DE4001888C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige hydraulische Antriebsvorrichtung ist aus der DE-OS 15 28 473 bekannt. Nachteilig bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung ist, daß ein Schaltvorgang zwischen der Hochgeschwindigkeitsstellung und der Niedriggeschwindigkeitsstellung der Taumelscheibe des Hydraulikmotors während des Bremszustands erforderlich ist.

Aus der DE-OS 31 49 473 ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, bei der kontinuierlich zwischen zwei Endstellungen eines Hydromotors die Fahrgeschwindigkeit beim ungebremsten Fahrbetrieb geregelt wird, ohne daß jedoch die drei Fahrstellungen, eine Hochgeschwindigkeits-, eine Niedriggeschwindigkeits- und Parkstellung realisiert sind.

Aus der DE-OS 24 22 480 ist ein hydraulisches Fahrzeuggetriebe mit einem verstellbaren Hydromotor bekannt, dessen hydraulischer Stellzylinder bei Zugentlastung selbsttätig durch Federkraft in Richtung ihrer Ausgangsstellung verstellt wird. In der zu dem Stellzylinder führenden Leitung ist als Dämpfungseinrichtung ein Drosselorgang und parallel dazu ein entgegen der Förderrichtung einer Ladepumpe öffnendes Rückschlagventil angeordnet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hydraulische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Schaltvorgang zwischen der Hochgeschwindigkeitsstellung und der Niedriggeschwindigkeitsstellung während des Bremszustandes verhindert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildung in der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht mit der erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung ausgestatteten Schaufelladers;

Fig. 2A und 2B Diagramm-Darstellungen der erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebsvorrichtung;

Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der erlaubten Drehzahl des Hydraulikmotors;

Fig. 4 ein Teildiagramm zur Darstellung einer modifizierten hydraulischen Antriebsvorrichtung und

Fig. 5 ein Teildiagramm zur Darstellung einer Drossel gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Schaufellader als Beispiel eines Fahrzeugs dargestellt, der einen vorderen Fahrzeugteil 2 mit rechten und linken Antriebsrädern 1 und einen hinteren Fahrzeugteil 4 mit rechten und linken Antriebsrädern 3 umfaßt. Der vordere und hintere Fahrzeugteil 2 und 4 sind miteinander schwenkbar relativ zueinander um eine vertikale Achse Y verbunden. Ein Steuerzylinder 5 ist zwischen dem vorderen und hinteren Fahrzeugkörper 2 bzw. 4 angeordnet. Der vordere Fahrzeugkörper 2 trägt eine Schaufel 7, die mittels eines Paares rechter und linker Arme 6, einem Hubzylinder 8 zum Antrieb der Arme 6 und einem Schwenkzylinder 9 zum Antrieb der Schaufel 7 vertikal bewegbar ist. Der hintere Fahrzeugkörper 4 trägt einen Motor 10, einen Fahrersitz 11, ein Steuerrad 12 und ein Antriebssystem zur Übertragung der Kraft auf die Vorder- und Hinterräder 1 bzw. 3.

Der Schaufellader umfaßt ein Hydrauliksystem zur Steuerung der oben beschriebenen drei Zylinderarten 5, 8 und 9 und eine hydraulische Antriebsvorrichtung zum Antrieb der Räder 1 und 3, wie in Fig. 2A bzw. 2B gezeigt.

Die hydraulische Antriebsvorrichtung umfaßt eine hydraulische Verstellpumpe 13, eine Arbeitspumpe 14 und eine Ladepumpe 15, die von dem Motor 10 angetrieben werden. Die Verstellpumpe 13 liefert Drucköl über die Ölleitungen 16 zu einem Hydraulikmotor 17 mit einem für einen hohen und einen niedrigen Gang schaltbaren Taumelscheibenwinkel und einer Ausgangswelle 17a, die mit dem Antriebssystem verbunden ist. Die Arbeitspumpe 14 liefert Drucköl zu einem Steuerventil 18 zur Steuerung des Steuerzylinders 5, einem Steuerventil 19 zur Steuerung des Kippzylinders 9 und einem Steuerventil 20 zur Steuerung des Hubzylinders 8. Ein Teil des Drucköls von der Ladepumpe 15 fließt zu einem elektromagnetischen Ventil 22 zur Steuerung eines Servozylinders 21, der die Verdrängung der Verstellpumpe 13 einstellt. Ein anderer Teil des Drucköls von der Ladepumpe 15 fließt zu den Antriebsölleitungen 16 als Ladeöl. Der restliche Teil des Drucköls von der Ladepumpe 15 fließt durch ein Umschaltventil 23 über eine Leitung 35 zu einem Hydraulikzylinder 24 zum Umschalten des Taumelscheibenwinkels des Hydraulikmotors 17 und zu einer hydraulischen Bremse 25, die im Antriebssystem montiert ist.

Die hydraulische Bremse 25 wird durch den von der Ladepumpe 15 aufgebrachten Druck freigegeben und bremst das Antriebssystem, immer wenn der Motor 10 angehalten wird. Eine getrennte Ölleitung 27 ist vorgesehen, damit die Bremse 25 außerdem mittels eines Fußpedals 26 während der Fahrt des Fahrzeugs bedient werden kann.

Bei diesem Schaufellader stellen die Hydraulikpumpe 13 und der Hydraulikmotor 17 ein stufenlos schaltbares Getriebe A dar. Mittels Bedienen des Steuerhebels 28, der seitlich am Steuerrad 12 angeordnet ist, kann die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung gewählt werden. Zu diesem Zweck überträgt ein mit dem Steuerhebel 28 verriegelter Schalter 29 ein Signal zu einer Steuereinheit 30 zur Steuerung des elektromagnetischen Ventils 22.

Das Drucköl von der Ladepumpe 15 wird durch zwei Ölleitungen 32, die mittels einer Blende 31 unterteilt sind, zum elektromagnetischen Ventil 22 geliefert, so daß die Servowirkung des Servozylinders 21 mit der Drehzahl des Motors 10 zunimmt. Das Drucköl betreibt den Servozylinder 21 bis zu einer Stellung, bei der der Differenzdruck infolge der Änderung der Drehzahl des Motors 10 durch eine Feder 33 im Servozylinder 21 ausgeglichen wird.

Der Hydraulikzylinder 24 umfaßt einen Hydraulikkolben 24′, der von dem zugeführten Drucköl bewegt wird, um die Taumelscheibe (nicht dargestellt) des Hydraulikmotors 17 in die Hochgeschwindigkeitsstellung umzuschalten, wobei die Taumelscheibe in die Niedriggeschwindigkeitsstellung umgeschaltet wird, wenn das Drucköl über die Leitung 35 zurückfließt. Die mit dem Hydraulikzylinder 24 verbundene Leitung 35 umfaßt eine Drossel 36, um das Umschalten der Taumelscheibe zu steuern, wie weiter unten beschrieben.

Das Schaltventil 23 ist in drei Stellungen bewegbar, d.h. in eine Hochgeschwindigkeitsstellung H, eine Niedriggeschwindigkeitsstellung L und eine Park-bzw. Bremsstellung P.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des in den Fig. 2A und 2B dargestellten Hydraulikschaltkreises beschrieben werden. Angenommen, daß sich das Fahrzeug bewegt und der Taumelscheibenwinkel des Hydraulikmotors 17 in den hohen Gang eingestellt ist und Drucköl aus dem Hydraulikzylinder 24 zurückfließt, um die Taumelscheibe des Hydraulikmotors 17 in die Niedriggeschwindigkeitsstellung umzuschalten. Das zurückfließende Drucköl wird von der Drossel 36 gesteuert, so daß die Taumelscheibe des Hydraulikmotors 17 relativ langsam unter der Kraft einer Feder 34 in den niedrigen Gang umgeschaltet wird. Auch dann, wenn der Schaltvorgang durchgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt, erlaubt die Verzögerung des Fahrzeugs infolge des Ölleitungswiderstandes innerhalb der stufenlosen Schaltvorrichtung und des mechanischen Widerstandes des Antriebssystems die gleichmäßige Durchführung des Schaltvorgangs, ohne daß die Drehzahl der Ausgangswelle 17a des Hydraulikmotors 17 über die erlaubte Drehzahl ansteigt.

Die hydraulische Antriebsvorrichtung dient somit zum Umschalten der Taumelscheibe des Hydraulikmotors 17 zwischen der Hoch- und der Niedriggeschwindigkeitsstellung, wobei der Hydraulikmotor 17 auch dann vor einer Beschädigung geschützt wird, wenn der Schaltvorgang bei mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegtem Fahrzeug durchgeführt wird.

Fig. 3 ist ein Diagramm zur Darstellung der oberen erlaubten Grenzdrehzahl des Hydraulikmotors 17 in Verbindung mit der Taumelscheibenstellung. Wenn beispielsweise die Taumelscheiben­ stellung schnell von der Hochgeschwindigkeitsstellung H zu einer Niedriggeschwindigkeitsstellung L geändert wird, verbleibt die Drehzahl unterhalb der erlaubten Drehzahl, wie dies mittels eines gestrichelten Pfeils dargestellt ist. Im Gegensatz dazu würde die Drehzahl die obere Grenzdrehzahl überschreiten, wie dies mittels Punktstrichlinien dargestellt ist.

Die beschriebene Ausführungsform kann durch Einfügen eines Rückschlagventils 50 abgeändert werden, das zu der Drossel 36 parallel geschaltet ist, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, so daß die Drosselwirkung nur bei der Ausgabe des Öls eintritt. Weiter kann, wie in Fig. 5 dargestellt, ein verengter Ölleitungsabschnitt 60 zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß des Schaltventils 23 ausgebildet werden, der als Drossel wirkt.

Claims (3)

1. Hydraulische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit

• - einer von einem Fahrzeugmotor (10) angetriebene Hydraulikpumpe (13),
• - einem Hydraulikmotor (17) mit einer Hochgeschwindigkeits­ taumelscheibenstellung und einer Niedriggeschwindigkeits­ taumelscheibenstellung, wobei der Hydraulikmotor (17) antriebsmäßig mit einem Antriebsgetriebe für das Fahrzeug verbunden ist,
• - einem Taumelscheibenstellungs-Umschaltmechanismus (23, 24, 34), der zwischen einer ersten, der Hochgeschwindigkeitsstellung entsprechenden Stellung und einer zweiten, der Niedriggeschwindigkeitsstellung entsprechenden Stellung umschaltbar ist;
• - einem Hydraulikzylinder (24) und einem Hydraulikventil (23) zur Steuerung der Zuführung des Öldrucks zum Hydraulikzylinder (24) für den Taumelscheibenstellungs-Umschaltmechanismus (23, 24, 34);
• - einer elastischen Vorrichtung (34) für den Hydraulikzylinder (24) zur Belastung eines Hydraulikkolbens in Richtung der zweiten Stellung, wobei der Hydraulikkolben in Richtung der ersten Stellung durch die Zuführung des Öldrucks durch eine Öldruckleitung (35) bewegbar und in Richtung der zweiten Stellung mittels der elastischen Einrichtung (34) bewegbar ist, wenn die Öldruckleitung (35) geöffnet ist; und
• - einer hydraulischen Bremse (25) zum Abbremsen des Antriebssystems bei angehaltenem Motor (10), die über eine Ölleitung (27) mit einem Fußbremspedal verbunden ist, und die durch den von der Ladepumpe (15) aufgebrachten Druck freigegeben wird,

dadurch gekennzeicnnet, daß das Hydraulikventil (23) in drei Stellungen bewegbar ist und zwar in eine Hochgeschwindigkeitsstellung H zur Beaufschlagung des Hydraulikkolbens des Hydraulikzylinders (24) mit Öldruck, in eine Niedriggeschwindigkeitsstellung L zur Verbindung des Hydraulikzylinders (24) mit einem Tank und in eine Bremsstellung P zur Verbindung des Hydraulikzylinders (24) und der Öldruckzuführleitung mit dem Tank und daß eine Dämpfungseinrichtung (36) zur Verzögerung der Bewegung des Taumelscheibenstellungs-Umschaltmechanismus von der ersten zur zweiten Stellung vorgesehen ist in der Ölabströmleitung des Hydraulikkolbens.

2. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (36) eine in der Öldruckleitung (35) angeordnete Drossel (36) aufweist, die mittels Verengung einer Öldruckleitung (60) zwischen einer Steuerspule und einem Anschluß des Hydraulikventils (23) gebildet wird.