DE2648094A1

DE2648094A1 - Steuereinrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe

Info

Publication number: DE2648094A1
Application number: DE19762648094
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Nonnenmacher; Walter Ing Grad Robeller; Karl Ing Grad Veil
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1976-10-23
Publication date: 1978-04-27
Also published as: FR2368653A1; DE2648094C2; US4118931A; FR2368653B1

Description

R. 3515 Stand der Technik

-Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, für den obengenannten Zweck sogenannte Inching-Einrichtungen vorzusehen, die mehrere Wegeventile aufweisen, die über einen Steuerkreis das Übersetzungsverhältnis des Getriebes verändern. Das erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand und besondere Geschicklichkeit beim langsamen Fahren und gleichzeitigen Anheben der Last.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der konstruktive Aufwand für den eingangs genannten Zweck gering ist und die Bedienung des Fahrzeugs sehr einfach ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Maßnahmen möglich.

Zeichnung

Ausführungsbexspiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe in schematischer Darstellung,

Fig. 2 und 3 Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, Fig. i} eine Einzelheit des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1 im Schnitt.

Beschreibung der Erfindung

Von einem Verbrennungsmotor 10 werden eine Getriebepumpe 11," . eine Speisepumpe 12 und mindestens ein weiterer Verbraucher 39 angetrieben;

809817/0385

- y- R. 3515

5 -

die Speisepumpe fördert Druckmittel in eine Leitung 13· Die Leitung 13 führt zu einem Wegeventil 14 für die Wahl der Fahrtrichtung eines vom hydrostatischen Getriebe angetriebenen Fahrzeugs. In der Leitung 13 ist eine Meßdrossel 15 angeordnet. Von einer Stelle zwischen der Hilfspumpe 12 und der Drossel 15 zweigt eine Leitung 16 ab, die ebenfalls zum Wegeventil 14 führt; dieses vermag drei Schaltstellungen I₃ II und III einzunehmen. Vom Wegeventil 14 führen zwei Leitungen 17» 18 zu entgegengesetzten Seiten einer druckproportionalen Verstelleinrichtung 19. Mit deren Hilfe wird die Getriebepumpe bei steigender Druckdifferenz an der Meßdrossel 15 auf größere Fördermenge, bei fallendem Differenzdruck auf kleinere Fördermenge eingestellt. .

Die Getriebepumpe 11 fördert Druckmittel.im geschlossenen Kreislauf zu einem Hydromotor 20. Zu diesem Zweck ist sie über Leitungen 21 und 22 mit dem Hydromotor 20 verbunden. An die Leitung 21 ist eine Leitung 23 angeschlossen, die über ein Rückschlagventil 2k zur Leitung 13 führt. Weiterhin zweigt von der Leitung 21 eine Leitung 25 ab, die über ein Wechselrückschlagventil 26 zu einem Entlastungsventil 27 mit zwei Schaltstellungen I und II führt. Von diesem Ventil führt eine Leitung 28 zu einem Stellzylinder 29, der für die Einstellung des die Fördermenge der Pumpe verstellenden Stellglieds 30 dient. Vom Stellzylinder 29 führt eine Leitung

31 zur Verstelleinrichtung 19. Entgegen dem Stellzylinder 29 wirkt auf das Stellglied 30 ein Stellzylinder 32, dessen wirksame Fläche kleiner ist als diejenige des Stellzylinders 29· Vom Stellzylinder

32 führt eine Leitung 33 zum Wechselrückschlagventil 26. Von der Leitung 33 führt eine Leitung 34 an die eine Stirnseite des Entlastungsventils 27j von dessen anderer Stirnseite eine Leitung 35 zu einem Ansteuerventil 36 nach Art eines Druckbegrenzungsventils führt, das zu einem Behälter 37 entlastet ist. Die Ventile 27 und 36 bilden eine sogenannte ansteuerbare verlustarme Druckbegrenzung für die Hydropumpe 11. Auf das Entlastungsventil 27 wirkt von der Seite der Leitung 35 her noch eine Feder 38· -ein. Von der Leitung

809817/Ö3ÄS

-X- R. 3515

35 führt eine Leitung 40 mit eingebauter Drossel 4l zu einer Leitung 42, die von der Leitung 34 ausgeht und an einem Steuerteil 43 der Verstelleinrichtung 19 mündet. Von diesem Steuerteil geht eine Leitung 44 aus, die zum Behälter 37 führt.

Die Leitungen 17, 18 münden an entgegengesetzten Stirnseiten des Steuerteils 43; auf seine Stirnseiten wirken außerdem Federn 46, 47 ein. Das Steuerteil 43 wirkt mit einem Wegeventil 48 mit drei · Schaltstellungen I, II und III zusammen.

Von der Leitung 22 gleich hinter dem Ausgang der Pumpe 11 führt eine Leitung 49 zur Leitung 25· Außerdem führt von der Leitung 22 noch eine Leitung 50 zu einer Leitung 51, welche von der Leitung 23 ausgeht und zu einem Druckbegrenzungsventil 52 für den Speisedruck des Getriebes führt. In der Leitung 50 ist ein Rückschlagventil 53 angeordnet. Das Ansteuerventil 36 ist von einer Feder 54 belastet, deren Vorspannung willkürlich-über ein Pedal 55 veränderbar ist. In den Leitungen 42 und 44 ist nahe dem Steuerteil je eine Drossel 57 bzw. 58 angeordnet.

Es sei angenommen, daß die Hydropumpe 11 Druckmittel in die Leitung Zi fördere. Diese ist dann Hochdruckleitung, während die Leitung 22 Niederdruckleitung ist, in welche die Hilfspumpe 12 Druckmittel über die Leitungen 13, 51, 50 und das Rückschlagventil 53 einspeist. In der Leitung 22 herrscht somit verhältnismäßig niedriger Druck. Der Hochdruck aus der Leitung 21 pflanzt sich über die Leitung 25, das Wechselrückschlagventil 26 und die Leitung 33 auch in den Stellzylinder 32 fort, außerdem wirkt er über die Leitungen 34 und 40 auch auf die beiden Stirnseiten des Entlastungsventils 27. Dieses befindet sich, wenn das Ansteuerventil 36 geschlossen ist, infolge der Wirkung der Feder 38 in seiner Sperrstellung I.

Als Folge des Durchflußes durch die Meßdrossel 15 wirkt auf das Steuerteil 43 über die Leitungen 17, l8 der an der Meßdrossel erzeugte

809817/0315

-^- - R. 3515

Differenzdruckj wenn sich das Wegeventil 14 in seiner Schaltstellung I oder III befindet (im folgenden in Stellung III). Da die Hilfspumpe 12 vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, wird beim Gasgeben und der daraus resultierenden Drehzahlanhebung die Druckdifferenz an der Meßdrossel 15 größer, worauf das Steuerteil 43 derart verschoben wird (nach unten), daß die den Hochdruck führende Leitung 42 mit der Leitung 31 in Verbindung kommt. Der Stellzylinder 29 wird nun ebenfalls vom Hochdruck beaufschlagt, und, da seine wirksame Fläche größer ist als die des Stellzylinders 32, wird nun die Hydropumpe 11 auf größeres Fördervolumen eingestellt.

Wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 durch Gaswegnahme verringert, so verringert^uch die Druckdifferenz an der Meßdrossel 15, worauf das Steuerteil 43 so eingestellt wird, daß der Stellzylinder 29 über die Leitung 31 mit.der Leitung 44 in Verbindung kommt. Druckmittel kann nun aus dem Stellzylinder 29 drucklos abfHessen, worauf der Stellzylinder 32, an dem stets Hochdruck herrscht, die Pumpe auf kleineres Fördervolumen einstellt. Das Wegeventil ist über ein Gestänge 56 mechanisch mit der Einstellvorrichtung gekoppelt. Derartige druckproportionale Folge-Verstelleinrichtungen sind hinlänglich bekannt und, da nicht erfindungswesentlich, nur kurz beschrieben.

Hat der Arbeitsdruck im hydrostatischen Getriebe einen oberen Grenzwert erreicht, so öffnet sich das Ansteuerventil 36, worauf Druckmittel aus der Leitung 42 über die Leitungen 40 und 35 zum Behälter 37 abströmen kann. Infolge der an der Drossel 4l gebildeten Druckdifferenz wird nun das Ansteuerventil 27 in seine Durchflußstellung II gebracht, worauf Druckmittel aus dem Stellzylinder 29 über die Leitungen 28, 25 -und 49 zum Niederdruckkreis abströmen kann. Das hat zur Folge, daß die Pumpe 11 auf kleineres Fördervolumen eingestellt wird, und zwar so lange, bis das Ansteuerventil 36 wieder geschlossen wird. Man erreicht dadurch eine verlustarme Druckbegrenzung. Die Drosseln 57» 58 bewirken, daß die Druckentlastung Vorrang gegenüber der durch die Drossel 15 bewirkten Pumpenverstellung hat.

809817/03*5

R. 3515

Durch Betätigen des Pedals 55 wird die Vorspannung der Feder 5^ des Ansteuerventils 36 verringert und damit dessen Ansprechdruck gesenkt. Dies wird beispielsweise dann gemacht, wenn der Verbrennungsmotor 10 außer dem hydrostatischen Getriebe auch noch andere Verbraucher (39) anzutreiben hat. Falls diese eine hohe Motordrehzahl beanspruchen, das Fahrzeug jedoch sehr langsam fahren soll j wird das Pedal 55 betätigt, wodurch die Pumpe durch die oben beschriebene Entlastung auf sehr geringes Fördervolumen eingestellt wird, d.h. man kann trotz hoher Motordrehzahl langsam mit dem Fahrzeug fahren.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber demjenigen nach der Fig. 1 lediglich dadurch, daß dem Ansteuerventil 36 ein Bypaßventil 60 mit zwei Schaltstellungen I und II parallelgeschaltet ist. Das Ansteuerventil 36 liegt an einer Zweigleitung 6l, die von der Leitung 35 ausgeht. Das Bypaßventil 60 ist durch das Pedal 55 entgegen der Kraft einer Feder 62 betätigbar. Mit diesem Bypaßventil wird dieselbe Wirkung auf die verlustarme Druckbegrenzung 27 erreicht, wie mit der Beeinflussung des Ventils 36 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1. Wenn das Bypaßventil 60 durch das Pedal 55 in Durchflußstellung I gebracht wird, wird ebenfalls der Ansprechdruck des Entlastungsventils 27 stetig abgesenkt. Der Bypaßquerschnitt am Ventil 60 öffnet sich stetig beim Betätigen des Pedals 55·

Die verlustarme Druckbegrenzung nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 zeigt, daß diese kein Ansteuerventil 36 braucht. Hier wird die Vorspannung· der Feder "38 des Entlastungsventils 27 selbst durch das Pedal 55 verändert. Damit entfallen auch die Leitungen 353 ^O mit der Drossel hl. Die Funkion ist ansonsten genauso wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1.

Die vorgeschlagene Inching-Einrichtung begrenzt sukzessive das vom Getriebe übertragbare Drehmoment..Sie entspricht in der Wir-

809817/033$

R. 3515

kung einer idealen Reibungskupplung, ohne aber mit deren Verlust behaftet zu sein. Sie kann deshalb zeitlich unbegrenzt verwendet werden.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.4 zeigt eine konstruktive Ausführungsmoglichkeit des Ansteuerventils 30 der Inehing-Einrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1. In einem Gehäuse .ist eine Längsbohrung 66 ausgebildet, in der ein durch eine Feder 67 beaufschlagter Kolben 68 geführt ist, welcher auf den einen Arm 69¹ eines zweiarmigen Hebels 69 einwirkt. Der Hebel 69 ist in einer quer zur Bohrung 66 verlaufenden Bohrung 70 angeordnet und um einen Bolzen 71 schwenkbar. Auf den Hebelarm 69ⁿ des Hebels 69 wirkt ein Kölbehen 72 ein, das in einer parallel zur Bohrung 66 verlaufenden Bohrung 73 dicht gleitend angeordnet ist und über den Nehmerzylinder einer hydraulischen Fernverstell.ung verschiebbar ist.

Gegen die andere Seite des Hebelarms 69' legt sich durch die Kraft einer Feder 74 ein Kölbehen 75» das eine mittige Bohrung 76 hat, in welcher der Endteil eines Schafts 77' eines Ventilkörpers 77 gelagert ist. Der Ventilkörper 77 wird durch die Feder "Jk auf einen Ventilsitz 78 gedrückt, welcher am Ende der Bohrung 66 angeordnet ist. Im Bereich des Ventilkörpers 77 mündet in die Bohrung 66 eine Querbohrung 79 _s welche mit dem Behälter 37 in Verbindung steht. Im Ventilsitz 78 ist eine Bohrung 80 ausgebildet, die in einen. Endraum 8l der Bohrung 66 mündet, in welchen Endraum eine Bohrung 82 mündet, die mit der Leitung 35 in Verbindung steht. Der Ventilkörper 77 entspricht dem Ansteuerventil 36 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1, so daß auf die Funktion nicht weiter eingegangen ist.

809817/038$ - 8 -

Leerseite

Claims

R. 3515

Ansprüche

1. j Steuereinrichtung für em hydrostatisches Getriebe mit einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebepumpe und Hilfspumpe, wobei in der Förderleitung der Hilfspumpe eine Meßdrossel für eine druckproportionale Verstellung der Getriebepumpe angeordnet ist, sowie mit einem Entlastungsventil, mit dessen Hilfe die Getriebepumpe bei Erreichen eines oberen Grenzwertes des Arbeitsdrucks in Richtung auf kleinere Fördermenge zurückgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansprechdruck des Entlastungsventils willkürlich gesenkt werden kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entlastungsventil ein willkürlich betätigbares Ventil (36, 60) zugeordnet ist.

J5. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich betätigbare Ventil (36, 60) von einer Feder belastet ist, deren Vorspannung beim Betätigen eines Pedals (55) verringert wird.

H. Einrichtung nach Anspruch 1 bis?., dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich betätigbare Ventil (60) als Zweiwegeventil ausgebildet ist, dessen Durchflußquerschnitt beim Betätigen des Pedals (55) stetig geöffnet wird.

-s-

809817/038S

R. 3515

5- Einrichtung nach Anspruch 1, Z- und 3 j dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich betätigbare Ventil (36, 77) an einem.von einer Feder (67) belasteten Hebelarm eines zweiarmigen Hebels (69) anliegt, auf dessen anderen Hebelarm ein mechanisch oder hydraulisch bewegbarer Druckstift (72) einwirkt.

6. Einrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die willkürliche Beeinflussung des Ansprechdrucks durch Verringern der Vorspannung der Feder (38) beim Betätigen eines Pedals erfolgt.

809817/0385