DE2656888A1

DE2656888A1 - Kriechantriebssteuersystem fuer ein industriefahrzeug

Info

Publication number: DE2656888A1
Application number: DE19762656888
Authority: DE
Inventors: Seishi Morishita
Original assignee: Toyo Umpanki Co Ltd
Current assignee: TCM Corp
Priority date: 1975-12-15
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1977-06-23
Also published as: CA1047075A; FR2335743A1; JPS5437372B2; FR2335743B1; JPS5279177A; US4084670A; GB1566888A

Description

JWÄLTE A. ι

DIPL-I?

-1-

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER

DIPL-ING.

H. KINKELDEY

DR-ING

W. STOCKMAIR DH-ING. · AeElCAUEO*

K. SCHUMANN

DR RER NAT · OtPL-PHVS

P. H. JAKOB

DlPU-ING.

G. BEZOLD

DR RER MAT.· DIFL-OCM.

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

15. Dez. 1976 PH 11 155

TOYO UMPAHKI CO., LTD.

No. 118, Kyomachibori 2-chome, ITishi-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan

Kriechantriebssteuersystem für ein Industriefahrzeug

Die Erfindung.betrifft ein Kriechantriebssteuersystem (inching control system) für ein Industriefahrzeug.

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ElEFON (OC", :; TCC3 TELOC 05-23330 TELESBAMME ΜΟΝΑΡ,ιΤ TELSKOPlEREiI

Ein konventionelles Kriechantriebssteuersystem funktioniert derart, daß die Fahrzeugkupplung ausgerückt wird, wenn das Bremspedal niedergetreten wird, so daß dadurch ein Kriechen oder schrittweises Vorwärtsbewegen durch die Steuerung eines einzigen Pedals ermöglicht wird, um zum Beispiel einen Gabelstapler langsam und sicher an eine Palette oder eine Beladungs-/ Entladungsplattform heranzufahren.

Wenn das Kriechantriebssteuersystem die Kupplung ausrückt, unmittelbar nachdem das Bremspedal niedergetreten ist, dann wird jedoch in umgekehrter Weise nicht erreicht, daß das abgebremste Fahrzeug augenblicklich wieder angefahren wird, wenn das Bremspedal losgelasserfwird. D. h. es tritt eine bestimmte Zeitverzögerung zwischen dem Loslassen des Bremspedals und dem Wiedereinrücken der Kupplung auf. Wenn das Fahrzeug daher auf einer Rampe oder einer schrägen Fläche steht, dann rollt es etwas zurück, bevor es sich vorwärtsbewegt. Um dieses gefährliche Zurückgleiten zu vermeiden, sind häufig zwei Bremspedale vorgesehen. Ein Bremspedal steuert das Kriechsystem, während das andere Bremspedal von dem Kriechsystem unabhängig ist, und die beiden Bremspedale werden von dem Fahrer unabhängig voneinander niedergetreten und gesteuert. Solch ein Doppe!bremssystem ist jedoch schwierig zu bedienen, und seine Konstruktion ist sowohl teuer als auch kompliziert.

Beispiele für verschiedene vorbekannte Systeme sind in den US-PS 2 872 000, 2 917 143, 3 181 667, 3 292 752, 3 313 383, 3 631 948 und 3 705 643 beschrieben.

Gemäß der Erfindung weist das Kriechantriebssteuersystem für ein Industriefahrzeug ein Bremssystem auf, welches anzusprechen beginnt, wenn der Hydraulikdruck einen ersten relativ niedrigen

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vorbestimmten Druck überschreitet. Das System weist ferner ein Kupplungssystem auf, welches ausgerückt wird, wenn der Hydraulikdruck einen zweiten vorbestimmten Druck überschreitet, der höher als der erste Druck ist. Schließlich sind Einrichtungen vorgesehen, mit welchen der hydraulische Druck von einem "Hydromaster" oder luftgesteuersten Luftlader direkt dem Bremssystem und dem Kupplungssystem über ein Mehrwegevantil zugeleitet wird. Es ist nur ein einziges Bremspedal vorgesehen, dessen Hauptbremszylinder einen Hydraulikdruck erzeugt, der dem Bremspedalweg proportional ist und dem Luftlader zugeleitet wird. Wenn der effektive Betrag des Bremspedalweges relativ klein ist, dann bleibt die Kupplung eingerückt,und die Bremsen sprechen nur schwach an. Wenn das Bremspedal um eine relativ größere Strecke niedergetreten wird, dann wird die Kupplung ausgerückt, während die Bremskraft erhalten bleibt und ansteigt.

Es kann daher sehr leicht ein Zustand in Abhängigkeit von der Größe des Bremspedalweges erzielt werden, bei welchem die Kupplung eingerückt ist, während gleichzeitig die Bremse einschließlich der Motorbremse anspricht, sowie ein Zustand, bei welchem die Kupplung ausgerückt ist und die Bremse weiter anspricht. Umgekehrt wird die Kupplung wieder eingerückt, bevor der Fahrer das Bremspedal langsam nachläßt oder ganz losläßt, so daß das Fahrzeug mit einer gleichmäßigen Kriechbewegung anfahren kann. Um darüber hinaus das Fahrzeug zu verzögern, können sowohl die Motorbremse als auch die Fußbremse betätigt werden. Wenn das Fahrzeug auf einer schrägen Fläche steht, dann kann es sich vorwärtsbewegen, ohne daß es zunächst irgendeine Rückwärtsbewegung ausführt, weil die Kupplung eingerückt wird, bevor die Bremse völlig gelöst wird, indem lediglich das Bremspedal zunehmend losgelassen wird.

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Gemäß der Erfindung wird also ein Kriechantriebssteuersystem für ein Industriefahrzeug vorgeschlagen, welches mit einem Luftlader ausgestattet ist, dessen hydraulischer Ausgangsdruck sowohl einem Bremssystem über ein Druckbegrenzungsventil als auch einem Kupplungssystem über ein auf eine Druckschwelle ansprechendes Steuerventil zugeleitet wird. Das Kupplungssteuerventil sorgt dafür, daß die Kupplung bei einem Druckniveau ein- bzw. ausgerückt wird, welches höher ist als dasjenige Druckniveau, bei welchem die Bremsen betätigt werden, so daß das Steuersystem mit einem einzigen Bremspedal bedient werden kann, während gleichzeitig ein anfängliches Zurückrollen des Fahrzeuges verhindert wird, wenn dies auf einer geneigten Fläche steht.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kriechantriebssteuersystems;

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem das Verhältnis zwischen der Bremspedalkraft und dem Hydraulikdruck dargestellt ist, der von dem in der Fig. 1 gezeigten Luftlader erzeugt wird;

Fig. 3 eine Schnittansicht durch das in der Fig. 1 gezeigte Begrenzungsventil und

Fig. 4 ein Diagramm, in welchem das Verhältnis zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsdruck des Begrenzungsventils dargestellt ist.

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— Si* —

Wie dies aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist das Bremspedal 11 eines Fahrzeuges an einen Hauptbremszylinder 12 angeschlossen, welcher von dem Bremspedal gesteuert wird und dessen Ausgangsdruck 21 über eine Hydraulikleitung 13 zu einem Luftlader 14 geleitet wird, wie z. B. zu einem "Hydromaster". Der Luftlader 14 ist über eine Druckluftleitung 15 mit einem Druckspeicher 16 verbunden. Ein Hauptzylinder 17 des Luftladers wird mittels der Luft 18 gesteuert, die dem Hauptzylinder über die Leitung 15 von dem Druckspeicher 16 zugeleitet wird. Die Leitung 15 wird in Abhängigkeit von dem Hydraulikdruck 21 auf- und zugesteuert, welcher von dem Hauptbremszylinder 12 abgegeben wird. Wie dies aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, dient der Luftlader 14 dazu, den in seiner Ausgangsleitung 20 herrschenden Hydraulikdruck 19 in Abhängigkeit von der auf das Bremspedal wirkenden Bremskraft zu verstärken, wobei diese ihrerseits proportional zu dem Hauptbrems zylinder ausgangsdruck 21 ist. Die Leitung 20 ist über ein Dreiwegeventil 22 in die Zweigleitungen 21a und 21b unterteilt. Die Leitung 21a ist an ein Bremssystem B angeschlossen, während die Leitung 21b an ein Kupplungssystem C angeschlossen ist. Entsprechend wird der von dem Hauptbremszylinder 17 kommende verstärkte Hydraulikdruck gleichzeitig zu- beiden Systemen B und C geleitet.

Im Bremssystem B liegen die Bremsbacken 23 reibschlüssig mit einer Kraft gegen die Bremsscheiben 24 an, welche dem Hydraulikdruck 19 proportional ist, so daß dadurch die Bremsung ausgeführt wird. Es kann ferner ein Druckbegrenzungsventil 25 vorgesehen sein, welches die Druckzuleitung unterbricht, wenn der Hydraulikdruck 19 abnorm ansteigt.

Das Kupplungssystem C weist eine Getriebekupplungsgruppe CG und ein Kupplungsdrucksteuerventil CV auf und ist derart ausge-

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legt, daß die Kupplung ausgerückt wird, wenn der Hydraulikdruck 19 ein vorbestimmtes Niveau übersteigt, das höher als der Start- oder Ansprechdruck des Bremssystems B ist. Das Ventil CV kann irgendein geeignetes hydraulisches Steuerventil sein, welches auf eine Druckschwelle anspricht, und besitzt vorzugsweise eine einstellbare Druckschwelle. Es kann sich z.B. um ein an sich bekanntes doppelt wirkendes Ventil mit einer einstellbaren Federkraft handeln. Wenn daher der Hydraulikdruck 19 niedriger als ein vorbestimmter hoher Druck ist, dann spricht das Bremssystem an, während die Kupplung noch eingerückt ist. Wenn der Hydraulikdruck 19 diesen vorbestimmten Druckwert übersteigt, dann spricht das Bremssystem an, während die Kupplung ausgerückt ist. Dadurch wird erreicht, daß die Kupplung automatisch eingerückt wird, unmittelbar bevor das Bremspedal voll losgelassen wird, um das Fahrzeug anzufahren, so daß das Fahrzeug eine stoßfreie Kriechbewegung ausführt.

Das in der Fig. 3 dargestellte Druckbegrenzungsventil 25 weist ein Ventilgehäuse 27, einen Kolben 30 und eine Feder 34 auf. Das Ventilgehäuse 27 besitzt einen ölanschluß 28 und einen ölauslaß 29, die miteinander über eine Zylinderkammer 26 in Verbindung stehen. Der Kolben 30 besteht aus zwei Kolben 30a und 30b mit einem großen Durchmesser und einem mittleren Verbindungsteil 30c mit einem kleinen Durchmesser. Der installierte Kolben unterteilt die Zylinderkammer 26 in drei Kammern 31, 32 und 33. Die Feder 34 ist in der Kammer 31 angeordnet und dient dazu, den Kolben 30 zum gegenüberliegenden Ende der Kammer 33 zu drücken, wobei dieses Kammerende mit der Kammer 32 über eine in dem Kolbenteil 30b angeordnete kleine Bohrung 35 in Verbindung steht. Auf der Stirnseite des Kolbenteils 30b angeordnete Nasen 3Od sorgen dafür, daß der Kolbenboden einen Abstand vom Ventil-

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gehäuse 27 aufweist und daß verhindert wird, daß die Kammer 33 völlig geschlossen wird.

Während des Betriebes dringt das öl durch den öleinlaß 28 in die Kammer 32 ein und tritt durch den ölausiaß 29 aus, wenn der in der Kammer herrschende Druck unter einem bestimmten Druckniveau liegt. Wenn der Öldruck die Druckschwelle oder den Grenzwert überschreitet, dann überwindet der in der Kammer herrschende Druck die Kraft der Feder 34 und bewegt den Kolben 30 in die Kammer 31 hinein, so daß der öleinlaß 28 und der ölausiaß 29 von dem Kolbenende 30b verschlossen werden.

Fig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen dem Hydraulikdruck Pi, der am öleinlaß 2 8 herrscht (entsprechend dem Druck 19 in der Leitung 20), und dem Druck Po, der am Ölausiaß 29 herrscht. Der Druck Pc, bei welchem die Anschlüsse verschlossen werden, ist durch die Kraft der Feder 34 bestimmt. Das Druckbegrenzungsventil 25 dient lediglich dazu, eine Beschädigung des Bremssystems zu verhindern, und bildet keinen notwendigen wesentlichen Gegenstand der Erfindung. Es ist nur der Vollständigkeit halber bei den meisten Industriefahrzeugbremss'ystemen dieses Typs vorgesehen.

Wenn während des Betriebes das Bremspedal 11 niedergetreten wird, dann erzeugt der Hauptbremszylinder 12 in der Leitung einen Hydraulikdruck 21. Wenn dieser Druck einen bestimmten relativ niedrigen Wert erreicht, dann wird das nicht dargestellte Luftventil des Luftladers 14 geöffnet, was zur Folge hat, daß der Hauptzylinder 17 des Luftladers von der Steuerluft 18 des Druckspeichers 16 betätigt wird und der in der Aus gangsleitung 20 herrschende Hydraulikdruck 19 über den Hydraulikdruck 21 angehoben wird. Das Verhältnis zwischen der Brems-

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pedalkraft am Bremspedal 11 und dem Hydraulikdruck 19 ist in der Fig. 2 dargestellt.

In der Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen b der Ausrückdruck des Kupplungssystems C bezeichnet, während das Bezugszeichen c den Abschaltdruck des Druckbegrenzungsventils 25 bezeichnet. Die entsprechenden Bremspedaldruckkräfte sind durch die Bezugszeichen Ab bzw. Ac bezeichnet. ' ■ ■

Im Bremspedalkraftbereich von O bis Ab liegen die Bremsbacken an, während die Kupplung noch eingerückt ist, so daß die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verringert wird. Der erste Knick in der Kurve zwischen O und Ab, b, entspricht demjenigen Punkt, an welchem das Luftventil des Luftladers 14 geöffnet wird. Wenn das Bremspedal 11 hinter der Bremspedalkraft Ab niedergetreten wird, dann ist die Kupplung ausgerückt, während die Bremsen stärker anziehen, so daß das Fahrzeug nun angehalten wird. Der durch das Bezugszeichen b bezeichnete Hydraulikdruck entspricht daher dem Schwelldruck oder dem Betätigungsdruck des Kupplungsdrucksteuerventils CV. Der in dem Bremssystem herrschende Hydraulikdruck übersteigt nicht den Wert c, da dies durch das Druckbegrenzungsventil 25 verhindert wird, so daß eine Beschädigung des Bremssystems durch einen abnormen Druckanstieg vermieden wird. Der zweite oder obere Knick der Kurve, der unmittelbar unter dem Wert Ac bzw. c liegt, entspricht demjenigen Punkt, an dem das Luftventil des Luftladers 14 geschlossen wird.

Wenn bei angehaltenem Fahrzeug das Bremspedal 11 losgelassen wird, dann rückt zunächst die Kupplung wieder ein (wenn der Hydraulikdruck unter den Wart b fällt), und danach wird das Bremssystem vollständig gelöst, so daß das Fahrzeug anfahren

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kann. Bei konventionellen Kriechantriebssteuersystemen ergibt sich andererseits eine Zeitverzögerung zwischen dem Lösen der Bremsen und dem Wiedereinrücken der Kupplung, so daß es für ein Fahrzeug unmöglich ist, mit der Bewegung unmittelbar nach dem Lösen der Bremsen zu beginnen. Wenn das Fahrzeug daher auf einem Berg oder einer geneigten Fläche steht, was häufig der Fall ist, dann besteht die Gefahr, daß das Fahrzeug unweigerlich zurückgleitet, bevor die Vorwärtsbewegung beginnt.

Gemäß der Erfindung bleibt das Fahrzeug jedoch während des Loslassens des Bremspedals 11 solange stehen, bis die Kupplung eingerückt ist. Wenn das Bremspedal daher nach und nach losgelassen wird, dann wird die Kupplung automatisch wieder eingerückt, bevor die Bremsen vollständig gelöst sind, so daß die Kriechbewegung unmittelbar nach dem Loslassen des Bremspedals beginnt.

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Claims

PH 11 155

Patentanspruch

Kriechantriebssteuersystem für ein Industriefahrzeug mit einem •Bremspedal, einem Hauptbremszylinder zur Erzeugung eines ersten Hydraulikdruckes proportional zur Bremspedalkraft, mit einem druckluftgesteuerten Luftlader zur Erzeugung eines zweiten Hydraulikdruckes, der höher als der erste Hydraulikdruck und von diesem proportional abhängig ist, und mit einem Fahrzeugbremssystem und einer Fahrzeugkupplung, dadurch gekennzeichnet , daß

a) ein Mehrwegeventil (22) vorgesehen ist, daß

b) eine den zweiten Hydraulikdruck (19) führende Leitung (20) an den Einlaß des MehrwegeventiIs angeschlossen ist, daß

c) eine einen ersten Ausgangsdruck des Mehrwegeventils führende Leitung (21a) an das Bremssystem (B) angeschlossen ist, daß

d) ein auf eine hydraulische Druckschwelle ansprechendes Steuerventil (CV) vorgesehen ist, welches das Einrücken und Ausrücken der Kupplung (CG) steuert, daß

e) eine einen zweiten Ausgangsdruck des Mehrwegeventils führende Leitung (21b) an das Steuerventil angeschlossen ist und daß

d) die Druckschwelle des Steuerventils höher als derjenige Druck ist, bei welchem das Bremssystem anspricht, um eine Reibbremskraft zu erzeugen, so daß eine begrenzte Bremspedal-

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■ι-

kraft ein Ansprechen des Bremssystems zur Folge hat, während die Kupplung eingerückt bleibt, und so daß eine zunehmende Bremspedalkraft, die ausreicht, um einen zweiten
Hydraulikdruck zu erzeugen, der höher als der Druckschwellwert ist, ein Ausrücken der Kupplung zur Folge hat, während die Bremskraft ansteigt und gehalten wird.

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