DE3626531C2 - Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat und mit einem mittels hydraulischer Stelleinrichtung einstellbaren Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der GB 2 159 779 A ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug bekannt. Ähnliche Kraftfahrzeuge werden in der DE 35 45 109 A1, der DE 35 45 044 A1 und der DE 36 22 218 A1 gezeigt.

Aus der EP 0 187 682 A2 ist es bekannt, bei einem ein Vorzugsventil aufweisenden Kraftfahrzeug mit Hilfe eines weiteren Ventils mehrere zweitrangige Verbraucher an den Abflußanschluß des Vorzugsventils anzuschließen und den, den zweitrangigen Verbrauchern zur Verfügung stehenden Druck durch ein Druckbegrenzungsventil zu begrenzen.

Die in diesen Schriften beschriebenen Kraftfahrzeuge bzw. Steuereinrichtungen für solche befriedigen die in der Praxis auftretenden Aufgaben recht gut. Trotzdem werden Verbesserungen angestrebt.

Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Herstell- und Wartungs­ aufwand insbesondere für die Antriebssteuerung so weit wie möglich zu minimieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung vorgesehen, bei der nur eine Hilfs­ pumpe für die Beaufschlagung der hydraulischen Lenkhilfskrafteinrichtung, der hydraulischen Stelleinrichtung des Getriebes und, soweit das Getriebe mit einer Einspeisung versehen ist, für diese sowie für die Arbeitshydraulik erforderlich ist. Die Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Ein besonderer Vorteil ist dabei, daß nicht nur der Aufwand für die Herstellung und Wartung gering ist, sondern auch der Betriebsaufwand dadurch gering gehalten wird, daß die Energieverluste gering gehalten werden. Gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen, bei denen der aus der hydraulischen Lenkhilfskrafteinrichtung aus­ tretende Strom für weitere Zwecke, bei denen eine Drossel­ wirkung entsteht oder zumindest entstehen kann, verwendet wird, beispielsweise zum Betätigen der Stelleinrichtung und bzw. oder zum Einspeisen, steht bei der Einrichtung gemäß der Erfindung am Ausgang der Lenkhilfskrafteinrichtung kein Druck an, so daß die Lenkhilfskrafteinrichtung auf niedrigerem Druckniveau arbeitet, als wenn am Ausgang noch ein Druck anstünde. Somit treten keine Probleme mit der Dichtung auf.

Der die Lenkhilfskrafteinrichtung durchfließende Strom und damit der aus dieser austretende Strom, der relativ kühl ist, kann ohne weiteres durch den Innenraum des Getriebes, bei einem hydrostatischen Getriebe durch den Innenraum der Getriebepumpe und bzw. oder des Getriebemotors, geleitet werden, um diesen Innenraum zu kühlen oder dem in diesem Innenraum befindlichen Öl kühles Öl zuzuführen und dafür erwärmtes Öl abzuschwemmen.

Gemäß der Erfindung wird also nur eine einzige Hilfspumpe benötigt, um die Lenkhilfskrafteinrichtung und die Stell­ einrichtung zu beaufschlagen.

Wichtig ist dabei die Gestaltung des Druckminderventiles, welches derart ausgestaltet ist, daß es alle dahinter auftretenden Druckerhöhungen berücksichtigt und dafür sorgt, daß der Stelleinrichtung und bzw. oder der Einspeisung das Druckmittel mit einem konstanten Druck zufließt. Diese Versorgung der Stelleinrichtung mit Druckmittel mit konstantem Zuführungsdruck ermöglicht, die Stelleinrichtung als eine wie an sich bekannt den durchfließenden Strom drosselnde Steuereinrichtung aufzubauen, die nur wenige bewegliche Teile hat. Insbesondere kann bei einem Fahrzeug, bei dem die Bremse hydraulisch gesteuert ist und durch einen hydraulischen Druck gegen die Kraft eines Energie­ speichers gelüftet wird, das ganze Fahrgebergerät mit Drosselsteuerung mit nur zwei bewegten Teilen ausgestaltet sein. Da immer ein Vorzugsstrom der Lenkung zufließt, kann die Auslegung derart erfolgen, daß dann, wenn die Brennkraftmaschine ihre vorgesehene Mindestdrehzahl erreicht hat, der gesamte Strom der Lenkung zufließt, also kein Strom mehr der Stelleinrichtung zufließt, so daß in dieser der Druck zusammenbricht und somit das Getriebe in die Neutralstellung geschwenkt wird, aus der heraus es nur unter der Wirkung eines Steuerdruckes verstellt werden kann. Somit ergibt sich automatisch ein Schutz gegen Überbelastung, der bei Unterschreiten der Mindestdrehzahl der Brennkraft­ maschine wirksam wird. Ebenso kann das Bremsbetätigungs­ ventil derart ausgestaltet sein, daß bei Betätigung der Bremse ein weiterer Druckaufbau in der das Getriebe aus oder Neutralstellung heraus steuernden Stelleinrichtung nicht möglich ist und somit das Getriebe in Richtung auf die Neutralstellung gestellt wird. Besonders vorteilhaft ist, daß diese Einrichtung auch eine hydraulische An­ steuerung des hydrostatischen Fahrgetriebes derart erlaubt, daß die Pumpe des hydrostatischen Getriebes in Abhängigkeit von der Ausschwenklage des Fahrpedales des Kraftfahrzeuges ausgeschwenkt wird.

Somit ist gemäß der Erfindung das in der Leitung zwischen dem Vorzugsventil und der Stelleinrichtung und bzw. oder der Einspeisung angeordnete Druckminder- und Aufstauventil wichtig, welches dafür sorgt, daß, sofern überhaupt nur ein hinreichender Strom vorhanden ist, die Stelleinrichtung und bzw. oder die Einspeisung mit konstantem Druck versorgt wird und die hinter diesem Druckminderventil auftretenden Drücke alle mitberücksichtigt werden, also im Gegensatz zu Ventilen, bei denen sich alle Drücke addieren. Deshalb ist das Ventil zu einer drucklosen Ablaufleitung hin ent­ lastet.

Besonders zweckmäßig ist, wenn dieses Druckminder- und Aufstauventil einen zweiten Abflußanschluß hat, der zur Steuereinrichtung der Arbeitshydraulik führt. Derartige Steuereinrichtungen sind normalerweise als Wegeventil bzw. Wegeventilblöcke derart ausgestaltet, daß dann, wenn nicht eine Arbeitseinrichtung, zum Beispiel ein Zylinder oder ein Hydromotor, angesteuert wird, das Druckmittel drucklos durch die Steuereinrichtung zu einem Ablauf fließt und erst im Falle des Ansteuerns einer Arbeitseinrichtung der drucklose Ablauf drosselnd geschlossen wird und das angestaute Druckmittel der Arbeitseinrichtung zugeführt wird, bis schließlich ganz abgeschlossen wird und das gesamte Druckmittel der Arbeitseinrichtung zugeführt wird. Es ist bereits bekannt, beim Bremsen mittels eines Antriebs­ aggregates, bei dem die Bremsleistung vom abgebremsten Verbraucher zur Brennkraftmaschine zurückfließt, zur Unterstützung der Bremswirkung an der Förderleitung der Hilfspumpe ein bei Überschreiten eines oberen Grenzwertes des Förderstromes der Hilfspumpe drosselnd wirksam werdendes Ventil (Stromregelventil) vorzusehen (DE 32 47 335 A1).

Eine derartige Einrichtung, durch die eine Begrenzung der maximalen Motordrehzahl beim Bremsen und Reversieren bewirkt wird, kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterausge­ staltung des Gegenstandes der Erfindung bei diesem ebenfalls angewendet werden, indem in der Leitung zwischen Druckminder­ ventil und Steuereinrichtung der Arbeitshydraulik ein Stromregelventil vorgesehen wird. Dabei ist es zweckmäßig, entweder vorzugsweise für den Schieber dieses Stromregel­ ventiles einen Endanschlag vorzusehen, so daß dieses nicht ganz schließen kann und immer ein Ablaufstrom verbleibt, und bzw. oder an die Leitung zwischen Druckminderventil und Stromregelventil ein Druckbegrenzungsventil anzuschließen. Durch diese Schaltungskombination mit Druckminderventil für Begrenzung des Ölstromes zur Arbeitshydraulik kann somit in einfacher Weise ein Überdrehzahlschutz für Verbrennungsmotoren durch Druckaufbau vor diesem Druck­ minderventil erzielt werden, wenn dies gewünscht ist. Das Stromregelventil kann jedoch auch entfallen.

Insgesamt ergibt sich durch die Einrichtung gemäß der Erfindung eine sehr preiswerte Steuerung. Durch eine einfache Stelleinrichtung für das Getriebe ergeben sich geringe Energieverluste und ergibt sich ein geringer Herstellaufwand, da nur eine Pumpe erforderlich ist, und werden gegenüber der bekannten Einrichtung, bei der der die Lenkhilfskraft­ einrichtung durchfließende Strom in einer weiteren Einrichtung gedrosselt wird, ein nur minimaler Druck in den Rücklauf von der Lenkhilfskrafteinrichtung gestaut und damit ergibt sich ein Vermeiden von Dichtungsschwierigkeiten in der Lenkhilfskrafteinrichtung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs­ gegenstandes dargestellt.

Die Hilfspumpe 1 wird von der in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben und saugt aus einem drucklosen Behälter 2 an und fördert in eine Leitung 3, die in den stirnseitigen Druckraum 5 des Vorzugsventiles 4 führt, das eine Bohrung aufweist, in der ein Schieber 6 verschiebbar ist, in dem eine Längs­ bohrung 7 vorgesehen ist, in der eine Drosselstelle 8 angeordnet ist und die mit Radialbohrungen 9 in einen verjüngten Teil des Schiebers 6 mündet, der durch eine Feder 10 gegen einen Anschlagspreizring 11 gedrückt wird. In der in der Zeichnung dargestellten Ruhelage des Schiebers 6 steht der Raum um den verjüngten Teil 12 des Schiebers 6 über die Radialbohrungen 9 mit der Nut 13 im Gehäuse in Verbindung, von der aus die Leitung 14 zu der hydraulischen Lenkhilfskrafteinrichtung 15 führt.

An den Auslaß der Lenkhilfskrafteinrichtung 15 ist eine Leitung 16 angeschlossen, die zum Innenraum der Pumpe 17 des hydrostatischen Fahrgetriebes des Kraftfahrzeuges führt, an den eine weiterführende Leitung 18 angeschlossen ist, der zum Innenraum des Hydromotors 19 des hydrosta­ tischen Fahrgetriebes führt, von dem eine drucklose Ablaufleitung 20 zu dem Behälter 2 führt.

An dem Vorzugsventil 4 ist eine weitere Ringnut 21 vor­ gesehen, die mit einer Leitung 22 in Verbindung steht, die zu einer Ringnut 23 des Druckminder- und Aufstauven­ tiles 24 führt, in dessen Bohrung 25 ein Schieber 26 ver­ schiebbar ist, der an der Stirnseite einen verjüngten Teil 27 aufweist, um den herum ein Ringraum 28 gebildet ist. Neben dem verjüngten Teil 27 ist in dem Schieber 26 ein Kolbenteil 29 vorgesehen, an das eine Ringnut 30 anschließt. Weiterhin ist in dem Schieber 26 eine Längs­ bohrung 31 vorgesehen, die über Radialbohrungen 32 in der Ruhestellung des Schiebers, in der dieser unter der Wirkung der Kraft der Feder 33 so weit wie möglich nach in der Zeichnung links verschoben wird, mit der Ring­ nut 23 in Verbindung steht. In dieser Stellung des Schiebers 26 ist die Ringnut 30 mit der Ringnut 34 ver­ bunden, die mit einer Leitung 35 verbunden ist, die zu dem Druckminderstromregelventil 36 führt, von dem aus eine Leitung 37 zu dem Steuergerät 38 der in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Arbeitshydraulik führt.

Das Ventil 36 weist wiederum einen Schieber 39 auf, der unter der Wirkung der Kraft der Feder 40 im Neutralzustand gegen den Anschlagspreizring 41 gedrückt wird. Fernerhin weist der Schieber 39 eine Längsbohrung 42 auf, in der eine Drosselstelle 43 angeordnet ist und weist Radialbohrungen 44 auf, die wiederum in einem verjüngten Teil 58 des Schiebers 39 münden.

An den Raum 28 des Ventiles 24 ist eine Leitung 45 ange­ schlossen, die sich in zwei Leitungen 46 und 47 verzweigt, wobei die Leitung 46 zu dem drosselnd wirkenden Steuergeber­ organ 48, von dem aus die beiden Leitungen 49 und 50 zu den Stellzylindern des hydrostatischen Getriebes des Fahrzeuges führen, wobei zwischen die Leitung 46 und das Steuergeberorgan 48 noch das Bremsventil 51 in dem Fahrgeber­ steuergerät 52 geschaltet ist, führt.

Die Leitung 47 verzweigt sich ebenfalls in zwei Leitungen, wobei an jede dieser Zweigleitungen ein Einspeiseventil 53 bzw. 54 angeschlossen ist, wobei jedes dieser Einspeise­ ventile an eine Leitung des in der Zeichnung nicht mehr dargestellten geschlossenen Kreislaufes des hydrostatischen Getriebes des Fahrantriebes des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise ist folgende: Läuft die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl, so fördert die Pumpe 1 in die Leitung 3 einen geringen Strom, der durch die Bohrung 7 des Schiebers 6 durch die Drosselstelle 8, durch die Radialbohrungen 9 in die Ringnut 13 und von dieser in die Leitung 14 und von dieser in die Lenkhilfskraftein­ richtung 15 fließt. Der Schieber 6 verschließt in dieser Stellung die Ringnut 21, so daß kein Druckmittel durch die Leitung 22 zu dem Fahrsteuergebergerät 52 fließt.

Bei höherer Drehzahl der Brennkraftmaschine wird der Förderstrom der Pumpe 1 so groß, daß sich vor der Drossel­ stelle 8 ein Druck aufstaut, der ausreicht, um den Schieber 6 gegen die Kraft der Feder 10 nach in der Zeichnung rechts zu verschieben, so daß nunmehr die Kante an der Stirnseite des Schiebers 6 die Ringnut 21 zunächst drosselnd freigibt, so daß ein zweiter Druckmittelstrom entsteht, der von dem Druckraum 5 in die Leitung 22 fließt und von dieser durch die Ringnut 23 durch die Radialbohrungen 32 in die Längsbohrung 31 und von dieser in den Ringraum 28 und von diesem durch die Leitung 45 einerseits durch die Leitung 46 zu dem Fahrgebersteuergerät 52 und andererseits durch die Leitung 47 zu den Einspeiseventilen 53 und 54. Durch den Druck in der Leitung 45 wird der Schieber 26 nach in der Zeichnung rechts verschoben, so daß die Kante 55 des Schiebers 26 mit der Kante der Nut 23 eine Drosselstelle bildet, die bewirkt, daß im Ringraum 28 ein konstanter Druck aufrechterhalten wird. Der durch diese Drosselstelle an der Kante 55 abfließende Strom fließt durch die Ring­ nut 30 in die Ringnut 34 und von dieser durch die Leitung 35, 37 zu dem Steuerventil 38.

Durch diese Funktion des Aufstau-Druckminderventiles 24 wird somit bewirkt, daß, sobald die Hilfspumpe 1 überhaupt einen Strom fördert, auf jeden Fall in der Leitung 45 und damit in dem Fahrgebersteuergerät 52 ein Mindestdruck vor­ handen ist. Wird andererseits in diesem Gerät bzw. vor den Einspeiseventilen 53 und 54 ein höherer Druck ange­ staut, so wirkt dieser ebenfalls auf die Stirnfläche des Schiebers 26.

Erreicht der auf die in der Zeichnung linke Stirnfläche des Schiebers 26 wirkende Druck einen bestimmten Grenz­ wert, so ist der Schieber 26 gegen die Kraft der Feder so weit nach in der Zeichnung rechts verschoben, daß die in der Zeichnung linke Kante der Radialbohrung 32 mit der in der Zeichnung rechten Kante der Ringnut 23 eine Drossel­ wirkung erzeugt und somit das Ventil 24 als Druckminderventil wirkt. Das Ventil 24 hat also eine Doppelfunktion. Einerseits hält es einen vorgegebenen Mindestdruck in der Leitung 45, sofern dem Ventil 24 selbst ein entsprechender Strom zu­ fließt. Steigt der Druck in der Leitung 45 über einen be­ stimmten Grenzwert an, übernimmt das Ventil 24 eine Druck­ minderventilfunktion, durch die das Fahrgebersteuergerät 52 vor einem unzulässig hohen Druck geschützt wird, der beispielsweise durch Anstauen in der Arbeitshydraulik ent­ stehen kann.

Erreicht die Brennkraftmaschine die Obergrenze der zu­ lässigen Drehzahl, erreicht gleichzeitig der Förderstrom der Pumpe 1 eine solche Größe, daß der durch die Drossel­ stelle 43 strömende Strom vor dieser einen Staudruck erzeugt, der ausreicht, um den Schieber 39 so weit nach in der Zeichnung rechts zu verschieben, daß an der Kante der mit der Leitung 37 verbundenen Ringnut 56 eine Drossel­ wirkung erzeugt wird, die den Druck in der Leitung 35 und damit den Druck in der Förderleitung 3 derart erhöht, daß die Pumpe 1 eine erhöhte Leistung aufnimmt. Dieses, zur Verhinderung von Überdrehzahlen dienende Druckminder­ ventil 36 ist somit so gestaltet, daß eine Druckbegrenzung entfällt. Entweder weist das Ventil eine progressive Federkennlinie auf und bzw. oder ist ein Anschlag für den maximalen Hub des Schiebers 39 vorgesehen, der zu hohe Drücke an der Pumpe verhindert. Zusätzlich kann ein Druckbegrenzungsventil 57 vorgesehen sein für den Fall, daß das Ventil 36 ganz abschließen oder zumindest so stark drosseln kann, daß die Gefahr besteht, daß in der Leitung 35 ein zu hoher Druck entsteht.

Zweckmäßigerweise ist in der Leitung 45 ein Filter 59 mit einem Bypass-Druckbegrenzungsventil 60 vorgesehen.

Das Ventil 24 nicht nur als Druckminderventil auszugestalten, sondern auch als Aufstauventil auszugestalten, ist - obwohl das Fahrgebersteuergerät 52 in seiner Neutralstellung geschlossen ist und auch vor den Einspeiseventilen 53 und 54 immer ein Druck aufgestaut wird - erforderlich, weil über die Leitung 35 zu dem Arbeitshydrauliksteuer­ gerät 38 das Druckmittel drucklos abfließen kann, so daß dann, wenn das Ventil 24 nicht auch eine Aufstaufunktion hätte, in der zum Fahrsteuergebergerät 52 und zu den Einspeiseventilen 53 und 54 führenden Leitung 45 kein Druck anstehen könnte, wenn das Druckmittel durch die Leitung 35 und durch das Arbeitshydrauliksteuergerät 38 drucklos abfließen kann. Damit auch dann, wenn die Leitung 35 drucklos ist, in der Leitung 45 ein Druck an­ stehen kann, ist das Aufstau-Druckminderventil mit der Aufstaufunktion ausgestattet. Andererseits ist die Druck­ minderfunktion vorgesehen, damit in der Leitung 45 nicht ein höherer Druck ansteht als gewünscht, wenn in der Leitung 35 ein hoher Druck ansteht. Das Fahrsteuergeber­ gerät 52 wirkt in der Betätigungsstellung drosselnd. Es wird über das kombinierte Vorspann-Aufstau-Druckminder­ ventil 24 mit Druckmittel versorgt, das einen angemessenen Druck aufweist.

Claims (7)

1. Kraftfahrzeug, vorzugsweise Flurförderzeug, insbesondere Hublader, mit einem Antriebsaggregat mit einer Brennkraftmaschine und mit einem mittels einer hydrau­ lischen Stelleinrichtung stufenlos einstellbaren, vorzugsweise hydrostatischen Getriebe und mit einer mit einer hydraulischen Lenkhilfskrafteinrichtung versehenen Lenkeinrichtung und mit einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Hilfs­ pumpe, an deren Förderleitung ein Vorzugsventil angeschlossen ist, an dessen Vorzugsstromabflußanschluß die Lenkhilfskrafteinrichtung angeschlossen ist, wobei an den zweitrangigen Abflußanschluß des Vorzugsventiles eine Leitung angeschlossen ist, die zu der hydraulischen Stelleinrichtung und I oder bei einem hydrostatischen Getriebe zu dessen Einspeiseeinrichtung führt, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Leitung (22, 45) ein federseitig druckentlastetes Aufstau-Druckminderventil (24) zur Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks in der Leitung (45) hinter diesem Ventil angeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 mit einer Arbeitshydraulikeinrichtung, z. B. bei einem Hublader einer Hubpresse für das Hubgerüst, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufstau-Druckminderverntil (24) einen zweiten Abflußanschluß (34) aufweist, an den die Arbeitshydraulikeinrichtung (Steuerorgan 38 der Arbeitshydraulikein­ richtung) angeschlossen ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Arbeits­ hydraulik führenden Leitung (35, 37) ein Strombegrenzungsventil (36) angeordnet ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die zur Arbeitshydraulik führende Leitung (35) ein Druckbegrenzungsventil (57) ange­ schlossen ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgeber­ steuergerät (52) eine einen durchfließenden Strom drosselndes Steuergeber­ organ (48) aufweist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufstau-Druck­ minderventil (24) als Doppelfunktionsventil gestaltet ist mit einer einen Mindestdruck in der an den stirnseitigen Druckraum (28) angeschlossenen Leitung (45) aufstauenden Funktion und mit einer bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzdruckes wirksam werdenden Druckminder-Drosselfunktion.

7. Kraftfahrzeug nach Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufstau-Druckminderventil (24) einem mit der das Druckmittel zuführenden Leitung (22) verbundenen Ringraum (23) aufweist und auf der der Feder abgewandten Seite dieses Ringraumes (23) einen weiteren Ringraum (34) aufweist, der mit der zur Arbeitshydraulik führenden Leitung (35) verbunden ist, und daß der der Feder (33) gegenüberliegende Stirnraum (28) mit der zur Steuergebereinrich­ tung (52) führenden Leitung (45) verbunden ist, wobei der von der Feder (33) belastete Schieber (26) eine Ringnut (30 aufweist, die ständig mit der Ringnut (34) verbunden ist und über eine Kante (55) der Ringnut (30) mit der Ringnut (23) in drosselnde Verbindung treten kann, wobei diese Ringnut (23) über eine Radial­ bohrung (32) mit einer Längsbohrung (31) verbunden ist, die mit dem Steuerdruck­ raum (28) vor der Stirnfläche des Schiebers (26) verbunden ist, wobei die der druckbeaufschlagten Stirnseite des Schiebers (26) zugewandte Kante der Quer­ bohrung (32) des Schiebers (26) mit der der Stirnseite des Schiebers (26) abge­ wandten Kante der Ringnut (23) bei starker Verschiebung des Schiebers (26) eine Drosselstelle bildet.