DE19735287A1

DE19735287A1 - Hydrostatischer Retarder mit Nebenabtrieb

Info

Publication number: DE19735287A1
Application number: DE1997135287
Authority: DE
Inventors: Karlmann Hamma
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1999-02-18

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydrostati schen Retarder und insbesondere einen hydrostatischen Re tarder mit Nebenabtrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydro statischen Antrieb zur Verfügung zu stellen, der aus einer vom Abtrieb eines Getriebes her angetriebenen Hydropumpe besteht, die derart ausgestaltet ist, daß ihr Einsatz so wohl als hydrostatischer Sekundär-Retarder als auch als Zusatzantrieb oder Energiespeicherungselement möglich ist und eine äußerst geringe Verlustleistung im Leerlauf auf weist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfin dung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt den Schaltplan einer bevorzug ten Ausgestaltung eines hydrostatischen Retarders mit Ne benabtrieb gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung läßt sich anhand der Figur wie folgt beschreiben:
Ein Hydrostat 1 mit einer über einen Freilauf 19 aus gekoppelten Füllpumpe 2 wird mittels eines Hochtreibers 10 im Zahnradvorgelege zur Anpassung der Hydrostat-Pumpendreh zahl vom Getriebe 11 abtriebsseitig angetrieben.

Die Retarderpumpe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verdrängerpumpe mit Nullhubverstellung. Im Fahr zeugeinsatz sind Geräuschemissionen, Kosten und Baugrö ße/Gewicht vorherrschende Größen. Die verwendete Pumpe 1 ist deshalb ventilgesteuert und als Taumelscheibenpumpe ausgebildet. Die Taumelscheibe ist auf Nullhub verstellbar. Die Pumpe 1 wird durch Einschalten der Füllpumpe 2 von Schmierbetrieb auf Füllbetrieb mittels des Schaltventils 6 aktiviert.

Die ventilgesteuerte Taumelscheibenpumpe ist ohne zu sätzliche Einrichtung umsteuerbar, d. h. sie kann beim Rückwärts fahren eines Fahrzeuges mit diesem Retarder nicht beschädigt werden. Es sind ebenfalls keine Steuerventile des Füllkreises notwendig.

Die Füllpumpe 2, vorzugsweise eine Zahnradpumpe, ist nur bedingt reversierbar bzw. wegen der Förderrichtungsum kehr bei einem Drehrichtungswechsel nicht ohne zusätzliche Ventilsteuerung reversierbar.

Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung die Füll pumpe 2 mittels Freilauf an die Pumpenwelle der Retarder pumpe 2 angekoppelt, so daß sie sich bei einem Drehrich tungswechsel abkoppelt und nicht mitläuft.

Da der Rückwärtsgang-Betrieb eines Fahrzeugs nur kurz andauert, genügt die Füllmenge und Ölbenetzung der Bauteile der Retarderpumpe für einen schadensfreien Betrieb.

Bei Verwendung einer reversierbaren ventilgesteuerten Füllpumpe kann das Zwischenschalten eines Freilaufs entfal len.

Der Hydrostat 1 fördert gemäß der vorliegenden Erfin dung bei Hydrostatbetrieb über die Leitungen 15 und 16A gegen ein Drucksteuerventil 3, welches vorzugsweise als Proportionalventil mit einer Ansteuerung 3A ausgebildet ist. Der Ölstrom fließt über die Leitung 16B durch einen Kühler 4 zur Gangseite der Hydrostatpumpe zurück.

Die Füllpumpe 2 fördert über einen Filter 5 zum Sperr ventil 6, das im Schaltplanbild als 2/2-Wegeventil darge stellt ist. Das Ventil 6 wird elektrisch über einen Schalt magneten 6A so angesteuert, daß der Durchfluß mit dem Ein schalten des Retarders, also dem Einschalten des Schaltma gneten, gesperrt wird. Dadurch wird das Ventil 7 aktiviert, das den zum Retarderbetrieb notwendigen Fülldruck erzeugt. Dieser Fülldruck ist höher als der Schmierdruck, der über das Schmierdruckventil 8 bei geöffnetem Wegeventil 6 er zeugt wird.

Dieser Druckunterschied bewirkt u. a. daß bei abge schaltetem Retarder 1 die Füllpumpe 2, die so wie die Re tarderpumpe 1 permanent umläuft, weniger Leistung aufnimmt, mit einer daraus folgenden Reduzierung der Leerlauf-Ver lustleistung.

Die Füllmenge der Füllpumpe 2 wird, abgesichert über das Druckventil 7, der Leitung 13 und dem Kühler 4 der Pum pe 1 der Saug-Niederdruckseite zugeführt.

Die oszillierenden und rotierenden Teile der Pumpe 1 werden mittels des bei Hochdruck anfallenden Lecköls ge schmiert.

Bei abgeschaltetem Retarder, d. h. wenn das Ventil 6 offen ist, bestimmt das Druckventil 8 den zulässigen Höchstdruck. Da dieser kleiner ist als der Fülldruck, braucht das Druckventil 7 nicht abgeschaltet zu werden.

Das Schmieröl wird über die Leitungen 14 und 14A den rotierenden Bauteilen, z. B. den Lagern der Retarderpum pe 1, zugeführt; ebenfalls wird das Schmieröl über die Lei tung 14 und das offene Rückschlagventil 9 durch die Lei tung 14B und den Kühler 4 den gleitenden Bauteilen, z. B. dem Kolben der Retarderpumpe 1, zugeführt.

Das Rückschlagventil 9 ist notwendig, um einen Rück fluß des Füllstroms von der Leitung 13 über die Leitun gen 14B und 14A in das Gehäuse der Retarderpumpe 1 zu ver hindern.

Um gemäß der Erfindung die Leistung des Retarders 1 für andere Anwendungen zusätzlich zu nutzen, wird der Öl strom der Pumpe 1 über die Leitungen 15 und 17A einem Schaltventil 12 zugeführt. Dieses Ventil 12 ist vorzugswei se als 4/2-Wegeventil ausgebildet und elektrisch mittels eines Schaltelementes 12A ansteuerbar. Es kann auch andere entsprechend der gewünschten Anwendung notwendige Elemente erhalten, z. B. Verbindungsleitungen 18A und 18B zum Ver braucher, wobei diese Leitungen in der Ruhestellung ge sperrt sind. Vorzugsweise können diese Leitungen für eine Anfahrhilfe geöffnet werden.

Die Retarderpumpe 1 kann mit der in Bild 1 dargestell ten Schaltung auch lediglich für Hilfsantriebe z. B. für eine Vierrad-Anfahrhilfe, oder auch für Energiespeicherung genutzt werden.

Die Leitungen 17A und 17B müssen bei einem Retarder einsatz und einer Zusatzanwendung getrennt sein, da sonst das Drucksteuerventil 3 umgangen wird. Diese Trennung er folgt durch das Ventil 12.

Wenn der Retarderbetrieb nicht in Anspruch genommen wird, können die Leitungen 17A und 17B in der Ruhestellung über das Ventil 12 miteinander verbunden sein.

Das Drucksteuerventil 3, ein Proportionalventil, ent hält in der Regel als Sicherheitsventil ein integriertes Druckbegrenzungsventil und ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es sowohl zur Bremsmomentsteuerung des Retarders, als auch bei der Anwendung von Anfahrtshilfe zur Traktions steuerung der mittels Hydromotoren angetriebenen zusätzli chen Räder geeignet ist.

Da der bei Retarderbetrieb angewendete maximale Druck mit z. B. 600 bar erheblich höher sein kann als der bei Energiespeicherung erlaubte maximale Speicherdruck, kann bei Energiespeicherung und bei dem Speicher-Ladebetrieb das Druckventil 3 auf den zugelassenen Ladedruck begrenzt wer den.

Bezugszeichenliste

1

Hydrostat/Retarderpumpe

2

Füllpumpe

3

Drucksteuerventil

3

A Ansteuerung

4

Kühler

5

Filter

6

Sperrventil

6

A Schaltmagnet

7

Druckventil

8

Schmierdruckventil

9

Rückschlagventil

10

Hochtreiber

11

Getriebe

12

Schaltventil

12

A Schaltelement

13

Leitung

14

Leitung

14

A Leitung

14

B Leitung

15

Leitung

16

A Leitung

16

B Leitung

17

A Leitung

17

B Leitung

18

A Verbindungsleitung zum Verbraucher

18

B Verbindungsleitung zum Verbraucher

19

Freilauf

Claims

1. Hydrostatischer Retarder mit Nebenabtrieb, mit ei ner Füllpumpe (2), einem Drucksteuerventil (3), einem Sperrventil (6), einem Schaltventil (12), einem Rückschlag ventil (9) und einer Retarderpumpe (1), dadurch ge kennzeichnet, daß er im Zahnradvorgelege zur Anpassung der Hydrostat-Pumpendrehzahl und zum abtriebssei tigen Antrieb vom Getriebe einen Hochtreiber (10) aufweist.

2. Hydrostatischer Retarder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Retarderpumpe (1) eine ventilgesteuerte, als Taumelscheibenpumpe ausgebildete Verdrängerpumpe mit Nullhubverstellung ist.

3. Hydrostatischer Retarder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ventilgesteuerte Taumelscheibenpumpe (1) ohne eine zusätz liche Einrichtung umsteuerbar ist.

4. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllpumpe (2) eine Zahnradpumpe ist, die mittels eines Freilaufs (19) an die Pumpenwelle der Retarderpum pe (1) angekoppelt ist, so daß sie sich bei einem Drehrich tungswechsel abkoppelt und nicht mitläuft.

5. Hydrostatischer Retarder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllpum pe (2) eine reversierbare, ventilgesteuerte Füllpumpe ist.

6. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Schaltventil (12) aufweist, um die Leistung des Retarders (1) für andere Anwendungen zusätzlich zu nutzen.

7. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (12) als 4/2-Wegeventil ausgebildet und elektrisch mittels eines Schaltelementes (12A) ansteu erbar ist.

8. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (12) Verbindungsleitungen (18A, 18B) zum Verbraucher aufweist.

9. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (3) als Sicherheitsventil ein integriertes Druckbegrenzungsventil enthält.

10. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (6) als 2/2-Wegeventil ausgebildet und elektrisch über einen Schaltmagneten (6A) ansteuerbar ist.

11. Verwendung der Retarderpumpe (1) für Hilfsantrie be, z. B. für eine Vierrad-Anfahrhilfe oder für Energie speicherung.