DE4004773A1 - Verfahren zum bremsen eines ueber den fahrantrieb und den fahrantriebsmotor abbremsbaren fahrzeuges und steuereinrichtung dafuer - Google Patents
Verfahren zum bremsen eines ueber den fahrantrieb und den fahrantriebsmotor abbremsbaren fahrzeuges und steuereinrichtung dafuerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines
über den Fahrantrieb und den Fahrantriebsmotor abbrems
baren Fahrzeuges bei dem mindestens eine im Fördervolumen
verstellbare Pumpe zumindest einer hydraulischen Arbeits
einrichtung von dem Fahrantriebsmotor des Fahrzeuges ange
trieben und von der Verstellpumpe gefördertes Druckmedium
aufgestaut wird. Die Erfindung betrifft aber auch eine
Steuereinrichtung für ein solches Verfahren mit mindestens
einer an einen Fahrantriebsmotor angeschlossenen, im
Fördervolumen verstellbaren hydraulischen Pumpe zur Beauf
schlagung zumindest einer hydraulischen Arbeitseinrichtung.
Aus der DE-OS 32 47 335 ist es bekannt, die Fahrgeschwindig
keit eines Fahrzeuges nicht nur durch Betätigung einer
Reibungsbremse oder einer Getriebebremse oder durch Aus
nutzung des vom Fahrantriebsmotor aufnehmbaren Schlepp
momentes zu verringern, sondern zusätzlich durch das Auf
stauen von Druckmedium in der Förderleitung einer vom
Fahrantriebsmotor angetriebenen hydraulischen Verstellpumpe,
die eigentlich der Versorgung einer Arbeitshydraulik dient,
zu bremsen. Dabei wird die Verstellpumpe beim Bremsvorgang
durch willkürliches Betätigen eines steuerdruckerzeugenden
Bremspedales in Richtung größeres Fördervolumen verstellt,
wobei das Bremspedal gleichzeitig der Beaufschlagung der
Reibungsbremsen dient.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein verbessertes Bremsverfahren zur Verfügung zu stellen,
das ein Überdrehen des Fahrantriebsmotors und der hydrau
lischen Aggregate verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl des Fahrantriebs
motors die Verstellpumpe in Richtung auf ein größeres
Fördervolumen verstellt und das aufgestaute Druckmedium
über ein der Arbeitseinrichtung zugeordnetes Druckbegrenzungs
ventil abgelassen wird. Die Verstellpumpe der Arbeitsein
richtung, beispielsweise die Hubanlage eines Gabelstaplers,
wird in der Regel während der Fahrt nicht benutzt, so
daß die Verstellpumpe auf geringes Fördervolumen eingestellt
ist oder sich in einer Stellung befindet, in der überhaupt
kein Druckmedium gefördert wird. Die Förderleitung ist
bei unbetätigter Arbeitseinrichtung abgesperrt. Wenn nun
das Fahrzeug unter Ausnutzung des vom Fahrantriebmotors
aufnehmbaren Schleppmomentes über den Fahrantrieb, bei
spielsweise über ein hydrostatisches Getriebe, gebremst
wird, so kann es unter Umständen zu einem Überdrehen des
Fahrantriebsmotors und der hydraulischen Aggregate des
Getriebes kommen, wenn das aufzunehmende Schleppmoment
das vom Fahrantriebsmotor aufnehmbare Schleppmoment weit
übersteigt. Es wird daher die Verstellpumpe der Arbeits
einrichtung auf ein gröBeres Fördervolumen verstellt und
das geförderte Druckmedium in der Förderleitung vor der
unbetätigten Arbeitseinrichtung aufgestaut, wobei der
entstehende Druck so weit steigt, daß ein der Arbeitsein
richtung zugeordnetes Druckbegrenzungsventil anspricht.
Auf diese Weise wird eine zusätzliche Bremswirkung er
zielt und Bremsenergie in Wärme umgewandelt.
Bei einer Verstellpumpe, bei der zur Fördervolumenver
größerung ein mit einem Pumpenstellorgan verbundener
Stellkolben im eimem Stellzylinder durch Federkraft längs
verschoben wird und zur Fördervolumenverringerung eine
der Federkraft entgegengerichtete und diese übersteigende,
aus einem Stelldruck herrührende Stellkraft auf den Stell
kolben einwirkt, kann das Mitbremsen über die Verstellpumpe
vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, daß bei Über
schreiten der Grenzdrehzahl der den Stelldruck führende
Teil des Stellzylinders mit einer Ablaßleitung verbunden
und Stelldruckmedium abgelassen wird. Für die Fördervolumen
vergrößerung ist daher keine vom Fahrantriebsmotor aufzu
bringende Hilfsenergie nötig.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfindungsgegen
standes kann zur Feststellung einer Überdrehzahl ein Ver
fahren Verwendung finden, bei dem ein zur Drehzahl des
Fahrantriebsmotors proportionaler Druckmediumstrom von
eimer daran angeschlossenen Konstantpumpe gefördert und
vor einer in der Förderleitung der Konstantpumpe angeord
nete Drosselstelle gestaut wird, wobei der erzeugte Stau
druck einem das Ablassen von Stelldruckmedium aus dem
Stellzylinder steuernden Ventil als Steuersignal zugeführt
wird. Die Konstantpumpe kann beispielsweise zur Versorgung
einer hydraulisch unterstützten Lenkanlage vorgesehen
sein. Es ist aber auch möglich, die Drehzahl des Fahran
triebsmotors über andere geeignete Mittel, zum Beispiel
elektrisch zu erfassen und dann bei Überdrehzahl ein ent
sprechendes Signal an das in diesem Fall elektrisch betätigte
Ventil abzugeben. In den weiteren Unteransprüchen ist
eine Steuereinrichtung für das beschriebene Bremsverfahren
angegeben. Dabei ist es möglich, die Steuereinrichtung
so auszugestalten, daß das Zweiwegeventil an eine in den
Stellzylinder mündende Stelldruckleitung angeschlossen
ist und entgegen der Kraft einer Feder von dem Steuerdruck
in eine den Stellzylinder mit einer Ablaßleitung verbindende
Schaltstellung schaltbar ist.
Bei einer Steuereinrichtung, bei der der Stellzylinder
der Verstellpumpe mit Pumpenförderdruck beaufschlagbar
ist und in eine zu dem Stellzylinder führende, von der
Förderleitung der Verstellpumpe abgezweigten Stelldruck
leitung eine aus einem Load-Sensing-Regler und einem dazu
in Reihe geschalteten Druckabschneider gebildete Regelein
richtung geschaltet ist, wobei der Load-Sensing-Regler
aus einem von Pumpenförderdruck und vom Verbraucherdruck
der Arbeitseinrichtung gegensinnig beaufschlagten Ventil
besteht und von einer aus dem Verbraucherdruck und einer
Feder herrührenden gleichgerichteten Kräftesumme in eine
die Stelldruckleitung mit einer Ablaßleitung verbindenden
Schaltstellung schaltbar ist und wobei der Druckabschneider
aus einem vom Pumpenförderdruck entgegen der Kraft einer
Feder beaufschlagten Ventil besteht und von der Federkraft
in eine die Stelldruckleitung mit der Ablaßleitung verbindende
Schaltstellung schaltbar ist, ist es jedoch vorteilhafter,
wenn der Druckregler federseitig eine Fläche aufweist,
zu der eine über das Zweiwegeventil mit der Förderleitung
der Verstellpumpe verbindbare Leitung führt, die an ein
Wechselventil angeschlossen ist, das sich zwischen der
Load-Sensing-Leitung und einer davon abgezweigten, mit
dem Load-Sensing-Regler verbundenen Load-Sensing-Zweig
leitung befindet. Auf diese Weise können durch Kurzschließen
des Pumpenförderdruckes am Druckabschneider und am Load-
Sensing-Regler diese in Offenstellung gebracht werden,
so daß Stelldruckmedium aus dem Stellzylinder abfließen
kann und das Fördervolumen der Verstellpumpe infolge
federkraftbewirkter Verschiebung des Stellkolbens vergrößert
wird. Durch die Verwendung dieser bereits weitgehend im
Fahrzeug vorhandenen Baugruppen kann der Aufwand für solch
eine Steuereinrichtung gering gehalten werden und damit
auch die Kosten.
Die Erfindung soll anhand der nachstehenden schematischen
Figuren in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert
werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung,
Fig. 2 eine Variante zur Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Variante zur Fig. 1.
Ein in der Zeichnung nicht dargestellter, zur Beaufschlagung
beispielsweise eines hydrostatischen Getriebes vorgesehener
Fahrantriebsmotor ist mit einer Verstellpumpe 1 und einer
Konstantpumpe 2 verbunden. Die Verstellpumpe 1 ist durch
eine Förderleitung 3 über ein Wegeventil 4 mit einer hydrau
lischen Arbeitseinrichtung 5, beispielsweise einem Hydro
zylinder, verbunden. Das Wegeventil 4 ist ausgangsseitig
mit einer Lastabgriffsleitung 6 verbunden, die den Verbraucher
druck an ein Wechselventil 7 weiterleitet, an das ein oder
mehrere weitere Verbraucher angeschlossen sein können.
Das Wechselventil 7 ist mit einer Load-Sensing-Leitung 8
verbunden. An das Wegeventil 4 sind zum Verbraucher führende
Leitungen 9 und 10 sowie eine zum Tank 11 führende Ablaß
leitung 12 angeschlossen. Parallel zum Wegeventil 4 ist
zwischen die Förderleitung 3 und die Ablaßleitung 12 ein
einstellbares Druckbegrenzungsventil 13 geschaltet.
Die Verstellpumpe 1 ist mit einem Pumpenstellzylinder 14
versehen, in dem ein gegen die Kraft einer Feder 15 längs
verschieblicher Stellkolben 16 angeordnet ist, der mit
eimem in der Figur nicht dargestellten Pumpenstellorgan
verbunden ist. Die Feder 15 ist bestrebt, den Stellkolben 16
nach in der Figur rechts zu drücken, in der die Verstell
pumpe 1 auf maximales Fördervolumen eingestellt ist. Auf
der Gegenseite ist der Stellkolben 16 durch eine Stelldruck
leitung 17 mit Stelldruck beaufschlagbar. Der Stelldruck
wird der Förderleitung 3 entnommen und parallel zu einem
Load-Sensing-Regler 18 und einem Druckabschneider 19 geführt.
Sowohl der Load-Sensing-Regler 18 als auch der Druckab
schneider 19 werden jeweils von einem Zweiwegeventil
gebildet, das in einer Schaltrichtung entgegen der Kraft
einer Feder mit Förderdruck beaufschlagbar ist. Der Load-
Sensing-Regler ist federseitig über eine Leitung 20 und
ein Wechselventil 21 an die Load-Sensing-Leitung 8 ange
schlossen. Zu dem Wechselventil 21 führt außerdem eine
Leitung 22, die an der Federseite des Druckabschneiders 19
mündet und über ein ebenfalls an die Förderleitung 3
angeschlossenes Zweiwegeventil 23 mit Pumpenförderdruck
beaufschlagbar ist. Das Zweiwegeventil 23 wird federbelastet
in eine Schaltstellung gedrückt, in der es die Leitung 22
mit dem Tank 11 verbindet.
Die in der Figur linke Stirnfläche des Zweiwegeventiles 23
ist an eine Förderleitung 24 der Konstantpumpe 2 angeschlos
sen, und zwar vor einer in der Förderleitung 24 angeordneten
Drosselstelle 25. Die Förderleitung 24 dient beispielsweise
der Versorgung einer hydraulischen Lenkunterstützung.
Die in der Figur rechte Stirnfläche, also die Federseite,
ist an die Förderleitung 24 nach der Drosselstelle ange
schlossen.
Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist wie folgt:
Sobald beim Bremsen eine Grenzdrehzahl des Fahrantriebs
motors überschritten wird, ist der Staudruck vor der
Drossel 25 infolge der proportional zur Drehzahl zunehmenden
Fördermenge der Konstantpumpe 2 so groß, daß er das
Ventil 23 in eine Schaltstellung bewegt, in der die Förder
leitung 3 mit der Leitung 22 verbunden ist. Damit teilt
sich der Förderdruck der Federseite des Druckabschneiders 19
und über das Wechselventil 21 der Federseite des Load-
Sensing-Reglers 18 mit (der Load-Sensing-Druck ist immer
kleiner als der Pumpenförderdruck bzw. ist bei unbetätigtem
Verbraucher Null), so daß diese die Stelldruckleitung 17
zum Tank 11 hin öffnen und das Fördervolumen der Verstell
pumpe 1 erhöht wird. Bei nicht betätigtem Wegeventil 4
fließt das Druckmedium nach entsprechender Druckerhöhung
ausschließlich über das einstellbare Druckbegrenzungs
ventil 13 ab. Bei diesem Vorgang wird Bremsenergie in
Wärme umgewandelt.
Die Steuereinrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von
der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung dadurch,
daß das Zweiwegeventil 23 direkt in die Stelldruckleitung 17
geschaltet ist und Stelldruckmedium von dem Zweiwegeven
til 23 aus in den Tank 11 abgelassen werden kann, also
ohne den Druckabschneider 19 oder den Load-Sensing-Regler 18
passieren zu müssen. Da der Druckabschneider 19 und der
Load-Sensing-Regler 18 bei dieser Variante vom Drehzahl
signal nicht beeinflußt werden, können das Wechselventil 23
und die Leitung 22 entfallen.
Dies wird bei der Variante nach Fig. 3 dadurch erreicht,
daß das Zweiwegeventil 23 in eine von der Stelldruck
leitung 17 vor einer Drossel 27 abgezweigte Leitung 28
geschaltet ist.
Claims (7)
1. Verfahren zum Bremsen eines über den Fahrantrieb und
den Fahrantriebsmotor abbremsbaren Fahrzeuges bei
der mindestens eine im Fördervolumen verstellbare
Pumpe zumindest einer hydraulischen Arbeitseinrichtung
von dem Fahrantriebsmotor des Fahrzeuges angetrieben
und von der Verstellpumpe gefördertes Druckmedium
aufgestaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Über
schreiten einer Grenzdrehzahl des Fahrantriebsmotors
die Verstellpumpe (1) in Richtung auf ein größeres
Fördervolumen verstellt und das aufgestaute Druckmedium
über ein der Arbeitseinrichtung (5) zugeordnetes Druck
begrenzungsventil (13) abgelassen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Fördervolumen
vergrößerung der Verstellpumpe ein mit einem Pumpen
stellorgan verbundener Stellkolben in einem Stell
zylinder durch Federkraft längsverschoben wird und
zur Fördervolumenverringerumg eine der Federkraft
entgegengerichtete und diese übersteigende, aus einem
Stelldruck herrührende Stellkraft auf den Stellkolben
einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten
der Grenzdrehzahl der den Stelldruck führende Teil
des Stellzylinders (14) mit einer Ablaßleitung ver
bunden und Stelldruckmedium abgelassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zur Drehzahl des Fahrantriebsmotors propor
tionaler Druckmediumstrom von einer daran angeschlos
senen Konstamtpumpe (2) gefördert und vor einer in
der Förderleitung (24) der Konstantpumpe (2) angeord
neten Drosselstelle (25) gestaut wird, wobei der erzeugte
Staudruck einem das Ablassen von Stelldruckmedium
aus dem Stellzylinder (14) steuernden Ventil (23)
als Steuersignal zugeführt wird.
4. Steuereinrichtung für ein Verfahren nach Anspruch 1,
mit mindestens einer an einen Fahrantriebsmotor ange
schlossenen, im Fördervolumen verstellbaren hydrau
lischen Pumpe zur Beaufschlagung zumindest einer
hydraulischen Arbeitseinrichtung, dadurch gekennzeich
net, daß eine die Drehzahl des Fahrantriebsmotors
messende Einrichtung vorgesehen ist, die in Wirkver
bindung mit einem das Fördervolumen der Verstellpumpe (1)
bei Überschreiten einer Grenzdrehzahl vergrößernden
Steuerorgan steht.
5. Steuereinrichtung bei der die Verstellpumpe einen
mit einem Pumpenstellorgan verbundenen, in einem
Stellzylinder längsbeweglichen Stellkolben aufweist,
an dem eine in Richtung maximales Fördervolumen wirkende
Feder angelenkt ist und der in Richtung minimales
Fördervolumen mit Stelldruck beaufschlagbar ist, nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
zur Messung der Drehzahl des Fahrantriebsmotors als
von dem Fahrantriebmotor angetriebene Konstantpumpe (2)
ausgebildet ist, von deren Förderleitung (24) eine
Steuerdruckleitung vor einer Drosselstelle (25) ab
zweigt und zu einer Steuerdruckfläche eines Zweiwege
ventiles (23) führt, das eine oberhalb eines bestimmten
Steuerdruckes schaltbare, den Abfluß von Stelldruck
medium aus dem Stellzylinder (14) ermöglichende Schalt
stellung aufweist.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Zweiwegeventil (23) an eine in den Stell
zylinder (14) mündende Stelldruckleitung (17) angeschlos
sen ist und entgegen der Kraft einer Feder von dem
Steuerdruck in eine den Stellzylinder (14) mit einer
Ablaßleitung verbindende Schaltstellung schaltbar
ist.
7. Steuereinrichtung bei der der Stellzylinder der Verstell
pumpe mit Pumpenförderdruck beaufschlagbar ist und
in eine zu dem Stellzylinder führende, von der Förder
leitung der Verstellpumpe abgezweigten Stelldruck
leitung eine aus einem Load-Sensing-Regler und einem
dazu in Reihe geschalteten Druckabschneider gebildete
Regeleinrichtung geschaltet ist, wobei der Load-Sensing-
Regler aus einem von Pumpenförderdruck und vom Ver
braucherdruck der Arbeitseinrichtung gegensinnig beauf
schlagten Ventil besteht und von einer aus dem Verbraucher
druck und einer Feder herrührenden gleichgerichteten
Kräftesumme in eine die Stelldruckleitung mit einer
Ablaßleitung verbindenden Schaltstellung schaltbar
ist und wobei der Druckabschneider aus einem vom Pumpen
förderdruck entgegen der Kraft einer Feder beaufschlagten
Ventil besteht und von der Federkraft in eine die
Stelldruckleitung mit der Ablaßleitung verbindende
Schaltstellung schaltbar ist, nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckabschneider (19) feder
seitig eine Fläche aufweist, zu der eine über das
Zweiwegeventil (23) mit der Förderleitung (3) der
Verstellpumpe (1) verbindbare Leitung (22) führt,
die an ein Wechselventil (21) angeschlossen ist, das
sich zwischen der Load-Sensing-Leitung (8) und einer
davon abgezweigten, mit dem Load-Sensing-Regler ver
bundenen Load-Sensing-Zweigleitung (20) befindet.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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