DE19962807C2 - Hydraulisches Antriebssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches An­ triebssystem für ein Fahrzeug, welches System eine ver­ stellbare Pumpe und mindestens einen Motor aufweist und auf einem Ladedruck-Niveau gehalten ist, wobei eine Bremsvorrichtung, die mindestens einen Bremszylinder mit einer Federkammer und einer Freigabekammer und ein Bremsventil aufweist, das in der Bremsstellung die Fe­ derkammer mit dem Ladedruck und die Freigabekammer mit dem Behälterdruck sowie in der Freigabestellung die Fe­ derkammer mit dem Behälterdruck und die Freigabekammer mit dem Ladedruck versorgt, vorgesehen ist.

Ein solches Antriebssystem ist beispielsweise aus EP 0 909 690 A2 bekannt. Es ist insbesondere für landwirt­ schaftliche und industrielle Arbeitsfahrzeuge, wie Ac­ kerschlepper, Erntemaschinen oder Baumaschinen geeignet und wird insbesondere an Kompaktladern (skid steered loaders) eingesetzt. Im bekannten Fall gibt es eine Hilfspumpe, die eine Reihe von Arbeitsmotoren versorgt, an deren Ausgang mit Hilfe zweier Druckbegrenzungsventile ein Ladedruck gewonnen wird, der sowohl dem hy­ draulischen System als auch der Bremsvorrichtung zuge­ führt wird. Ist das hydraulische System nicht akti­ viert, wirkt allein die Feder, um das Fahrzeug zu brem­ sen, beispielsweise gegen ein Fortrollen an einem Hang. Ist das hydraulische System aktiviert, wird das Brems­ ventil betätigt mit der Folge, daß der Ladedruck in der Freigabekammer die Feder in der Federkammer unwirksam macht. Wenn aber ein eine Bremsung erfordernder Fehler auftritt, wird das Bremsventil entregt, so daß die Fe­ der, unterstützt durch den Ladedruck in der Federkammer ein sicheres Bremsen, auch gegenüber einem Drehen des Motors, bewirkt. Nachteilig ist unter anderem, daß im Arbeitssystem eine verhältnismäßig große Ölmenge auf einen höheren Druck gebracht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrauli­ sches Antriebssystem der eingangs beschriebenen Art an­ zugeben, das eine einfachere Bremsvorrichtung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor eine Spülleitung aufweist, die mit der Feder­ kammer verbunden und über das Bremsventil zu einem Be­ hälter geführt ist und daß das Bremsventil in der Frei­ gabestellung die Spülleitung zum Behälter hin öffnet und in der Bremsstellung einen Druckabbau in der Spülleitung verhindert.

Bei dieser Konstruktion werden Leitungen des Spülsy­ stems und der Bremsvorrichtung teilweise miteinander vereinigt, was zu Einsparungen und neuen Leitungsfüh­ rungen führt. Diese Vereinigung ist möglich, weil der Spülbetrieb nicht gestört wird. Denn im Freigabebetrieb ist die Spülleitung mit dem Behälter verbunden und im Bremsbetrieb ist keine Spülung erforderlich. Zumindest teilweise wird der Druckaufbau in der Federkammer von dem über die Spülleitung zulaufenden Druckmittel unter­ stützt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür ge­ sorgt, daß das Bremsventil in der Bremsstellung die Spülleitung sperrt. Durch diese Sperrung wird ein Druckmittelabfluß über die Spülleitung verhindert. Es baut sich automatisch in der Federkammer ein Druck auf, der annähernd gleich dem Ladedruck des hydraulischen Systems ist.

Eine ebenfalls günstige Alternative besteht darin, daß das Bremsventil in der Bremsstellung die Spülleitung mit dem Ladedruck versorgt. Hier wird der durch den La­ dedruck bewirkte Druckanstieg in der Federkammer durch den Zufluß des Druckmittels aus der Spülleitung unter­ stützt.

Günstig ist es, daß zur Aufrechterhaltung des Lade­ drucks im System eine Ladepumpe vorgesehen ist, an de­ ren Ausgang ein Druckbegrenzungsventil angeschlossen ist. Die Ladepumpe kann für verhältnismäßig niedrige Drücke und für kleine Füllmengen ausgelegt sein. Der Ladedruck braucht lediglich so groß gewählt zu sein, daß die Bremsvorrichtung mit Sicherheit wirkt.

Empfehlenswert ist es auch, daß zur Aufrechterhaltung des im Motor herrschenden Ladedrucks ein Spülventil vorgesehen ist, dessen Ausgang über eine Drossel eben­ falls mit der Federkammer verbunden ist. Auf diese Wei­ se läßt sich auch die Ausgangsleitung des Spülventils mit Leitungen der Bremsvorrichtung vereinigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild eines erfin­ dungsgemäßen Antriebssystems,

Fig. 2 ein zugehöriger Bremszylinder und

Fig. 3 eine Alternative für das Bremsventil der Fig. 1.

Das in Fig. 1 veranschaulichte hydraulische Antriebssy­ stem weist eine Pumpe 1 auf, die über eine Antriebswel­ le 2, beispielsweise von einem Verbrennungsmotor, ange­ trieben wird und deren Fördervolumen zwecks Änderung der Fahrgeschwindigkeit verstellbar ist. Diese Pumpe 1 ist über Motorleitungen 3 und 4 mit einem hydraulischen Motor 5 verbunden, dessen Abtriebswelle 6 mit nicht veranschaulichten Rädern verbunden ist.

Eine zusammen mit der Pumpe 1 angetriebene Ladepumpe 7 hat einen Ausgang 8, an den ein Druckbegrenzungsventil 9 angeschlossen ist, das einen Ladedruck aufrechter­ hält. Der Ausgang 8 ist ferner über je ein Rückschlag­ ventil 10 und 11 mit der Motorleitung 3 bzw. 4 verbun­ den. Durch entsprechende Nachfüllvorgänge wird hier­ durch der Ladedruck im gesamten System aufrechterhal­ ten.

Ein Spülventil 12 sorgt dafür, daß beim Überwiegen des Drucks in der einen Motorleitung Druckflüssigkeit aus der anderen Motorleitung abgelassen und über eine mit einer Blende 13 versehene Ausgangsleitung 14 zum Behäl­ ter 15 geführt wird. Auf diese Weise werden die Motorleitungen auf einem dem Ladedruck entsprechenden Druck gehalten. Der Motor 5 besitzt eine Spülleitung 16, die mit der Ausgangsleitung 14 und daher mit dem Behälter 15 verbunden ist. Über diese Spülleitung strömt Druck­ flüssigkeit unter dem Einfluß der Differenz von Lade­ druck und Behälterdruck.

Der Motorwelle 6 ist eine Bremsvorrichtung 17 zugeord­ net, die einen Bremszylinder 18 mit einer eine Feder 19 aufweisenden Federkammer 20 und eine Freigabekammer 21 besitzt. Die Federkammer 20 ist über eine Leitung D, die Freigabekammer 21 über eine Leitung R mit einem Bremsventil 22 verbunden, das hier als elektromagne­ tisch betätigtes 4/2-Wege-Ventil ausgebildet ist. Die­ ses Ventil ist außerdem über eine Leitung 23 mit dem Ausgang 8 der Ladepumpe 7 verbunden und führt daher La­ dedruck. Eine weitere Leitung 24 führt zum Behälter 15. Die Spülleitung 16 und die Ausgangsleitung 14 sind an die Federkammer 20 angeschlossen.

In der veranschaulichten Freigabestellung, bei der das Ventil 22 aktiviert ist, führt die Federkammer 20 Be­ hälterdruck, was auch für die Enden der damit verbunde­ nen Ausgangsleitung 14 und Spülleitung 16 gilt, während die Freigabekammer 21 durch den Ladedruck belastet ist. Wird das Bremsventil 22 entregt, befindet sich also in der Bremsstellung, wird die Freigabekammer 21 mit dem Behälter 15 verbunden, während die Leitung D, also die über die Federkammer 20 hinaus verlängerte Spülleitung 16 gesperrt wird. Infolgedessen steigt der Druck in der Federkammer 20 aufgrund der nachströmenden Spülflüssig­ keit, die nicht mehr abströmen kann, rasch auf den Wert des Ladedrucks. Die Feder 19 wird daher in ihrer Brems­ funktion durch den Druckflüssigkeitsdruck unterstützt.

Die eine vereinfachte Leitungsführung bewirkende Ver­ bindung der Spülleitung 16 und der Ausgangsleitung 14 des Spülventils 12 mit der Federkammer 20 stört daher weder den Bremsbetrieb noch den Spülbetrieb.

Eine Alternative besteht darin, das Bremsventil 22 durch das Bremsventil 25 der Fig. 3 zu ersetzen. Der Unterschied ist im wesentlichen darin zu sehen, daß der Druckabbau in der Spülleitung nicht durch eine Sperre, sondern durch das Anlegen des Ladedrucks verhindert wird, praktisch daher die Federkammer 20 gleichzeitig mit Druckmittel vom Ausgang 8 der Ladepumpe 7 und Druckmittel aus der Spülleitung gefüllt wird.

Häufig genügt es, wenn die Spülleitung lediglich von einem Leckstrom durchflossen wird. In diesem Fall kann die Spülleitung 16 des Motors 5 auch als Leckageleitung oder drain-Leitung bezeichnet werden.

Claims (5)

1. Hydraulisches Antriebssystem für ein Fahrzeug, wel­ ches System eine verstellbare Pumpe und mindestens einen Motor aufweist und auf einem Ladedruck-Niveau gehalten ist, wobei eine Bremsvorrichtung, die min­ destens einen Bremszylinder mit einer Federkammer und einer Freigabekammer und ein Bremsventil auf­ weist, das in der Bremsstellung die Federkammer mit dem Ladedruck und die Freigabekammer mit dem Behäl­ terdruck sowie in der Freigabestellung die Feder­ kammer mit dem Behälterdruck und die Freigabekammer mit dem Ladedruck versorgt, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5) eine Spülleitung (16) aufweist, die mit der Federkammer (20) verbun­ den und über das Bremsventil (22) zu einem Behälter (15) geführt ist und daß das Bremsventil (22) in der Freigabestellung die Spülleitung (16) zum Be­ hälter (15) hin öffnet und in der Bremsstellung ei­ nen Druckabbau in der Spülleitung (16) verhindert.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremsventil (22) in der Brems­ stellung die Spülleitung (16) sperrt.

3. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremsventil (25) in der Brems­ stellung die Spülleitung mit dem Ladedruck ver­ sorgt.

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des Ladedrucks im System eine Ladepumpe (7) vorge­ sehen ist, an deren Ausgang ein Druckbegrenzungs­ ventil (9) angeschlossen ist.

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des im Motor (5) herrschenden Ladedrucks ein Spül­ ventil (12) vorgesehen ist, dessen Ausgang (14) über eine Drossel (15) ebenfalls mit der Federkam­ mer (20) verbunden ist.