DE2128369C3 - Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, bei der das hydrostatische Getriebe aus einer von einer Antriebsmaschine angetriebenen, im Förderstrom und ggf. in der Förderrichtung aus der NuUförderstromstellung stufenlos einstellbaren Hydropumpe und einem oder mehreren Hydromotor oder Hydromotoren besteht, die einen geschlossenen hydraulischen Arbeitskreislauf bilden, wobei zum Einstellen der Hydropumpe ein mit dieser verbundener, in einem Stellzylinder gegen Federkraft verschiebbarer SteUkolben vorgesehen ist, der durch von einer von der Antriebsmaschine angetriebenen Steuerpumpe gefördertes Steuerdruckmittel beaufschlagbar ist, wobei ferner in einer an den ^h"> hydraulischen Steuerkreislauf angeschlossenen, zum Vorratsbehälter führenden Zweigleitung ein Druckbegrenzungsventil eingeschaltet ist, dessen Ventilkörper durch eine Regelfeder im Schließsinn belastet ist, deren Vorspannung abhängig vom Betätigungsweg eines Fahrpedals änderbar ist, wobei der Druck des den SteUkolben belastenden Steuerdruckmittels sich stufenlos ändert, und wobei schließlich durch Betätigung eines Bremspedals eine Abbremsung des Kraftfahrzeugs durch Änderung des Obersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebes erfolgt.

Es ist aus der DE-AS 15 55 4S0 eine Steuereinrichtung genannter Art bekanntgeworden, wobei sich in der Rücklaufleitung des Stellzylinders eine Drossel in Reihe mit einem hydraulisch gesteuerten Ventil befindet, das von einem Bremszylinder bei Betätigung eines Bremspedals mit Druckmittel durch eine Steuerleitung von einem Bremszylinder bei Betätigung eines Bremspedals mit Druckmittel durch eine Steuerleitung beaufschlagbar ist Dabei wird der freie Durchtrittsquerschnitt des Ventils je «ach Stellung des Bremspedals verändert, so daß unabhängig davon bzw. von der Drossel Druckmittel aus dem Stellzylinder entweichen kann. Hierdurch dehnt sich die im Stellzylinder durch das Druckmittel stark vorgespannte Feder aus und verstellt über den Kolben die Hydropumpe in Richtung ihrer NulUörderstellung. Durch die hierbei bewirkte Änderung des Übersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebes wird eine Abbremsung des Fahrzeuges erreicht Es hat sich jedoch gezeigt daß die Rückstellgeschwindigkeit beim Bremsen ungleichmäßig verläuft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei konstantem Drosseiquerschnitt der Durchsatz von Druckmittel durch die Drossel sowie durch das Ventil vom Differenzdruck abhängt, der seinerseits nicht konstant ist.

Es ist ferner aus der DE-AS 14 80001 eine Steuereinrichtung für hydrostatische Getriebe bekanntgeworden, deren Hydropumpe und Hydromotor einen geschlossenen hydraulischen Arbeitskreislauf bilden. In der bei normalen Fahrbetrieb das vom Hydromotor zur Hydropumpe zurücklaufende Druckmittel führenden Leitung ist ein im Schließsinn federbelasteter Schieber vorgesehen, der im Öffnungssinn vom Druck der Arbeitsleitung beaufschlagt ist. Die Federseite des Schiebers steht außerdem mit der rückführenden Arbeitsleitung motorseilig unmittelbar und pumpenseitig über eine einstellbare Drossel in Verbindung. Die Einstellung der Drossel erfolgt durch einen Kolben, der hydraulisch mit dem Bremspedal des Fahrzeugs gekoppelt ist. Bei Betätigung des Bremspedals verringert sich der Drosselquerschnitt, so daß durch Drosselung des vom Hydromotor zur Hydropumpe zurückströmenden Druckmittels eine entsprechende Bremswirkung erzielt wird. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Einrichtung ist in der Wirkung des Schiebers der zurückführenden Leitung zu sehen, da dieser jeweils beim Wechsel des Fahrzeugs vom Fahrbetrieb in den Schiebebetrieb ruckartig vom verhältnismäßig großen Querschnitt der rückführenden Arbeitsleitung auf den wesentlich kleineren Drosselquerschnitt umschaltet. Der hierbei in den Arbeilsleitungen entstehende Rückstau des Druckmittels löst jeweils ruckartig Bremsvorgänge am Fahrzeug aus. Zudem ist die bekannte Einrichtung aufwendig und störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine Steuereinrichtung der eingangs umrissenen Gattung in der Weise zu verbessern, daß bei Betätigung des Bremspedals eine gleichmäßige Bremswirkung erzielt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß mit dem Fahrpedal ein in einem Zylinder gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbarer Kolben mechanisch gekoppelt ist, und zu beiden Seiten des Kolbens im Zylinder mit Druckmittel gefüllte Arbeitsräume vorgesehen sifid, die über eine einen Stromreglir enthaltende Verbindungsleitung miteinander verbunden sind; daß ferner der Stromregler durch eine Drossel und ein dieser in Strömungsrichtung vorgeschaltetes Druckbegrenzungsventil gebildet ist, wobei die Vorspannung einer den Ventikörper dieses Druckbegrenzungsventils im Schließsinne belastenden Regelfeder abhängig vom Betätigungsweg des Bremspedals stufenlos änderbar ist, und daß schließlich in einer zum Stromregler parallelen Umgehungsleitung ein in Richtung des beim Betätigen des Fahrpedals aus seiner Ausgangsstellung entstehenden Druckmittelstroms öffnendes Rückschlagventil vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung erläutertes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung vereinfacht dargestellt.

Die Zeichnung zeigt unten ein hydrostatisches Getriebe, das eine in der Förderrichtung und im Förderstrom stufenlos einstellbare Hydropumpe 1 aufweist, die über Arbeitsdruckleitungen 2 und 3 im geschlossenen Kreislauf mit einem Hydromotor 4 verbunden ist. Die durch eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine angetriebene Hydropump-c 1 kann aus der gezeigten Nullförderstromstellung heraus in der einen oder der anderen Förderrichtung durch einen Jo Stellkolben 5 und ein an der Hydropumpe 1 angreifendes Gestänge 6 gegen die Kraft einer Druckfeder 7 bzw. einer Druckfeder 8 eingestellt werden. Der Stellkolben 5, sowie die beiden sich beiderseits daran abstützenden Druckfedern 7 und 8 sind in einem Stellzylinder 9 angeordnet. Dabei befinden sich die beiden Druckfedern 7 und 8 in je einem Arbeitsraum U bzw. 12, die durch je eine Steuerdruckleitung 13 bzw. 14 mit einem als Dreistellungsventil ausgebildeten Leerlauf- und Fahrtrichtungsventil 15 ·»< > verbunden sind. Das Leerlauf- und Fahrtrichtungsventil 15 kann in die drei Schaltstellungen »vorwärts«, »neutral« sowie »rückwärts« gebracht werden und ist in der mittleren Schaltstellung »neutral« gezeigt, in der die beiden Arbeitsräume 11 und 12 des Stellzylinders 9 mit dem Vorratsbehälter 16 unmittelbar in Verbindung stehen. Die Versorgung des Stellzylinders 9 mit Steuerdruckmittel erfolgt durch eine ebenfalls von der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angetriebene Steuerpumpe 17, welche druckseitig mittels einer 5<> Steuerdruckleitung 18 an das Leerlauf- und Fahrtrichtungsventil 15 angeschlossen ist. Mit der Steuerdruckleitung 18 ist ferner durch eine Zweigleitung 19 ein Druckregelventil 20 verbunden, welches eine Regelfeder 21 aufweist. Die Kraft, mit der diese Regelfeder 21 auf den Ventilkörper des Druckregelventils in Richtung Schließen einwirkt, ist abhängig von der Stellung eines Fahrpedals 22. Es befindet sich daher zwischen dem Fahrpedal 22 und der Regelfeder 21 ein um eine fahrzeugfeste Anlenkstelle schwenkbarer Winkelhebel ta 23. Ferner ist am Fahrpedal 22 eine Kolbenstange 24 eines in einem Zylinder 25 axial geführten Kolbens 26 angelenkt. Der Zylinder 25 hat oberhalb und unterhalb des Kolbens 26 je einen Arbeitsraum 27 bzw. 28. Im auf der Steuerseite des Kolbens liegenden Arbeitsraum 28 μ befindet sich eine Druckfeder 29. Die beiden Arbeitsräume 27 und 28 sind durch einen Verbindungsleitung 30 miteinander verbunden, in die eine aus einem Druckregelventil 31 und einer Drossel 32 bestehender Stromregler angeordnet ist In einer parallel zum Stromregler verlaufenden Umgehungsleitung 33 befindet sich ein Rückschlagventil 34. Das Druckregelventil 31 hat eine Regelfeder 35, die am Bremspedal 36 angreift Die Kraft, mit der die Regelfeder 35 den Ventilkörper des Druckregelventils 31 im Schließsinne belastet, ist abhängig von der Stellung des Bremspedals 36.

Beim Betrieb der nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Fahrzeugs wird die Hydropumpe 1 ständig angetrieben. In der gezeigten . Neutralstellung des Leerlauf- und Fahrtrichtungsventils 15 und der über den Stellzylinder 9 dadurch bewirkten Nullförderstromstellung der Hydropumpe 1 nimmt diese keine Energie auf, so daß weder durch die Arbeitsdruckleitung 2 noch durch die Arbeitsdruckleitung 3 Arbeitsdruckmittel zum Hydromotor 4 gefördert wird. Das von der Steuerpumpe 17 geförderte Steuerdruckmittel strömt bei Neutralstellung des Leerlauf- und Fahrtrichtungsventils 15 durch diese drucklos zum Vorratsbehälter 16 zurück. Wird das Leerlauf- und Fahrtrichtungsventil 15 aus seiner Schaltstellung »neutral« in seine Schaltstellung »vorwärts« oder »rückwärts« geschoben, so wird die Steuerdruckleitung 18 entweder durch die Steuerdruckleitung 14 mit dem Arbeitsraum 12 oder durch die Steuerdruckleitung 13 mit dem Arbeitsraum 11 verbunden. Wird nun das Fahrpedal 22 betätigt, so baut sich in dem in der Steuerdruckleitung 18 und der Zweigleitung 19 sowie in der damit verbundenen Steuerdruckleitung 13 bzw. 14 befindlichen Steuerdruckmittel entsprechend der Pedalstellung ein Druck auf, welcher je nach Stellung des Leerlauf- und Fahrtrichtungsventils 15 im Arbeitsraum 11 bzw. 12 den Stellkolben 5 beaufschlagt. Der Stellkolben wird folglich gegen die Kraft der entsprechenden Druckfeder 7 bzw. 8 verschoben und stellt dabei die Hydropumpe 1 aus der Nullfördcrstromstellung in der einen bzw. anderen Förderrichtung ein. Der Hydromotor 2 treibt dann das Fahrzeug in der gewünschten Fahrtrichtung entsprechend dem eingestellten Übersetzungsverhältnis an. Bei Betätigung des Fahrpedals 22 wird je nach dessen Stellweg auch der Kolben 26 im Zylinder 25 axial in Richtung der Druckfeder 29 verschoben. Dabei wird sowohl die Druckfeder 29 vorgespannt als auch Druckmittel aus dem Arbeitsraum 28 durch die Umgehungsleitung 33, das Rückschlagventil 34 in den Arbeitsraum 27 verdrängt.

Soll das Fahrzeug durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des hydrostatischen Getriebes abgebremst werden, so wird zunächst das Fahrpedal 22 losgelassen. Diese Maßnahme hat noch keine unmittelbar Auswirkung auf den Druck des Steuerdruckmittels im Stellzylinder 9. Der Druck des Steuerdruckmittels im Stellzylinder 9 wird jetzt vom Zylinder 25 gesteuert, indem die Feder 29 den Kolben 26 nach oben drückt und dessen Kolbenstange 24 über das Fahrpedal 22 sowie den Winkelhebel 23 die Spannung der Regelfeder 21 und damit den Druck des Steuerdruckmittels im Stellzylinder 9 allmählich verringert. Dabei wird der Kolben 26 im Zylinder 25 mit konstanter Geschwindigkeit verschoben. Diese gleichmäßige Bewegung des Kolbens 26 wird dadurch erreicht, daß das von diesem aus dem Arbeitsraum 27 verdrängte Druckmittel durch den aus dem Druckregelventil 31 und der Drossel 32 bestehenden Stromregler und die Verbindungsleitung 30 zum die Druckfeder 29 aufnehmenden stirnseitig des Kolbens 26 liegenden Arbeitsraum 28 zurückströmt

Dabei ist die Rückstellgeschwindigkeit des Kolbens 26 im Zylinder 25 von der Druckdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Drossel 32 abhängig. Bei Betätigung des Bremspedals 36 wird durch Änderung der Kraft der Regelfeder 35 der Ausgangsdruck des Druckregelventils 31 und damit der Eingangsdruck der Drossel 32 erhöht. Die Druckdifferenz ist proportiona der Stellung des Bremspedals 36. Damit ist die Abnahm« des Druckes des Steuerdruckmittels und somit auch di< Änderung des Übersetzungsverhältnisses des hydrosta tischen Getriebes der jeweiligen Stellung des Brcmspc dals 36 proportional. Ein dosiertes Bremsen ist möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, bei der das hydrostatische Getriebe aus e:ner von einer Antriebsmaschine "· angetriebenen, im Förderstrom und ggfs. in der Förderrichtung aus der NuUförderstromstellung stufenlos einstellbaren Hydropumpe und einem oder mehreren Hydromotor oder Hydromotoren besteht, die einen geschlossenen hydraulischen Arbeitskreis- >» lauf bilden, wobei zum Einstellen der Hydropumpe ein mit dieser verbundener in einem Stellzylinder gegen Federkraft verschiebarer SteUkolben vorgesehen ist, der durch von einer von der Antriebsmaschine angetriebenen Steuerpumpe gefördertes >⁵ Steuerdruckmittel beaufschlagbar ist wobei ferner in einer an den hydraulischen Steuerkreislauf angeschlossenen, zum VorratsbehäJter führenden Zweigleitung ein Druckbegrenzungsventil eingeschaltet ist, dessen Ventilkörper durch eine Regelfeder im Schließsinne belastet ist, deren Vorspannung abhängig vom Betätigungsweg eines Fahrpedals änderbar ist, wodurch der Druck des den SteUkolben belastenden Steuerdruckmittels sich stufenlos ändert, und wobei schließlich durch Betätigen eines Bremspedals eine Abbremsung des Kraftfahrzeuges durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fahrpedal (22) ein in einem Zylinder (25) gegen die Kraft einer Druckfeder (29) verschiebbarer Kolben (26) mechanisch gekoppelt ist, und zu beiden Seiten des Kolbens (26) im Zylinder (25) mit Druckmittel gefüllte Arbeitsräume (27 und 28) vorgesehen sind, die über eine einen Strcmregler enthaltende Verbindungsleitung (30) miteinander verbunden sind, daß ferner der Stromregler durch eine Drossel (32) und ein dieser in Strömungsrichtung vorgeschaltetes Druckbegrenzungsventil (31) gebildet ist, wobei die Vorspannung einer den Ventilkörper dieses Druckbegrenzungsventils (31) im Schließsinne belasteten Regelfeder (35) abhängig vom Betätigungsweg des Bremspedals (36) stufenlos änderbar ist, und daß schließlich in einer zum Stromregler parallelen Umgehungsleitung (33) ein in Richtung des beim Betätigen des Fahrpedals (22) aus seiner Ausgangsstellung entstehenden Druckmittelstroms öffnendes Rückschlagventil (34) vorgesehen ist.

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