DE2449464A1 - Hydrostatisches fahrzeuggetriebe - Google Patents

Hydrostatisches fahrzeuggetriebe

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Description

Klöckner-Humboldt-DeutzAG AlVPlItl 5 Köln 30, den 10. Okt. 19 74
Unser Zeichen: D 74/100 APTT Da/B
Hydrostatisches Fahrzeuggetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Fahrzeuggetriebe mit einem in seiner Fördermenge bzw. seinem Schluckvermögen verstellbaren Primär- und/oder Sekundärteil, dessen bzw. deren hydraulische Stellglieder bei Druckentlastung selbsttätig durch Federkraft in Richtung ihrer Ausgangsstellung verstellt werden und an einem Steuerkreis angeschlossen sind, der sowohl mit der Druckleitung einer Konstantpumpe als auch zur Einstellung eines Steuerdruckes durch ein Steuerorgan mit dem Rücklauf verbindbar ist, wobei in die Druckleitung in Strömungsrichtung vor dem Anschluß des Steuerorgans eine verstellbare Meßblende eines Grenzlastreglers angeordnet ist, deren Stellglied beispielsweise mit dem Gaspedal bzw. dem Handgashebel einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht und wobei das hydrostatische Fahrzeuggetriebe auch als Fahrzeugbremse dient.
Bei einem mit einem hydrostatischen Getriebe der geschilderten Art ausgestatteten Fahrzeug für landwirtschaftlichen Arbeitseinsatz ist es beispielsweise beim Betrieb der Zapfwelle erforderlich, daß eine konstante Drehzahl der den Antrieb bewirkenden Kraftmaschine eingehalten wird. Die konstante Drehzahl der Zapfwelle soll auch beim Abbremsen des Fahrzeugs eingehalten werden, um z.B. ein Verstopfen des an die Zapfwelle angeschlossenen Arbeitsgerätes zu vermeiden. Soll das Fahrzeug abgebremst werden, so wird dies erreicht, indem die Fahrgeschwindigkeit durch eine
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entsprechende Änderung des Übersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebe herabgesetzt wird. Es können auch gleichzeitig besondere Fahrzeugbremsen betätigt werden. Auf jeden Fall muß zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des hydrostatischen Getriebes das hierfür vorgesehene Steuerorgan, nämlich die sog. Fahrdrossel bzw. das Fahr-Druckbegrenzungsventil entsprechend verstellt werden. Nach dem Bremsvorgang muß dann für den weiteren Betrieb des Fahrzeugs das Steuerorgan, beispielsweise die Fahrdrossel, jeweils erneut auf den vorbestimmten Wert eingestellt werden. Dies ist umständlich und zeitaufwendig.
Zur Einstellung der Brennkraftmaschine eines landwirtschaftlich nutzbaren Fahrzeugs mit einem hydrostatischen Getriebe der geschilderten Art auf eine konstante Drehzahl ist zumeist ein Handgashebel vorgesehen, der bei der Feldarbeit benutzt wird. Üblicherweise wird dieser Handgashebel auch bei Straßenfahrt verwendet. Hierbei besteht jedoch die große Gefahr, daß der Fahrer bei einer plötzlichen Bremsbetätigung den Fahrhebel in der eingestellten Fahrstellung beläßt. Folglich wird das Fahrzeug nicht abgebremst, sondern es wird über den Grenzlastregler, der sich wie bei einer plötzlich auftretenden stärkeren Belastung der Kraftmaschine verhält, das hydrostatische Getriebe auf ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis eingestellt, so daß das Fahrzeug trotz Bremsbetätigung mit voller Kraft angetrieben wird. Deshalb muß bei Verwendung des hydrostatischen Fahrzeuggetriebes als Fahrzeugbremse das hierfür vorgesehene und daher mit einem sog. Fahrhebel
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verbundene Steuerorgan, beispielsweise eine Fahrdrossel betätigt werden, um die Fahrgeschwindigkeit durch eine entsprechende Änderung des Übersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebe herabzusetzen. Nach dem Bremsvorgang muß dann für den weiteren Betrieb des Fahrzeugs das Steuerorgan jeweils erneut auf die vorbestimmte Höchstgeschwindigkeit eingestellt werden. Dies ist ebenfalls umständlich und zeitaufwendig.
Es liegt die Aufgabe vor, ein -hydrostatisches Fahrzeuggetriebe der eingangs umrissenen Art unter Vermeidung der geschilderten Nachteile in der Weise zu verbessern, daß dieses unabhängig von der Stellung des Handgashebels bzw. des Gaspedals und der Stellung des Steuerorgans im Sinne einer das Fahrzeug abbremsenden Wirkung beeinflußbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bremspedal des Fahrzeugs mit einem den Steuerdruck in Strömungsrichtung vor dem Grenzlastregler steuernden Stellorgan so in Verbindung steht, daß jeweils bei Betätigung des Bremspedals der Steuerdruck vermindert wird.
Durch die Verminderung des Steuerdruckes vor dem Grenzlastregler •wird durch diesen der Steuerdruck im nachgeschalteten Steuersystem ebenfalls vermindert. Somit wird ohne Verstellung beispielsweise des Handgashebels ein Zurückschwenken der Einheiten des hydrostatischen Getriebes und damit ein Abbremsen des Fahrzeugs erreicht. Die Veränderung des Steuerdrucks im Steuersystem zum
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Abbremsen des Fahrzeugs wird aber auch ohne Verstellung der Fahrdrossel bzw. des Fahr-Druckbegrenzungsventils erreicht. Dies ist beispielsweise beim Betrieb eines Gerätes mit Zapfwelle von Vorteil, da zum Wiederanfahren des Fahrzeugs das umständliche erneute Einstellen der Fahrdrossel bzw. des Fahr-Druckbegrenzungsventils entsprechend der für den Zapfwellenbetrieb erforderlichen konstanten Drehzahl entfällt.
In Weiterbildung der Erfindung greift das Bremspedal am Stellglied der verstellbaren Heßblende des Grenzlastreglers unabhängig vom Gaspedal bzw. vom Handgashebel betätigbar an.
Die Erfindung kann ferner so ausgeführt sein, daß das Bremspedal an einem in Strömungsrichtung vor dem Grenzlastregler in der Druckleitung angeordneten, im Schließsinn federbelasteten Abströmventil angreift.
In der Zeichnung sind zwei in der nachfolgenden Beschreibung erläuterte Ausfiihrungsbeispiele hydrostatischer Fahrzeuggetriebe gemäß der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigt: Abb. 1 eine Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe, bei dem das Bremspedal über einen Stellzylinder an der verstellbaren Drossel des Grenzlastreglers unabhängig vom Regler der Kraftmaschine angreift,
Abb. 2 eine ebensolche Steuereinrichtung mit einem vor dem Grenz— lastregier angeordneten und mit dem Bremspedal gekoppelten Abströmventil.
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Die Abb. 1 zeigt eine als Dieselmotor ausgebildete Brennkraftmaschine 1, deren Regler 2 zur Regelung der Kraftstoffeinspritzmenge dient. Der Regler 2 ist über Gestänge 3, 4 mit einem nicht dargestellten Pedal zur Einstellung der Drehzahl verbunden. In Ausgangsstellung liegt das Gestänge 3 durch die Kraft einer Rückstellfeder 5 an einem Anschlag 6 an. Mit der Brennkraftmaschine ist eine durch einen hydraulischen Stellzylinder 7 in der Fördermenge und Förderrichtung verstellbare Hydropumpe 8 gekoppelt, die den Primärteil eines stufenlos regelbaren hydrostatischen Getriebes 9 bildet. Die Hydropumpe 8 ist durch Leitungen 10 und 11 im geschlossenen Kreislauf mit einem Hydromotor 12 verbunden, der als Sekundärteil des hydrostatischen Getriebe 9 dient. Zur Einstellung des Hydromotors 12 auf das gewünschte Fördervolumen ist dieser mit einem Stellzylinder 13 gekoppelt. Eine in Abhängigkeit von der Kraftmasch.inendrehz.ahl angetriebene Konstantpumpe dient zur Versorgung des Steuersystems der hydraulischen Stellzylinder 7 und 13. Diese Konstantpumpe 15 steht saugseitig mit einem Vorratsbehälter 16 und druckseitig mit einer Druckleitung 17 in Verbindung, die über eine einstellbare Meßblende 18, eine Dämpfungseinrichtung 19 und ein einstellbares Drosselorgan 20 mit dem Rücklauf, d.h. mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden ist. Die Meßblende 18 hat ein Stellglied 21, welches zu seiner Betätigung über eine Stange 22 am Gestänge 3 angelenkt ist. Am Stellglied 21 der Meßblende 18 greift außer der Stange 22 noch ein Hebel 23 an, durch den das Stellglied 21 unabhängig von der Stellung der Stange 22 betätigbar ist. Ein mit einem nicht darge-
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stellten Bremspedal hydraulisch gekoppelter Stellzylinder 24 weist einen Kolben 25 auf, dessen Kolbenstange 26 bei Betätigung am Hebel 23 angreift. Ein in Schließrichtung federbelasteter Zweistellungsschieber 30 ist einerseits durch eine Leitung 31 an die Leitung 17 in Strömungsrichtung hinter der Meßblende 18 und andererseits mittels einer Leitung 32 an den Vorratsbehälter 16 angeschlossen. Die beiden Stirnflächen 33 und 34 des Zweistellungsschiebers 30 sind zu dessen Regelung über je eine Leitung 35 bzw. 36 mit der Druckleitung vor bzw. hinter der Meßblende 18 verbunden. Die Meßblende 18 und der Dreistellungsschieber 30 sind Bauteile eines Grenzlastreglers 37. Eine von der Leitung 17 hinter der Dämpfungseinrichtung 19 abzweigende Leitung 38 steht mit einem von Hand einstellbaren Dreistellungsschieber 39 in Verbindung. Diese Leitung 38 ist bei der gezeigten Neutralstellung "N" des Schiebers 39 gesperrt. Ferner steht der Dreistellungsschieber 39 durch eine Leitung 40 mit dem Vorratsbehälter 16 und durch zwei Leitungen 42 und 43 mit dem Stellzylinder 7 in Verbindung. Die Druckleitung 17 ist ferner mittels einer Leitung 44 an den Stellzylinder 13 angeschlossen. An der Brennkraftmaschine ist eine von dieser drehzahlabhängige Zapfwelle 45 dargestellt.
Beim Betrieb der Brennkraftraaschine1 im Leerlauf liegt das Gestänge 3 am Anschlag 6 an und die Stange 22 sowie das Stellglied 21 der Meßblende 18 befinden sich dabei in Ausgangsstellung. Die Meßblende 18 ist bei dieser Ausgangsstellung so eingestellt, daß die bei der Leer1aufdrehzahl der Brennkraftmaschine 1 von der
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Konstantpumpe geförderte Druckmittelmenge und den dadurch auf die Stirnfläche 34 des Schiebers 30 wirkenden Druck nicht in der Lage ist, den Schieber 30 in Schließstellung zu verschieben. Wird nun die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 durch Verschwenken des Gestänges 3 entgegen dem Uhrzeigersinn erhöht, so wird die Stange 22 nach links verschoben und damit das Stellglied 21 der Meßblende 18 betätigt. Hierdurch stellt sich in der Druckleitung vor der Meßblende 18 sowie in der Leitung 36 und damit an der Stirnfläche 34 des Schiebers 30 ein Druck ein, der dem Druck an der Stirnfläche 33 einschließlich der Kraft der hier wirkenden Feder überwiegt und damit den Schieber 30 in die Schließstellung verschiebt. Der Schieber 30 sperrt die Leitung 31, so daß sich nunmehr im Steuersystem der beiden Stellzylinder 7 und 13 durch Einstellung des Drosselorgans 20 ein entsprechender Druck zum Verschwenken der Hydropumpe 8 bzw. des Hydromotors 12 einstellen läßt. Der Dreistellungsschieber 39 dient zur Vorwahl der Förderrichtung der Hydropumpe 8 und wird je nach der gewünschten Fahrtrichtung des Fahrzeugs eingestellt.
Bei starker Belastung der Brennkraftmaschine 1 und dadurch abfallender Drehzahl nimmt die Fördermenge der Konstanpumpe 15 ab, so daß der Druck in den Leitungen in Strömungsrichtung vor der Meßblende 18 und somit auch an der Stirnfläche 34 des Schiebers abfällt. Der Schieber 30 wird durch den an seiner Stirnfläche 33 wirkenden Druck und die Kraft der Feder geöffnet, so daß das Steuersystem über den Schieber 30 mit dem Rücklauf'verbunden wird und damit der Druck im Steuersystem abfällt. Die beiden Stelizy-
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linder 7 und 13 verschwenken die Hydropumpe 8 und den Hydromotor 12 auf ein kleineres Übersetzungsverhältnis, so daß wieder eine normale Belastung der Brennkraftmaschine 1 erfolgt und diese wieder die vorbestimmte Drehzahl aufweist. Durch die wieder angestiegene Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 ist auch die Fördermenge der Konstantpumpe 15 erneut soweit angestiegen, daß der auf die Stirnfläche 34 des Schiebers wirkende Druck diesen in Schließstellung verschiebt. Der Druck im Steuersystem steigt be unverändertem Drosselorgan 20 wieder auf seinen vorhergehenden Wert an, und die beiden Stellzylinder 7 und 13 stellen schließlich die hydropumpe 8 und den Hydromotor 12 wieder auf ihr ursprüngliches Übersetzungsverhältnis ein. Damit ist der vor der kurzzeitigen Höheren Belastung der Brennkraftmaschine vorhandene Zustand der Anlage wieder hergestellt.
Wird das Gestänge 3, 4 aus einer Betriebsstellung in die gezeigte Ausgangsstellung zurückgestellt, so wird auch das Stellglied 21 der Meßblende 18 in die gezeigte Ausgangsstellung verschwenkt. Durch die abfallende Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 sowie der Konstantpumpe 15 fällt der Druck an der Stirnfläche 34 des Schiebers 30 ab und dieser öffnet. Der Druck im Steuersystem bricht zusammen und die beiden Stellzylinder 7 und 13 verschwenken den Hydromotor 8 sowie die Hydropumpe 12 in ihre neutrale Ausgangsstellung.
Betätigt man bei normaler« Fahrbetrieb des Fahrzeugs das nicht gezeigte Bremspedal, so verschwenkt der Kolben. 25 im Stellzylin-
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der 24 über die Kolbenstange 26 den Hebel 33. Dies hat zur Folge, daß das Stellglied 21 der Meßblende 18 unabhängig von seiner durch die Stange 22 bzw. dem damit gekoppelten Gaspedal bewirkten Stellung weiter im Sinne eines größeren Querschnitts verstellt wird. Da hierbei die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 und somit a-uch die Fördermenge der Konstantpumpe 15 im wesentlichen konstant bleibt, fällt der Druck an der Stirnfläche 34 des Schiebers 30 ab und dieser öffnet. Der Druck im Steuersystem fällt ebenfalls entsprechend ab, und das hydrostatische Getriebe 9 wird in eine Stellung zurückgeschwenkt, bei der es eine Bremswirkung auf das Fahrzeug ausübt. Nach Zurücknahme des Bremspedals stellt sich im Steuersystem der vor dem Bremsvorgang vorhandene Steuerdruck sofort wieder ein, da das Drosselorgan 20 nicht verstellt wurde. Außerdem behält die Zapfwelle 45 bei jedem Bremsvorgang im wesentlichen ihre vorgegebene Drehzahl bei. Selbstverständlich kann das Bremspedal auch in Abweichung von dem gezeigten Beispiel unmittelbar am Hebel 23 angelenkt sein.
In Abb. 2 sind die mit Abb. 1 übereinstimmenden Einzelheiten mit gleichen Bezugszahlen versehen worden. Bei der Anordnung gemäß Abb. 2 ist in Strömungsrichtung vor dem.Grenzlastregler 37 in die Leitung 17 ein Zweistellungsschieber 47 eingeschaltet, der durch eine Feder 48 belastet ist. Der in Ausgangsstellung dargestellte Zweistellungsschieber 47 läßt sich durch ein nicht dargestelltes Bremspedal mit geeigneten Mitteln in Richtung des Pfeiles 49 betätigen. In der anderen Endstellung verbindet der
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Zweistellungsschieber 47 die Leitung 17 über eine Leitung 50 unmittelbar mit dem Vorratsbehälter 16. Mit dem Zweistellungsschieber 47 ist ein Bremslichtschalter 51 gekoppelt.
Die Wirkungsweise dieses Fahrantriebes bei normalem Fahrbetrieb entspricht derjenigen gemäß Abb. 1. Wird zum Abbremsen des Fahrzeugs aus dem normalen Fahrbetrieb das nicht dargestellte Bremspedal betätigt, so gelangt der ^weistellungsschieber 47 in seine linke Endstellung. Durch die unmittelbare Verbindung der Leitung 17 über den Zweistellungsschieber 47 mit dem Vorratsbehälter fällt der Druck an der Stirnfläche 35 des Schiebers 30 ab und dieser öffnet infolge Einwirkung der Kraft der Feder und das Druckes auf dessen Stirnfläche 33. Das Öffnen des Schiebers 30 hat ein Abfallen des Druckes im Steuersystem des hydrostatischen Getriebes 9 zur Folge, wodurch dieses in Richtung seiner Ausgangsstellung zurückgeschwenkt wird und dadurch eine entsprechende Bremswirkung auf das Fahrzeug ausübt. Nach Freigabe des Bremspedals geht der Zweistellungsschieber 47 durch die Kraft der Feder 48 wieder in die gezeigte Ausgangsstellung zurück,und es stellt sich an der Stirnfläche 34 des Schiebers 30 wieder ein Druck ein, der diesen ebenfalls in Schließstellung versetzt. Schließlich stellt sich im Steuersystem des hydrostatischen Getriebes 9 wieder der vor dem Bremsvorgang vorhandene Druck ein, da das Drosselorgan 20 nicht verstellt wurde. Die Zapfwelle 45 behält bei diesem Bremsvorgang ihre vorgegebene Drehzahl im wesentlichen bei.
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Claims (3)

  1. Klöckner-Humboldt-Deutz AG ΖλΛ 1^I-I S»J S Kein 8Cr den. 10. Okt. 1974
    Unser Zeichen: D 74/100 APTT Da/B
    Patentansprüche
    l.J Hydrostatisches Fahrzeuggetriebe mit einem in seiner Fördermenge bzw. seinem Schluckvermögen verstellbaren Primär- und/ /oder Sekundärteil, dessen bzw. deren hydraulische Stellglieder bei Druckentlastung selbsttätig durch Federkraft in Richtung ihrer Ausgangsstellung verstellt werden und an einem Steuerkreis angeschlossen sind, der sowohl mit der Druckleitung einer Konstantpumpe als auch zur Einstellung eines Steuerdruckes durch ein Steuerorgan mit dem Rücklauf verbindbar ist, wobei in die Druckleitung in Strömungsrichtung vor dem Anschluß des Steuerorgans eine verstellbare Meßblende eines Grenzlastreglers angeordnet ist, deren Stellglied beispielsweise mit dem Gaspedal bzw. dem Handgashebel einer Brennkraftmaschine in Verbindung steht und wobei das hydrostatische Fahrzeuggetriebe auch als Fahrzeugbremse dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremspedal des Fahrzeugs mit einem den Steuerdruck in Strömungsrichtung vor dem Grenzlastregler (37) steuernden Stellorgan (18 bzw. 47) so in Verbindung steht, daß jeweils bei Betätigung des Bremspedals der Steuerdruck vermindert wird.
  2. 2. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremspedal am Stellglied (21) der verstellbaren Meßblende (18) des Grenzlastreglers (37) unabhängig vom Gaspedal bzw. vom Handgashebel betätigbar angreift.
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    AKHD - 12 - 10.10.1974
    Klöckner-Humboldt-Deutz AG
    D 74/100
  3. 3. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremspedal an einem in Strömungsrichtung vor dem Grenzlastregler (37) in der Druckleitung angeordneten, im Schließsinn federbelasteten Abströmschieber (47) angreift.
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    Leerse ite
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