DE2642275A1

DE2642275A1 - Hydraulic transmission and control of vehicle - using main pump and constant speed engine to supply drive and steering control valves

Info

Publication number: DE2642275A1
Application number: DE19762642275
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Pritzel
Original assignee: PRITZEL
Current assignee: PRITZEL
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1978-03-23

Abstract

The mechanical transmission parts of the vehicle are replaced by a purely hydraulic system in which the engine drives a main hydraulic pump at a constant speed. A system of supply valves controls the fluid flow to the hydraulic motors and to the servo steering etc. Friction losses in the mechanical transmission are eliminated while the engine runs at its most optimum ratings. The operation of the differential is replaced by control valves which lock together the motors of one axle. Max. torque is transmitted to the wheels at all times.

Description

Titel: Hydraulikantrieb für Kraftfahrzeuge und Fahrwerke landgebundener Sonderfahrzeuge.Title: Hydraulic drive for motor vehicles and land-based chassis Special vehicles.

Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft einen Hydaulikantrieb für Fahrwerke von Kraftfahrzeugen und landgebundenen Sonderfahrzeugen in der auf den jeweiligen Fahrzeugtyp abgestimmten Anwendungsform.Field of application: The invention relates to a hydraulic drive for Chassis of motor vehicles and land-based special vehicles in the application form tailored to the respective vehicle type.

Zweck: Bei Kraftfahrzeugen und Fahrwerken landgebundener Sonderfahrzeuge ist es notwendig, die vom Motor erzeugte Kraft den Fahrbedingungen gemaß verlust- und störungsarm auf die Antriebsräder zu übertragen.Purpose: For motor vehicles and chassis of land-based special vehicles it is necessary to reduce the power generated by the engine according to the driving conditions and to be transmitted to the drive wheels with little interference.

Stand der Technik: Dies wird heute durch ein mechanisches Getriebe mit einer Vielzahl von im Eingriff befindlichen Zahnrädern, einer Reihe mechanischer (Kardan-) Gelenke, einem mechanischem Ausgleichsgetriebe (Differential) und einem, sich der Fahrsituation in seiner Drehzahl ständig anpassenden Motor erreicht.State of the art: This is done today by means of a mechanical transmission with a multitude of meshing gears, a number of mechanical ones (Cardan) joints, a mechanical differential gear and a, The engine that constantly adapts itself to the driving situation in terms of its speed.

Kritik des Standes der Technik: Dabei gehen sber durch das mechanische, das mechanische Ausgleichsgetriebe und die mechanischen Gelenke hohe Kräfte verloren.Criticism of the state of the art: Here, sber go through the mechanical, the mechanical differential gears and the mechanical joints lost high forces.

Auch der Abnutzungsgrad und damit die Störanfälligkeit dieser Getriebe und Gelenke ist hoch. Ebenso leidet der Motor unter erhöhter Abnutzung durch ständigen Drehzahlwechsel. Durch die notwendige Einstellung der Vergaser auf eine hohe Motor leistung über den gesamten Bereich von Leerlaufdrehzahl bis Nenndrehzahl wird ein hoher Kraftstoffverbrauch hervorgerufen.Also the degree of wear and thus the susceptibility of these gears to failure and joints is high. The engine also suffers with increased wear and tear through constant speed change. Due to the necessary adjustment of the carburetor on high engine performance across the entire range from idling speed to rated speed a high fuel consumption is caused.

Dieser hohe Kraftstoffverbrauch trägt zu einer hohen CO 2- Konzentration in den Abgasen bei. This high fuel consumption leads to a high CO 2 concentration in the exhaust.

Aufgabe: Aufgabe der Erfindung ist es, die Störanfälligkeit von Kraftfahrzeugen und von Fahrwerken landgebundener Sonderfahrzeuge zu senken, ebenso den Kraftstoffverbrauch und die CO2- Konzentration in den Abgasen von Verbrennungsmotoren zu vermindern.Task: The task of the invention is to reduce the susceptibility of motor vehicles to failure and to reduce the chassis of land-based special vehicles, as well as fuel consumption and to reduce the concentration of CO2 in the exhaust gases from internal combustion engines.

Lösung: Die Störanfälligkeit von Kraftfahrzeugen und Fahrwerken landgebundener Sonderfahrzeuge wird erfindungsgemäß dadurch gesenkt, daß mechanische Getriebe, mechanische Ausgleichsgetribe und mechanische Gelenke zur Kraftübertragung völlig entfallen. An ihre Stelle tritt ein Hydraulikantrieb, der aus einem Ölbehälter, einer Druckpumpe, einem Nengenregelungsventil mit Druckausgleich, Hydraulikleitungen, Wegeventilen, Hydraulikmotoren (Ölmotore) und Rücklaufleitungen zum ölbehälter und Ölkühler besteht.Solution: The susceptibility of motor vehicles and chassis to land-based According to the invention, special vehicles are lowered by the fact that mechanical transmissions, mechanical compensating gears and mechanical joints for power transmission entirely omitted. It is replaced by a hydraulic drive, which consists of an oil tank, a pressure pump, a volume control valve with pressure compensation, hydraulic lines, Directional control valves, hydraulic motors (oil motors) and return lines to the oil tank and Oil cooler consists.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung: In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist es möglich, den Verbrennungsmotor als Kraftquelle ständig (außer bei Stand des Fahrzeuges, im Leerlauf) auf einer fest eingestellten Drehzahl laufen zu lassen.Further embodiment of the invention: In a further development the invention it is possible to use the internal combustion engine as a power source continuously (except when the vehicle is stationary, while idling) on a fixed set To let the speed run.

I)ie Vergaser können so auf eine höchstmögliche Ausnutzung des Kraftstoffes und sauberste Verbrennung eingestellt werden.I) he carburettors can use the fuel as much as possible and cleanest combustion can be set.

Zwischen Motor und Hydraulikpumpe wird eine Fliehkraftkupplung geschaltet, die bei der festgesetzten Motordrehzahl anfaßt und die Hydraulikpumpe antreibt. Zuviel gefördertes Hydrauliköl wird dann durch den Druckausgleich des Mengenregelungsventils in den ölbehälter zurückgeleitet; Das Mengenregelungsventil übernimmt die Funktion des derzeitigen mechanischen Getriebes und des derzeitigen Gaspedals, die Fahrgeschwindigkeitsregelung.A centrifugal clutch is switched between the motor and the hydraulic pump, which grips at the set engine speed and drives the hydraulic pump. Too much hydraulic oil delivered is then caused by the pressure equalization of the flow control valve returned to the oil tank; The flow control valve takes over the function the current mechanical transmission and accelerator pedal, the cruise control.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung: Erzielbare Vorteile: Bei Bedarf (z.b. bei Baustellenfahrzeugen) kann an beliebig vielen Rädern die Wirkung eines heutigen Sperrdifferentials erreicht werden, indem den einzelnen Öldruckmotoren seperate Mengenregelungäventile vorgeschaltet werden. Diese Ventile werden vom Hauptmengenregelungsventil gesteuert.Further embodiment of the invention: Achievable advantages: If necessary (e.g. on construction site vehicles) the effect of a Today's limited slip differentials can be achieved by the individual oil pressure engines separate flow control valves are connected upstream. These valves are used by the main flow control valve controlled.

Die Störanfälligkeit von Kraftfahrzeugen und von Fahrwerken landgebundener Sonderfahrzeuge kann durch die Erfindung wesentlich verringert werden. Durch die Einstellung des Verbrennungsmotors auf eine konstante Drehzahl und somit die exaktere Einstellung der Vergaser ist der Kraftstoffverbrauch geringer, die Verbrennung sauberer und dadurch der C02- Gehalt in den Abgasen vermindert.The susceptibility of motor vehicles and land-based chassis to failure Special vehicles can be reduced significantly by the invention. Through the Setting the internal combustion engine to a constant speed and thus the more precise one Adjusting the carburetor results in lower fuel consumption the The combustion is cleaner and the CO2 content in the exhaust gases is reduced.

Die Lebensdauer des Verbrennungsmotors wird zudem dadurch verlängert, daß die konstante Drehzahl geringere Abnutzungserscheinungen hervorruft.The service life of the combustion engine is also extended by that the constant speed causes less wear and tear.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels: Ein Ausführungsbeispiel ist in der Schemazeichnung dargestellt und wird im folgenden naher beschrieben.Description of an exemplary embodiment: An exemplary embodiment is shown in the schematic drawing and is described in more detail below.

Der Verbrennungsmotor(1) dient als Kraftquelle. Über eine Fliehkraftkupplung(2), die bei der eingestellten Motordrehzahl anfaßt, wird die Hydraulikdruckpumpe(4) angetrieben. Die Druckpumpe saugt aus Ölbehälter und -kühler(3) das Hydrauliköl und drückt es in die Hydraulikleitung. Durch das Mengenregelungsventil mit Druckausgleich(5), das bei leichtem Antippen den Motor(1) von Leerlauf- auf Nenndrehzahl beschleunigt, wird der Fluß des Hydrauliköls dosiert und damit die Fahrgeschwindigkeit reguliert. Durch den Druckausgleich des Mengenregelungsventils(5) wird überschüssiges Öl in den Olbehälter(3) zurückgeleitet. Vor den einzelnen Öldruckmotoren(8) sind separate Nebenmengenre0 gelungsventile(6) angebracht, die vom Hauptmengenregelungsventil(5) gesteuert werden. Diese Anordnung ermöglicht die Wirkung eines Sperrdifferetials. Die Zweiwegeventile(7) steuern die Einflußrichtung des Hydrauliköls in die Öldruckmotoren(8), die an den Rädern angebracht sind, sie ermöglichen damit Vor- und Rückwärtsfahrt. Um eine Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit beim Rückwärtsfahren zu erreichen, wird in den betreffenden Flußwegen in den Zweiwegeventilen(7) der (Querschnitt verengt.The internal combustion engine (1) serves as a power source. Via a centrifugal clutch (2), which grips at the set engine speed, the hydraulic pressure pump (4) driven. The pressure pump sucks the hydraulic oil from the oil tank and cooler (3) and pushes it into the hydraulic line. Through the flow control valve with pressure compensation (5), which accelerates the engine (1) from idling to nominal speed when lightly touched, the flow of hydraulic oil is metered and thus the driving speed is regulated. The pressure equalization of the flow control valve (5) causes excess oil to flow into returned to the oil tank (3). In front of the individual oil pressure motors (8) are separate Secondary volume control valves (6) attached, which are controlled by the main volume control valve (5) being controlled. This arrangement enables the effect of a limited slip differential. The two-way valves (7) control the direction of influence of the hydraulic oil in the oil pressure motors (8), those attached to the wheels are, they enable advantages and Reverse. To limit the maximum speed when reversing to achieve is in the relevant flow paths in the two-way valves (7) of the (Cross-section narrowed.

Die Sperrventile(9) sind bei Vorwärtsfahrt geöffnet, um das rücklaufende Öl aus den Öldruckmotoren(8) zum Ölbehälter(3) durchzulassen. Bei Rüchwärtsfahrt werden iK diese Sperrventile(9) geschlossen. Das Öl wird durch die Auslaßseiten in die Öldruckmotoren(8) geleitet. Dadruch drehen sie sich rückwärts. Das ablaufende Öl wird vor den Zweiwegeventilen(7) zu den SperrventilenZX(10) umgeleitet. Die Sperrventile(10) sind nur bei Rückwärtsfahrt geöffnet und lassen dann das ablaufende Öl zum Ölbehälter(3) durch.The shut-off valves (9) are open when driving forwards to prevent reversing Allow oil to pass from the oil pressure motors (8) to the oil tank (3). When driving backwards iK these shut-off valves (9) are closed. The oil gets through the outlet sides fed into the oil pressure motors (8). This makes them turn backwards. The expiring Oil is diverted to the shut-off valves ZX (10) upstream of the two-way valves (7). The shut-off valves (10) are only open when reversing and then allow the draining oil to the oil container (3) by.

Vom Olbehrilter(3) saugt die Hydraulikdruckpumpe(4) das selbe Öl wieder an und sI,eist es wieder in das Sytem ein, mit Druckausgleich, Hydraulikleitungen, Wegeventilen, Hydraulikmotoren(Öl@ruckmotoren) und Rücklaufleitungen zum Ölbehalter und Ölkühler besteht. The hydraulic pressure pump (4) sucks the same oil from the oil filter (3) on again and sI, it re-enters the system, with pressure compensation, Hydraulic lines, directional control valves, hydraulic motors (oil @ jerk motors) and return lines to the oil tank and oil cooler.

Oberbegriff 2. Hydraulikantrieb nach Anspruch 1, des Unteranspruchs 1: Kennzeichnendes Teil des Unteranspruchs 1.Preamble 2. Hydraulic drive according to claim 1, the dependent claim 1: Characteristic part of dependent claim 1.

Oberbegriff des Unteranspruchs 2: Kennzeichnendes Teil des Unteranspruchs2: dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als /r Kraftquelle standig( außer bei Stand des Fahrzeuges, im Leerlauf) auf einer fest eingestellten Drehzahl läuft. Die Vergaser können so auf eine höchstmögliche Ausnutzung des Kraftstoffes und sauberste Verbrennung eingestellt werden. Zwischen Motor und Hydraulikpumpe wird eine Fliehkraftkupplung geschaltet, die bei der festgesetzten Motordrehzahl anfasst und die Hydraulikpumpe antreibt. Zuviel gefördert es Hydrauliköl wird dann durch den Druckausgleich des Mengenregelungsventiles in den Ölbehälter zurückgeleitet; das Mengenregelungsventil übermimmt die Funktion des derzeitigen mechanischen Getriebes und des derzeitigen Gaspedals , die Fahrgeschwindigkeitsregelung.Preamble of sub-claim 2: Characteristic part of sub-claim 2: characterized in that the engine as the power source is constant (except when stationary of the vehicle, in idle) runs at a fixed speed. The carburetor can thus ensure the highest possible utilization of fuel and the cleanest combustion can be set. There is a centrifugal clutch between the motor and the hydraulic pump switched, which grabs at the set engine speed and the hydraulic pump drives. Too much is pumped hydraulic oil is then by the pressure equalization of the Flow control valve returned to the oil tank; the flow control valve takes over the function of the current mechanical transmission and the current one Accelerator pedals, cruise control.

3.Hydraulikantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bedarf /r ( z.b. bei Baustellenfahrzeugen) an beliebig vielen Rädern die Wirkung eines heutigen Sperrdifferentials erreicht werden kann, indem den einzelnen Öldruckmotoren separate Mengenregelungsventile vorgeschaltet werden. Diese Ventile werden vom Hauptmengenregelungsventil gesteuert. 3.Hydraulikantrieb according to claim 1, characterized in that at If you need any number of wheels (e.g. for construction site vehicles) the effect one Today's limited slip differential can be achieved by the separate flow control valves are connected upstream of individual oil pressure motors. These Valves are controlled by the main flow control valve.

Claims

Claims: Generic term: 1. Hydraulic drive for chassis from Motor vehicles and land-based special vehicles, identifying part: thereby marked, dPj mechanical gears, mechanical differential gears and mechanical Joints for power transmission are completely eliminated. A hydraulic drive takes its place, that of an oil tank, a hydraulic pressure pump, a flow control valve with