der mit ihnen verbundenen Räder frei drehen, vorausge­ setzt, daß das Reihen-Schaltventil 127 und/oder die Parallel-Schaltventile 128, 129 geöffnet sind.

Gemäß Fig. 4 sind die beiden Ventilblöcke 35 und 135 parallel zueinander geschaltet, und die zugehörigen Hy­ dromotoren 21, 22 sowie 121, 122 liegen jeweils in Rei­ he. Es sei angenommen, daß das Fahrzeug 42 sich in Richtung des Pfeiles 43 vorwärts bewegt, die Hydromoto­ ren 21 und 122 daher die rechten Räder und die Hydromo­ toren 22 und 121 die linken Räder antreiben. Wenn Drei dieser Anordnung eine Kurvenfahrt nach rechts erfolgt, laufen die kurvenäußeren Hydromotoren 22 und 121 mit größerer Geschwindigkeit um als die kurveninneren Hy­ dromotoren 21, 122. Dies hat zur Folge, daß im Mittel­ punkt 37 Kavitation auftritt, weil der Hydromotor 22 mehr Druckflüssigkeit abführt als ihm durch den Hydro­ motor 21 zugeführt wird. Umgekehrt entsteht jedoch im Mittelpunkt 137 ein Überdruck, weil der Hydromotor 121 dem Mittelpunkt mehr Druckflüssigkeit zuführt als vom Hydromotor 122 abgenommen wird. Daher tritt nur an ei­ ner Stelle die besonders störende Kavitation auf. Hier kann durch unmittelbar über das zweite Ventil 139 und das erste Ventil 38 zulaufende Ausgleichsflüssigkeit abgeholfen werden. Es erfolgt daher innerhalb des Fahr­ zeugs ein Ausgleich.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß in einem konventionellen System nur zwei Räder an­ getrieben werden (Motoren 21 und 122), während nur ein geringer Druck zum Antreiben der Motoren 22 und 121 vorhanden ist. Beim erfindungsgemäßen Aufbau dagegen wird die Zufuhr der Flüssigkeit so gesteuert, daß an­ statt zwei Rädern jetzt drei Räder (21, 121 und 122) angetrieben werden.

Die nachstehende Tabelle zeigt, daß sich beim Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 3 und 4 fünf Gänge mit insgesamt vier Geschwindigkeitsstufen ergeben, wobei der Schalt­ zustand der einzelnen Schaltventile 27 bis 29 und 127 bis 129 angezeigt ist.

4 WD = Vierradantrieb
2 WD = Zweiradantrieb
p = Parallelschaltung
s = Reihenschaltung.

Claims (11)

1. Hydraulisches Antriebssystem für Fahrzeuge, bei dem eine Pumpenanordnung, die eine veränderbare Druck­ flüssigkeitsmenge abgibt, über zwei als Hin- und Rückleitung dienende Motorleitungen mit je einem äußeren Anschluß zweier Hydromotoren verbunden und eine Ventilanordnung, mit deren Hilfe die beiden Hydromotoren wahlweise in Reihe oder parallel schaltbar sind, vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilanordnung (30) drei Schalt­ ventile (27, 28, 29) aufweist, von denen ein Reihen-Schaltventil (27) zwischen den beiden inneren Anschlüssen (25, 26) der Hydromotoren (21, 22) und je ein Parallel-Schaltventil (28, 29) zwischen je­ der Motorleitung (4, 5) und dem inneren Anschluß (26, 25) des ihr abgewandten Hydromotors (22, 21) angeordnet ist.

2. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Pumpenanordnung (1) und zwei Paare von Motorleitungen (4, 5; 104, 105) mit je einer aus drei Schaltventilen (27, 28, 29; 127, 128, 129) bestehenden Ventilanordnung (30; 130) und zwei wahlweise in Reihe oder parallel schaltbaren Hydromotoren (21, 22; 121, 122) und ferner ein Umschaltventil (40), das wahlweise die Paare von Motorleitungen (4, 5; 104, 105) parallel schaltet (Vierradantrieb) oder das zweite Paar (104, 105) eingangsseitig verbindet (Zweiradan­ trieb), vorgesehen sind.

3. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß bei einem Vierradantrieb die jeweils ersten Hydromotoren (21, 121) einer Reihenschaltung auf einander gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnete Räder antreiben.

4. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pum­ penanordnung (1) eine wahlweise in beiden Richtun­ gen fördernde Arbeitspumpe (2), deren Anschlüsse mit den Motorleitungen (4, 5) verbunden sind, und eine Nachfüllpumpe (3), deren Druckseite über je ein zur jeweiligen Motorleitung (4, 5) hin öffnen­ des Rückschlagventil (6, 7) mit den Motorleitungen (4, 5) verbunden ist, aufweist, daß an den Mittel­ punkt (37) der Reihenschaltung ein erstes Ventil (38), das bei Kavitation in Zuflußrichtung öffnet, und ein zweites Ventil (39), das bei Überdruck in Abflußrichtung öffnet, angeschlossen ist, und daß ein in seiner Neutralstellung sperrendes Richtungs­ ventil (14) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen beiden Motorleitungen (4, 5) die dem Mittelpunkt (37) abgewandte Seite des ersten und zweiten Ventils (38, 39) mit der Motorleitung (4, 5) geringeren Drucks verbindet.

5. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß für jede Reihenschaltung aus zwei Hydromotoren (21, 22; 121, 122) je ein erstes und ein zweites Ventil (38, 39), aber für alle Reihenschaltungen nur ein Richtungsventil (14) vorhanden ist.

6. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprü­ che 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Gangwahlvor­ richtung (32), mit der vorgegebene Kombinationen von Schaltventilen (27, 27, 29; 127, 128, 129) an­ steuerbar sind.

7. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß während des Umschaltens von einer auf die andere Kombination die Pumpenan­ ordnung (1) ihre Fördermenge vom alten Wert auf einen neuen Wert, der annähernd dieselbe Fahrge­ schwindigkeit ergibt, ändert.

8. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß während des Umschaltens die Öffnungszeiten zumindest eines Teils der bisher und der neu angesteuerten Schaltventile (27, 28, 29) einander überlappen und daß die Änderung der Fördermenge im wesentlichen während dieser Überlap­ pungszeit (t₁ bis t₂) erfolgt.

9. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten von Reihen- auf Parallel-Schaltung zweier Hydromotoren (21, 22) und umgekehrt alle drei Schaltventile (27, 28, 29) der zugehörigen Ventilanordnung (30) wäh­ rend einer vorgegebenen Überlappungszeit (t₁ bis t₂) geöffnet sind.

10. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventile (27, 28, 29; 127, 128, 129) als puls­ breitenmodulierte Magnetventile ausgebildet sind.

11. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 10, ge­ kennzeichnet durch einen wenigstens einem Hydromo­ tor (21, 22) zugeordneten Drehzahlaufnehmer (33, 34) und durch ein Steuergerät (31), das in Abhän­ gigkeit von wenigstens einem aufgenommenen Dreh­ zahlsignal eine Pulsbreitenmodulation vorgibt.