DE2303014C3 - Kombinierte Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe und eine dieses antreibende Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Kombinierte Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe und eine dieses antreibende Brennkraftmaschine, insbesondere eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe und
eine dieses antreibende Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Eine Einrichtung der vorgenannten Gattung ist aus der DE-OS 16 30 137 bekannt Bei diesem Fahrantrieb
werden das Fordervolumen der Pumpe des hydrostatischen Getriebes und die Drehzahl der Brennkraftmaschine
dem Wesen nach in der gleichen Weise geregelt als wenn zwei Hebel vorhanden wären. Bei diesem
System wird zunächst durch die Anfangsbewegung des Fahrhebels die Brennkraftmaschinendrehzahl aus dem
Leerlauf heraus auf das 0,4fache der Maximalgeschwindigkeit erhöht, während das Pumpenfördervoiumen im
Nullbereich gehalten wird. Bei der Weiterbewegung des Fahrhebels aus dieser Zwischenstellung wird demgegenüber
das Fordervolumen der Pumpe auf den Maximalwert erhöht, während die Drehzahl der
Brennkraftmaschine nach wie vor beim 0,4fachen der Maximaldrehzahl gehalten wird. Während zwar die
Bedienung nur durch einen Hebel vorgesehen ist, wird die Drehzahl während der Fahrt auf einen hohen Wert
gesteigert, und zwar selbst dann, wenn eine hohe Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht erforderlich
wäre. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ist das Fahrzeug schwer zu steuern und Anpassungen an
abweichend ausgelegte Fahrantriebe sind nur mit hohem Aufwand möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuereinrichtung der beschriebenen Bauart dahingehend zu verbessern,
daß eine Bedienungsperson leistungsfähige Betriebsbedingungen sowohl für die Pumpe als auch für die
Brennkraftmaschine unter veränderlichen Belastungen der hydraulischen Maschine bei minimalem Risiko einer
Überlastung der Brennkraftmaschine aufrechterhalten kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von der Einrichtung nach dem Oberbegriff durch das Kennzeichen
des Patentanspruchs 1. Hierdurch wird ein sehr vorteilhaftes Fahrverhalten erreicht, weil ruckartiges
Beschleunigen vermieden wird und ein feinfühliges Manövrieren möglich ist. Außerdem wird ein optimaler
Brennstoffverbrauch erreicht. Dadurch, daß der Pumpenau'jgangsdruck
und nicht das Fordervolumen der Pumpe unmittelbar auf das auf die Antriebsräder des
Fahrzeugs übertragene Drehmoment und damit auf die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeugs
bezogen wird, ermöglicht die Steuereinrichtung gemäß der Erfindung dem Fahrer eine sehr gute Fahrzeugsteuerung bei niedrigen Geschwindigkeiten. Bei einer
bestimmten Fahrbedingung, bei der nur eine geringe Drehzahl der Brennkraftmaschine erforderlich ist,
.braucht der Fahrhebel nur um einen geringen Betrag verstellt zu werücn. Dadurch können hohe Drehzahlen
der Brennkraftmaschine bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten vermieden werden. Außerdem läßt sich
die erfindungsgemäße Steuereinrichtung an die verschiedenartigsten Eigenschaften der Brennkraftmaschine, der Pumpe und des hydrostatischen Motors
anpassen, weil lediglich Druckfedern geändert zu werden brauchen. Eine Anpassung der Formgebung von
Steuerkurven ist nicht erforderlich. Die geforderte Pumpenausgangsleistung und Drehzahieinsieiiung des
Reglers steigen mit zunehmender Bewegung des Fahrhebels kontinuierlich an. Besondere Vorteile
ergeben sich beim Einsatz der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in Verbindung mit der Hubeinrichtung bei Gabelstaplern. Die Steigerung der Pumpendrehzahl führt bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zu einer Verstellung der Pumpeneinstellscheibe, so daß dadurch die Erhöhung der Pumpendrehzahl
kompensiert und die Pumpenfördermenge im wesentlichen konstant gehalten wird. Infolgedessen kann ein
Fahrzeug auch während des Betriebs einer Zusatzeinrichtung bei sehr geringen Geschwindigkeiten äußerst
feinfühlig gesteuert werden.
Es sind aus der Zeitschrift »Technische Rundschau« Nr. 11 vom 20. März 1964, der DE-PS 9 05 456 und der
US-PS 21 48 277 Einrichtungen mit verstellbaren hydrostatischen Getrieben bekannt, die mit der
Erfindung nur insoweit vergleichbar sind, als auch bei diesen einstellbaren Steuerkolben vorgesehen sind, die
in der einen Richtung durch eine Druckfeder und in der anderen Richtung durch den Pumpenausgangsdruck
belastet sind. Damit weisen diese bekannten Steuereinrichtungen das gleiche Reglerprinzip für die Regelung
des Fördervolumens von Hydraulikpumpen mittels der Rückkopplung über den Pumpenausgangsdruck auf. Bei
der Erfindung kommt es jedoch nicht nur auf eine mechanische Regelung der Pumpenförderleistung mit
Konstanthaltung des eingestellten Wertes an, sondern vielmehr auf eine gemeinsame optimale Regelung des
Pumpenfördervolumens und der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine mittels nur eines einzigen Betätigungselementes.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 enthalten.
In den Zeichnungen sind in der folgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Steuereinrichtung für eine Antriebsmaschine und ein hydrostatisches Getriebe nach der Erfindung dargestellt Es zeigt
F i g. 2 ein Schaltbild einer Steuereinrichtung hydraulischer Bauart,
F i g. 3 bis 8 einschließlich, Schnitte oder Teilschnitte
bestimmter Einzelheiten der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform, und
F i g. 9 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Steuereinrichtung nach der Erfindung, die eine
modifizierte Form der zweiten Ausführungsform darstellt und in der die gleichen Bezugszeichen wie in
F i g. 2 verwendet sind, soweit sie sich auf entsprechende Teile beziehen.
Zunächst wird auf F i g. 1 der Zeichnungen Bezug genommen, in der die Steuereinrichtung nach der
Erfindung abgebildet ist. Dabei ist im hydrostatischen Getriebe eine Pumpe 20 mit einstellbarem Förderstrom
vorgesehen, die als Taumelscheibenpumpe ausgebildet ist. Der Förderstrom der Pumpe kann durch die
Einstellung des Winkels einer Taumelscheibe 21 zwischen einer in vollen Linien dargestellten Stellung
und einer in gestrichelten Linien dargestellten Stellung 21' geändert werden, Die in vollen Linien gezeigte
Stellung entspricht der Null-Stellung, in der der
ι ο Förderstrom der Pumpe Null ist, und die in gestrichelten
Linien mit 21' bezeichnete Stellung entspricht dem maximalen Förderstrom der Pumpe.
Die Druckleitung 27 der Pumpe ist mit einem hydrostatischen Motor 22 einstellbaren Schluckvermö
gens verbunden. Die Pumpe wird durch eine Antriebs
maschine in Form einer Brennkraftmaschine angetrieben, die nicht dargestellt, aber mit der üblichen
änderbaren Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung 23 versehen ist, wobei die Ausgangsdrehzahl der Brennkraft-
maschine durch einen Regler 24 gesteuert wird.
Die Steuereinrichtung umfaßt eine Pumpenstellvorrichtung zur Änderung des Förderstromes der Pumpe
des hydrostatischen Getriebes und eine Stellvorrichtung für die Brennkraftmaschine zur Änderung der Brenn
stoffzufuhr zur Brennkraftmaschine. Beide Stellvorrich
tungen werden durch ein einziges Betätigungsglied eingestellt, das, wie gezeigt, die Form eines einzelnen
schwenkbar angeordneten Fahrpedals 25 besitzt.
Von der Pumpenstellvorrichtung wird der Neigungs-
h> winkel der Taumelscheibe 21 eingestellt, die in der
dargestellten Null-Stellung von einem Kolbenschieber 26 eines Stellmotors unter Vorspannung belastet ist, der
an die Druckleitung 27 des hydrostatischen Getriebes angeschlossen ist, wodurch der Kolbenschieber 26 vom
Γι Druck des Arbeitsdruckmittels in der Druckleitung
belastet ist Die Einstellung der Taumelscheibe über die
verhindert
bis in die Stellung 21' für maximalen Förderstrom durch
einen Förderstromsteilschieber 29 eingestellt, der einen Teil der Pumpenstellvorrichtung bildet und durch eine
Druckfeder 30 belastet ist, die sich andererseits an einer Stange 31 abstützt, die wiederum über ein Hebelgestän-
4r. ge 32 mit dem Fahrpedal 25 verbunden ist Wenn daher
das letztere in Richtung der in strichpunktierten Linien dargestellten Stellung 25' niedergedrückt wird, wird die
Druckfeder 30 zunehmend belastet, so daß sie einen fortschreitend zunehmenden Förderstrom der Pumpe
so durch eine fortschreitende Einstellung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 21 in Richtung der Stellung
IY für maximalen Förderstrom entgegen der vorspannenden Belastung des arbeitsdruckabhängig belasteten
Kolbenschiebers 26 bewirkt
Die Stellvorrichtung für die Brennkraftmaschine besteht aus einer Drosselklappenbetätigungsstange 33,
die einen Arm 34 trägt, der ein Ende einer Stange 35
hält an deren anderem Ende sich ein verschiebbarer Drosselklappenhebel 36 befindet, der mittels einer
w) Druckfeder 37 normalerweise gegen einen Anschlag 38
am äußeren Ende der Stange 35 gehalten wird.
Die Drosselklappenbetätigungsstange 33 ist in ihrer Längsrichtung verschiebbar geführt und an einem Ende
mit einer Ringscheibe 39 verbunden, an der ein Ende
b5 einer Druckfeder 40 anliegt, deren gegenüberliegendes
Ende sich an einem Federwiderlager 41 abstützt, welches über ein Übertragungsgestänge 42 mit dem
Fahrpedal 25 verbunden ist
Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Betätigen des Fahrpedals in Richtung der voll durchgetretenen
Stellung 25' die Druckfeder 40 zunehmend belastet wird, so daß über die Ringscheibe 39, die Drosselklappenbetätigungsstange 33 und den Arm 34 die Druckfeder 37
ebenfalls zunehmend einer Belastung ausgesetzt und der Drosselklappenhebel 36 in einer Richtung aus der in
vollen Linien dargestellten, annähernd geschlossenen Stellung zu einem einstellbaren Anschlag 43 hin
geschoben werden, der der einstellbaren Begrenzung der maximalen Öffnung der Drosselklappe oder des
Brennstoffregelgliedes dient, dessen Schließbewegung in ähnlicher Weise durch einen einstellbaren Anschlag
44 begrenzt wird.
Die Ringscheibe 39 bildet einen Teil des Reglers 24, dessen Fliehgewichte 45 über Winkelhebe! 46 im Sinne
einer Verschiebung der Drosselklappenbetätigungsstange 33 entgegen der Kraft der Druckfeder 40 in einer
Richtung wirken, durch die die Brennstoffzufuhr verringert wird. So verstärkt eine Zunahme der
Belastung der Druckfeder 40 durch das Niedertreten des Fahrpedals 25 zur Vergrößerung der Drosselklappenöffnung den Widerstand der Druckfeder 40 entgegen den auf eine Reduzierung der Drosselklappenöffnung hinwirkenden Fliehgewichten des Reglers, d. h. das
Niedertreten des Fahrpedals 25 erhöht die Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei der der Regler beginnt die
Drosselklappenöffnung zu reduzieren, und gibt daher Anlaß für eine Vergrößerung der Drosselklappenöffnung.
Die Druckleitung 27 verbindet die Ausgangsöffnung der Pumpe mit der Einlaßöffnung 47 des hydrostatischen Motors 22, dessen Auslaßöffnung 48 mit dem
Vorratsbehälter 49 verbunden ist, aus dem die Pumpe 20 über eine an ihrer Einlaßöffnung 50 angeschlossene
Saugleitung ansaugt
Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei in der in vollen Linien dargestellten Stellung
befindlichem Fahrpedal 25 die Taumelscheibe 21 der Pumpe sich in der Null-Stellung befindet, wobei die
Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung 23 in der Leerlaufstellung steht, und die Fliehgewichte 45 die der
Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Stellung der Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung
aufrechterhält.
Beim Betätigen des Fahrpedals 25 wird die Druckfeder 40 so beansprucht, daß über die Druckfeder 37 der
Drosselklappenhebel 36 in Richtung der Offenstellung der Drosselklappe eingestellt wird und gleichzeitig die
Druckfeder 30 im Sinne einer Einstellung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 21 aus ihrer Null-Stellung
heraus, das heißt in eine Förderstellung hinein, belastet wird, so daß die Pumpe 20 Arbeitsdruck-Flüssigkeit dem
hydrostatischen Motor zuführt, und zwar abhängig vom
Drehzahlanstieg der Brennkraftmaschine, die die Pumpe antreibt.
Das Ausmaß der Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe aus der Null-Stellung wird indessen
durch den Druck des Arbeitsdruckmittels, der auf den Kolbenschieber 26 wirkt, beschränkt, so daß der
Neigungswinkel der Taumelscheibe 21 eingestellt wird,
bis die durch das Betätigen des Fahrpedals 25 über die Druckfeder 30 auf die Taumelscheibe ausgeübte Kraft
der aus dem Druck des Arbeitsdruckmittels auf den Kolbenschieber 26 hervorgehenden Kraft, die entgegengesetzt auf die Taumelscheibe wirkt, gleich ist
Soll der hydrostatische Motor 22 langsam, z. B. zum
Zwecke der feinfühligen Handhabung einer Last wie
beim Manövrieren eines Gabelstaplers, angetrieben
werden, wird das Fahrpedal 25 nur um einen Betrag durchgetreten, der genügt, um die Taumelscheibe der
Pumpe aus der in vollen Linien dargestellten Stellung 21 herauszubewegen, wodurch dem hydrostatischen Motor
genügend Arbeitsdruckmittel zugeführt wird, das ihn in die Lage versetzt, die Last zu bewegen. Solch eine
Betriebsweise kann zu einer verhältnismäßig geringen Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine über
ίο die Leerlaufdrehzahl mit einer entsprechenden Erhöhung der Brennstoffzufuhr führen. Insoweit wie die mit
dem Regler zusammenwirkende Druckfeder 40 in einem geringen Ausmaß durch eine entsprechend geringfügige
Betätigung des Fahrpedals belastet wurde, wird der
is Regler trotz der ganz geringen Zunahme der Brennkraftma.schinendrehzahl in der Lage sein, die der
Betätigung durch das Fahrpedal entgegenwirkende Druckfeder 40 zu belasten und so die Offnungsbewegung der Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung 23 zu
2(i begrenzen, um der Brennkraftmaschine gerade genügend Brennstoff zuzuführen, um den Drehmomentbedarf der Pumpe bei ganz geringer Drehzahl des
hydrostatischen Motors aufrechtzuerhalten.
Soll die Last, z. B. ein Gabelstapler mit höchster
Geschwindigkeit fortbewegt werden, wird das Fahrpedal 25 voll bis in die Stellung 25' niedergedrückt,
wodurch sowohl die Druckfeder 30 für die Einstellung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 21 in Richtung
der Stellung 2Γ für maximalen Förderstrom als die
3d Druckfeder 40 voll belastet werden. Unter diesen
Umständen wird, wenn der hydrostatische Motor 22 anfänglich stillstand, die vorhergehende Pedalbetätigung anfänglich eine Einstellung des Neigungswinkels
der Taumelscheibe 21 über einen ganz kleinen Winkel
aus ihrer dargestellten Null-Stellung heraus als Folge
haben. Eine solche Einstellung führt, wenn der hydrostatische Motor 22 anfänglich stillsteht, sofort zu
einem Fördern der Pumpe 20, so daß die Arbeitsdruckflüssigkeit während der Beschleunigung des hydrostati-
4n sehen Motors 22 maximalen Druck aufweist. Dieser
maximale Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit wirkt auf den Kolbenschieber 26, der einer weiteren Einstellung
der Taumelscheibe 21 in Richtung auf die Stellung 21' für maximalen Förderstrom Widerstand entgegensetzt.
Gleichzeitig wird wegen der von dem Fahrpedal auf die Druckfeder 40 ausgeübten Kraft die Drosselklappenbetätigungsstange 33 in eine Stellung eingestellt, in
der, wenn die Brennkraftmaschine noch auf Leerlauf eingestellt ist, höchste Kraft auf die Druckfeder 40
aufgebracht wurde, wobei im wesentlichen die gesamte Kraft derselben ohne merklichen Widerstand aus der
Zentrifugalreaktion der Fliehgewichte auf den Drosselklappenhebel 36 übertragen wird, so dab die Drosselklappe der Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung 23 so-
fort in die voll geöffnete Stellung bewegt wird, wobei der Drosselklappenhebel 36 jetzt an dem Anschlag 43
anliegt.
Unter den vorstehenden Bedingungen wird der Flüssigkeitsbedarf des sich fortlaufend beschleunigen-
6i) den hydrostatischen Motors 22 anwachsen, so daß der
Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit etwas abfallen wird, wodurch auch die Druckbelastung des Kolbenschiebers
26 sich verringert und die Taumelscheibe 21 sich in Richtung der Stellung 21' für maximalen Förderstrom
es der Pumpe durch die Kraft der Druckfeder 30 bewegt
Es ist üblich, eine überdimensionierte Brennkraftmaschine zu vermeiden, so daß das maximale Drehmoment
der Brennkraftmaschine ungenügend ist, um die Pumpe
bei vollem Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit mit vollem Förderstrom anzutreiben. Deshalb muß eine Drehmomentanforderung der Pumpe an die Brennkraftmaschine, den die letztere nicht decken kann, vermieden
werden. Außerdem ist vorgesehen, daß die Drehmomentanforderung der Pumpe an die Brennkraftmaschine nicht einen Wert erreicht, den diese mit sich daraus
ergebender Gefahr eines Abwürgens derselben nicht decken kann.
Dies wird bei der Anordnung nach F i g. 1 dadurch verwirklicht, daß die Drosselklappenbetätigungsstange
33 so lang bemessen wird, daß ihr freies Ende 51, wie in einer Stellung 5 Γ gezeigt, an der Taumelscheibe 21
anliegt, und, wie nachstehend erklärt wird, die Taumelscheibe in eine Richtung weg von der Stellung
für maximalen Förderstrom einstellt.
Unter stabilen Betriebsbedingungen wird irgendeine
Zusammendrückung der Druckfeder 40 zu einer öffnung der Drosselklappe der Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung 23 gerade um ein solches Maß führen,
daß die Brennkraftmaschine in der Lage ist, eine Drehzahl zu erreichen, bei der die auf die Fliehgewichte
wirkende Zentrifugalkraft eine Kraft an der Ringscheibe 39 hervorruft, die gerade ausreicht, um die Kraft der
Druckfeder 40 auszugleichen.
Für den Fall, daß der Drehmomentbedarf der Pumpe das Drehmoment der Brennkraftmaschine übersteigt,
wird die Brennkraftmaschine nicht die Drehzahl e. reichen, die notwendig ist, um die Kraft der
Druckfeder 40 auszugleichen, obwohl die Drosselklappenbetätigungsstange 33 genügend weit bewegt wurde,
um die Drosselklappe der Brennstoffzufuhreinstellvorrichtung 23 voll zu öffnen. Diese unausgeglichene Kraft
kann benutzt werden, um das äußere Ende 51 der Drosselklappenbetätigungsstange 33 noch weiter über
die mit 51' bezeichnete Stellung hinaus zu bewegen, wobei sie die Druckfeder 37 zusammendrückt, so daß
die Taumelscheibe 21 in eine Stellung bewegt wird, wo der Pumpenhub und daher der Drehmomentbedarf der
Pumpe bis auf einen Wert reduziert wird, der von der Brennkraftmaschine gedeckt wird.
Es ist ersichtlich, daß die oben erwähnte Abänderung des Pumpenhubes, d. h. des Förderstromes, ein kontinuierlicher Prozeß sein kann.
Der auftretende Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit stellt eine Funktion der Belastung des hydrostatischen
Motors und der relativen Drehzahlen des hydrostatischen Motors und der Pumpe sowie des Pumpenhubs
dar. Falls daher an einem stabilen Punkt die geförderte Arbeitsdmckflüssigkeit in der Lage ist, den hydrostatischen Motor zu beschleunigen, wird der Druck der
Arbeitsdruckflüssigkeit nach einer solchen Beschleuni-
Drehmomentbedarf fen der Brennkraftmaschine abfallen und die Brennkraftmaschine wird überdrehen, so
daß die Drosselklappenbetätigungsstange 33 ein wenig zurückgezogen und dabei eine Erhöhung des Pumpenhubes ermöglicht wird, der wiederum den Drehmomentbedarf an der Brennkraftmaschine anwachsen läßt
Wenn die Taumelscheibe 21 sich in die dem vollen Pumpenhub entsprechende Stellung so bewegt, daß der
Pumpenhub in dem Maß, in dem es der aus den Kolbenschieber 26 wirkende Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit zuläßt gesteigert wird, wodurch die Kraft der
Druckfeder 30 ausgeglichen wird, dann wird eine weitere Zunahme des Pumpenhubes verhindert Dies
wird nur erreicht, wenn die Brennkraftmaschine genügend Drehmoment abgibt Irgendeine weitere
Neigung zum Oberdrehen der Brennkraftmaschine ruft eine Bewegung der Drosselklappenbetätigungsstange
33 in der Zeichnung nach links hervor, wodurch die Größe der öffnung der Drosselklappe der Brennstoff-Zufuhreinstellvorrichtung 23 reduziert wird, bis das
Drehmoment der Brennkraftmaschine den Drehmomentbedarf abdeckt, wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine im wesentlichen auf der Höhe gehalten
wird, die der Stellung des Fahrpedals 25 und daher der
ίο Zusammendrückung der Druckfeder 40 entspricht.
Die vorstehende Koordination des Betriebs der Brennkraftmaschine mit dem Leistungsbedarf des
hydrostatischen Motors wird sogar dann erreicht, wenn das Fahrpedal 25 noch voll durchgetreten ist.
Die Belastung für die gewünschte Betätigung der Taumelscheiben 21 und/oder des Drosselklappenhebels
36 kann zu hoch sein, um eine zufriedenstellende Konstruktion auf der Basis der erläuterten voll
mechanisch arbeitenden Steuereinrichtung zu ermögli
chen. Diese Schwierigkeiten beruhen ferner auf der mit
diesen Betätigungen verbundenen Reibung, die unbefriedigende Hysteresis-Wirkung zur Folge haben,
während die räumliche Stellung der verschiedenen Elemente eine mechanische Verbindung schwierig
gestalten könnte.
Diese Schwierigkeiten können durch Verwendung einer von einer Hilfskraftquelle erzeugten Hilfskraft
überwunden werden, um die Betätigungen der Taumelscheibe und des Drosselklappenhebels zu bewerkstelli-
gen.
In der Praxis wird man sich normalerweise entweder hydraulischer oder elektrischer Hilfskraft und/oder
einer Kombination von beiden bedienen.
Zur Veranschaulichung dessen soll nachstehend eine
voll hydraulisch arbeitende Steuereinrichtung beschrieben werden.
Unter Bezugnahme auf die F i g. 2 bis 8 ist zunächst aus F i g. 2 ein Schaltschema der Steuereinrichtung zu
ersehen, die aus einer Pumpenstellvorrichtung mit
einem ersten Steuerventil 100 für den Förderstrom der
Pumpe und einer Stellvorrichtung für die Brennkraftmaschine besteht, die ein zweites Steuerventil 101 zum
Einstellen der Drehzahl der Brennkraftmaschine über ein Reglerventil 102 aufweist, das die Brennstoffzufuhr
zur Brennkraftmaschine steuert Das Reglerventil 102 arbeitet abhängig von der Ausgangsdrehzahl der
Brennkraftmaschine, wobei der dieser zugeführte Brennstoff durch die Einstellung eines Betätigungsgliedes für die Brennstoffzufuhr bestimmt wird. In diesem
Fall ist ein Drosselklappenstellmotor 104 vorgesehen, der durch eine Überdrehzahlregelung des zweiten
Steuer- und des Reglerventils 101 und 102 eingestellt
Ein Fliehkraftregler 103 und das mit ihm zusammenwirkende Reglerventil 102 sind vorzugsweise als eine
einzelne Baueinheit konstruiert (siehe F i g. 6).
102 weisen Ventilschieber auf, die jeweils mit einem
ringförmiger Ausnehmungen 105 und 106 versehen sind.
gleichzeitig durch ein einziges Fahrpedal 25 betätigt
werden können, das, wie gezeigt, die Form eines
dieses eine Übertragungsplatte 107 betätigbar ist
mittels der die Ventilschieber der Steuerventile 100 und
101 gleichzeitig unter Einschaltung von Druckfedern 108 und 109 einstellbar sind, die an gegenüberliegenden
Enden der Übertragungsplatte 107 angreifen. Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Niedertreten des
Fahrpedals 25 die Kraft jeder dieser Druckfedern und infolgedessen in proportionaler Höhe die Einstellkraft
erhöht wird, welche jede von diesen Druckfedern auf die Ventilschieber ausübt Zu diesem Zweck ist das
Fahrpedal 25 so angeordnet, daß es an der Übertragungsplatte 107 zwischen den Stellen angreift, an denen m
an letzterem die Druckfedern 108 und 109 wirken.
Die Wirkung des durchgetretenen Fahrpedals 25 besteht darin, daß die Steuerdruckflüssigkeit von einer
von der Brennkraftmaschine angetriebenen Steuerpumpe 110, die kontinuierlich über eine Steuerdruckzuleitung
Ul zu jeweils einer Einlaßöffnung des ersten und des zweiten Steuerventils 100 und 101 gefördert wird,
von diesen Ventilen in eine erste und eine zweite Steuerdruckleitung 112 bzw. 113 fließt. Die erste
Steuerdruckleitung 112 ist je nach der Stellung eines Umschaltventils 114 mit der einen oder der anderen von
zwei Stelldruckleitungen 115 und 116 verbunden, die jeweils zu einem Stellmotor 117 bzw. 118 für die
Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung führen. Diese Stellmotoren dienen zur Einstellung des Neigungswinkels
der Taumelscheibe 120 der Pumpe 121 des hydrostatischen Getriebes. Die durch die Stellmotoren
auf die Taumelscheibe 120 ausgeübte Kraft wirkt entgegen der Belastung durch Federn 119, die die
Taumelscheibe 120 in ihre Nullförderstellung belasten. Die Pumpe ist als Taumelscheibenpumpe mit einstellbarem
Förderstrom und einstellbarer Förderrichtung ausgebildet
Die Beaufschlagung der die Taumelscheibe auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt einsteilenden Stellmotoren
117 bzw. 118 mit Steuerdruckflüssigkeit dient dazu, die Taumelscheibe 120 aus der in vollen Linien
dargestellten Nullförderstellung entgegen dem Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn, wie in F i g. 2
dargestellt, einzustellen. Entsprechend dieser Einstellung wird der in seinem Schluckvermögen nicht
einstellbare hydrostatische Motor 122 vorwärts oder rückwärts angetrieben. Die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung
123 bzw. 124 des hydrostatischen Motors 122 sind mit der Auslaß- bzw. Einlaßöffnung 125 bzw. 126 der Pumpe
verbunden, wodurch ein geschlossener hydraulischer Arbeitskreislauf gebildet ist
Die zweite Steuerdruckleitung 113, die über das Steuerventil 101 der Stellvorrichtung für die Brennkraftmaschine
mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt wird, ist über einen Ausgleichskanal 127 mit einer
Stirnfläche des Ventilschiebers des Steuerventils 101 verbunden, die derjenigen gegenüberliegt, an der die
Druckfeder 109 anliegt Diese zweite Steuerdruckleitung 113 ist so ausgebildet, daß Steuerdruckflüssigkeit 5-5
über eine Abzweigleitung 113a zu einer Stirnfläche des Ventilschiebers 102a des Reglerventils geleitet wird. Die
Steuerdruckflüssigkeitszufuhr erfolgt über ein Wechselventil 128, das, wie später beschrieben wird, wahlweise
zur Zufuhr von Steuerdruckflüssigkeit zur Stirnfläche des Ventilschiebers 102a des Reglerventils 102 dient
deren Druck höher ist als derjenige der Steuerdruckflüssigkeit in der zweiten Steuerdruckleitung 113. Dadurch,
daß der Druck auf der einen Stirnfläche des Ventilschiebers 102a anwächst wird der Fliehkraftregler
103 mit einer der Fliehkraft entgegenwirkenden Kraft vorbelastet wodurch die Drehzahl der Brennkraftmaschine
ansteigt, bei der der Fliehkraftregler den Ventilschieber 102a gemäß Fig.2 abwärts entgegen
dem Druck der Steuerdruckflüssigkeit in der Steuerdruckleitung 113a einstellt. Das bedeutet, daß die
Ansprechdrehzahl des Fliehkraftreglers erhöht wird.
Das Reglerventil 102 wird über eine von der Steuerdruckzuleitung 111 abzweigende Steuerdruckzuleitung
129 mit Steuerdruckflüssigkeit von der Steuerdruckpumpe 110 versorgt. Die infolge einer Abwärtsbewegung
des Fahrpedals 25 über die zweite Steuerdruckleitung 113 zu der Stirnfläche des Ventilschiebers des
Reglerventils 102 zugeführte Steuerdruckflüssigkeit stellt den Ventilschieber 102a des Reglerventils 102
entgegen der Reaktionskraft des Fliehkraftreglers 103 ein, so daß, unterhalb der Reaktion auf Überdrehzahl
und entsprechender Steuerung desselben, die Steuerdruckflüssigkeit von der Steuerpumpe 110 durch die
Leitung 12S zu einer Steüdrucklcitung 130 für den
Drosselklappenstellmotor 104 fließen kann.
Die Stelldruckleitung 130 ist mit einer Einlaßöffnung
131 im Gehäuse des Drosselklappenstellmotors 104 verbunden, in dem ein Drosselklappenstellschieber 132
verschiebbar ist dessen äußeres Ende zur Übertragung einer Öffnungsbewegung auf einen Drosselklappenhebel
133 entgegen der Belastung einer Rückstellfeder 133a für diesen dient.
Der Drosselklappenstellschieber 132 hat eine nicht durchgehende Längsbohrung, in der ein Führungskopf
134 einer Kolbenstange 135 eines das Abwürgen der Brennkraftmaschine verhindernden Kolbenventils 136
geführt ist. dessen Aufgabe es ist. wie später beschrieben wird, den Förderstrom der Pumpe zu reduzieren, wenn,
bei voll geöffneter Drosselklappe der Brennkraftmaschine, diese mit einer unterhalb der dieser Einstellung
entsprechenden Drehzahl liegenden Drehzahl läuft
Das innere Ende des Drosselklappenstellschiebers
132 ist mit einer Ringscheibe 137 versehen, die an der Kolbenstangenseite des Führungskopfes 134 anliegt,
damit das das Abwürgen der Brennkraftmaschine verhindernde Kolbenventil 136 eingestellt werden kann,
wenn der Drosselklappenstellschieber 132 mehr als eine vorbestimmte Wegstrecke im Öffnungssinne der Drosselklappe,
d. h. in F i g. 2 nach rechts, verschoben wird. Die Kolbenstange 135 weist an ihrem dem Führungskopf 134 gegenüberliegenden Ende einen Anschlagkopf
138 auf, der an der Stirnfläche des Kolbenventils 136 zum Verhindern des Abwürgens der Brennkraftmaschine
anliegt wobei das Kolbenventil 136 einen größeren Abstand zum Drosselklappenstellschieber 132 aufweist
und zum Anlegen des Kolbenventils 136 am Anlagekopf 138 die gegenüberliegende Stirnfläche des Kolbenventils
136 dem Druck einer Rückholfeder 139 ausgesetzt ist.
Das Gehäuse des Drosse'.klappensteUrnotor* 14 weist
im Bereich des Kolbenventils 136 eine radiale Öffnung 140 auf, die über eine Rückmeldeleitung 141 zu einem
Rückstellkolbenschieber 142 führt der, wenn er über die Rückmeldeleitung 141 mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt
ist über eine Zwischenplatte 143, auf die er unter Zwischenschaltung einer Feder 142a wirkt den
Ventilschieber des Steuerventils 100 für den Förderstrom der Pumpe in Richtung Verringerung des auf den
einen oder den anderen der beiden Stellmotoren 117 oder 118 aufgebrachten Drucks der Steuerdruckflüssigkeit
belastet
Das das Abwürgen der Brennkraftmaschine verhindernde Kolbenventil 136 ist mit einem Paar in axialem
Abstand voneinander angeordneter Ringnuten 136a und 1366 versehen, und in der der Leerlaufstellung der
Drosselklappe, d. h. bei nicht niedergedrücktem Fahrpedal 25, entsprechenden darges;ellten Stellung sind die
Rückmeldeleitung 141 und die mit ihr zusammenwirkende öffnung 140 übe. die Ringnut 136a mit einem
Vorratsbehälter »T« verbunden.
Die Anordnung ist indessen so getroffen, daß die Drosselklappenöffnungsbewegung des Drosselklappenstellschiebers 132, sobald er an dem Führungskopf 134
anliegt, zu einer Verschiebung des das Abwürgen der Brennkraftmaschine verhindernden Kolbenventils 136
nach rechts in F i g. 2 führt, bis die Ringnut 136/? mit der
öffnung 140 in Verbindung steht
Die Ringnut 1366 ist über einen radialen Kanal mit
einer Längsbohrung 136c im Kolbenventil 136 verbunden, deren Durchmesser größer als derjenige der
Kolbenstange 135 ist, so daß bei einer Verbindung zwischen der Ringnut 1366 und der öffnung 140
letzterer Steuerdruckflüssigkeit von der Einlaßöffnung 131 her zugeführt wird, wobei die Steuerdruckflüssigkeit
vom Reglerventil 102 gesteuert ist
Zur Verringerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 120 bei einem Anwachsen des Druckes der
Arbeitsdruckflüssigkeit im hydraulischen Arbeitskreislauf über einen bestimmten Wert hinaus ist ein
Umsteuerventil 144 und ein Kolben 145 vorgesehen. Dieser Kolben weist zwei in axialem Abstand
voneinander angeordnete Ringnuten 145a und 145Z> auf,
in deren Bereich jeweils über Zweigleitungen 125a und 126a der Hochdruck- bzw. Niederdruckteil des hydraulischen Arbeitskreislaufes angeschlossen ist
Die Stirnflächen 145c bzw. 145c/ dieses Kolbens 145
stehen über Leitungen 115a bzw. 116a mit den die Stellmotoren 117 bzw. 118 mit Steuerdruckflüssigkeit
beaufschlagenden Stelldruckleitungen 115 bzw. 116 in
Verbindung. Durch die wechselweise Beaufschlagung eines der Stellmotoren 117 oder 118 wird der
hydrostatische Motor 122 entweder vorwärts oder rückwärts angetrieben.
So werden bei durch das Umschaltventil 114 geschaltetem Vorwärtsantrieb die Stelldruckleitung 115
und die Leitung 115a mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt, wodurch der Kolben 145 des Umsteuerventils 144 in F i g. 2 nach oben verschoben wird und
über die Zweigleitung 125a der Hochdruckteil des hydraulischen Arbeitskreislaufes mit einer Auslaßöffnung 146 im Umsteuerventil 144 verbunden wird. Bei
eingeschaltetem Rückwärtsantrieb werden die Stelldruckleitung 116 und die Leitung 116a mit Steuerdruckflüssigkeii beaufschlagt, wodurch der Kolben 145 des
Umsteuerventils 114 in Fig.2 nach unten verschoben wird. Dadurch wird der in dieser Fahrtrichtung mit -ier
Förderseite der Pumpe 121 verbundene Hochdruckteil des hydraulischen Arbeitskreislaufes über die Zweigleitung 126a mit der Auslaßöffnung 146 des Unmsteuerventiles 144 verbunden. In beiden Schaltstellungen wird
Arbeitsdruckflüssigkeit mit hohem Druck zu Steuerzwecken zur Auslaßöffnung 146 geleitet.
Diese Auslaßöffnung 146 ist über eine Rückmeldeleitung 147 mit einem über eine Beeinflussung des ersten
Steuerventils 100 den Neigungswinkel der Taumelscheibe verringernden ersten Stellzylinder 148 verbunden, in
dem ein erster Stellkolben 149 verschiebbar geführt ist, der durch eine Feder 149a zur Anlage an der
Zwischenplatte 143 vorgespannt ist. Der Stellkolben 149 ist ähnlich, wie der ROckstellkolbenschieber 142 so
angeordnet, daß er unter dem Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit in der Rückmeldeleitung 147 die Zwischenplatte 143 in einer Richtung einstellt, damit der
Ventilschieber des ersten Steuerventils 100 der Stellvorrichtung des Förderstromes der Pumpe 121 entgegen
der auf diesen von dem Fahrpedal 25 ausgeübten Kraft eingestellt wird.
Weil der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit in der
Rückmeldeleitung 147 sehr viel größer als der Druck der Steuerdruckflüssigkeit in der Rückmeldeleitung 141
ist der von dem viel geringeren Druck der von der Steuerpumpe 110 geförderten Steuerdruckflüssigkeit
ίο herrührt ist der Stellkolben 149 so angeordnet daß er
auf die Zwischenplatte 143 mit einem kleineren Hebelarm wirkt so daß seine Wirkungslinie viel näher
an der Schwenkachse 143a desselben liegt als diejenige des Rückstellkolbenschiebers 142.
Wenn der über das Umsteuerventil 144 auf den den Neigungswinkel der Taumelscheibe verringernden
Stellkolben 149 aufgebrachte Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit groß genug ist um die Kraft der Druckfeder
108 zu überwinden, wird der Ventilschieber des ersten
Steuerventils 100 in Fig.2 nach oben geschoben,
wodurch die Flüssigkeitszufuhr von von der Steuerpumpe 110 geförderter Steuerdruckflüssigkeit über die erste
Steuerdruckleitung 112 zu dem eingeschalteten Stellmotor 117 oder 118 unterbrochen wird. Oder der
Ventilschieber d >s ersten Steuerventils 100 wird sogar
derart verschoben, daß die erste Steuerdruckleitung 112
zum Vorratsbehälter »T« entlastet wird. In jedem Fall resultiert daraus eine Verringerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe durch die Kraft der Feder 119,
wodurch der Arbeitsdruck iir. hydraulischen Arbeitskreislauf des hydrostatischen Getriebes verringert wird.
Das Umschaltventil 114 ist als Schieberventil ausgebildet dessen Ventilschieber durch einen Fahrtrichtungsschalthebel 150 zwischen einer Vorwärtsan-
triebs-, einer Leerlauf- und einer Rückwärtsantriebsstellung verschoben werden kann. In der Vorwärts- und
Rückwärtsantriebsstellung wird die dem Umschaltventil
114 vom Steuerventil 100 über die Steuerdruckleitung 112 zugeführte Steuerdruckflüssigkeit wahlweise den
Stelldruckleitungen 115 oder 116 zugeleitet die jeweils
an einen der den Neigungswinkel der Taumelscheibe einstellenden Stellmotoren 117 bzw. 118 angeschlossen
sind. In jeder dieser beiden Antriebsstellungen wird der nicht an die Steuerdruckflüssigkeitsquelle angeschlosse
ne Stellmotor zum Vorratsbehälter »T« über das
Umschaltventil 114 entlastet. In der Leerlaufstellung des Ventilschiebers des Umschaltventils 114 sind beide
Stellmotoren 117 und 118 über die Stelldruckleitungen
115 und 116 gleichzeitig mit dem Vorratsbehälter verbunden.
Von dem Gehäuse des Wechselventils 128 erstreckt sich eine Zusatzsteuerdruckleitung 151 von einem
Zusatzantriebssteuerventil 152, siehe Fig.3, dessen Zweck es ist, Steuerdruckflüssigkeit durch die Zusatz-
Steuerdruckleitung 151 und durch das Wechselventil 128
zu der Abzweigleitung 113a zu leiten. Der Druck der Steuerdruckflüssigkeit in der Zusatzsteuerdruckleitung
151 ist größer als derjenige der in der zweiten Steuerdruckleitung 113 vorhandenen Steuerdruckflüs
sigkeit, deren Druck über das zweite Steuerventil 101
aus dem Förderdruck der Steuerpumpe abgeleitet ist. Die von der Zusatzsteuerdruckleitung 151 herkommende, höheren Druck aufweisende Steuerdruckflüssigkeit
bewirkt eine Verschiebung eines Ventilgliedes 128a des
bri Wechselventils 128 aus seiner normalen, in vollen Linien
dargestellten Stellung, in welcher die Abzweigleitung 113a nur mit der zweiten Steuerdruckleitung 113
verbunden ist, in die in F i g. 2 gestrichelt dargestellte
Stellung, in der die Abzweigleitung 113a jetzt nur mit der Zusatzsteuerdruckleitung 151 verbunden ist. So wird
durch die jetzt der Abzweigleitung 113a zugeführte Steuerdruckflüssigkeit höheren Druckes der Ventilschieber
102a des Reglerventiles entgegen der BeIastung der Fliehgewichte in F ι g. 2 nach oben bewegt,
wodurch die Ansprechdrehzahl, bei der der Regler im Sinne einer Verkleinerung der Drosselklappenöffnung
arbeitet, erhöht wird. Auf diese Weise wird eine erhöhte
Drehzahl der Brennkraftmaschine erreicht, die über ι ο diejenige hinausgeht, die aus dem geringfügigen
Niedertreten des Fahrpedals 25 resultiert
Diese Eigenschaft ist bei Anwendung der Steuereinrichtung für die Brennkraftmaschine und das hydrostatische
Getriebe eines Gabelstaplers besonders vorteilhaft, da an dessen Brennkraftmaschine zusätzliche
Leistungsanforderungen gestellt werden, wenn der Hubzylinder für die Gabelstaplerarme zum Zwecke des
Anhebens der Last betätigt werden soll. Es kann nämlich an die Brennkraftmaschine ein Leistungsbedarf
gestellt werden, der über den hinausgeht, der allein während des Fahrens des beladenen Gabelstaplers
benötigt wird. Es ist üblicherweise erforderlich, eine gerade durch die Gabelstaplerarme aufgenommene
Last anzuheben, während der Gabelstapler fährt.
Solche Staplerarme oder andere Zusatzantriebe werden normalerweise durch ein hydraulisches Getriebe
angetrieben, das vollständig von dem hier beschriebenen getrennt, aber seinerseits von der gleichen
Brennkraftmaschine angetrieben wird. Daher ist es notwendig, vorher den Ventilschieber 102a des Reglerventils
102 sowohl im Sinne der Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine als auch im Sinne der Erhöhung
der Brennstoffzufuhr einzustellen.
Zur Erfüllung dieser Forderung ist das Zusatzantriebssteuerventil 152 mit einer Zufuhröffnung 153
ausgestattet, die mit einer Steuerdruckflüssigkeitsquelle, z. B. der Steuerpumpe 110, verbunden ist.
Wie Fig.3 zeigt, kann ein Ventilkolben 157 des Zusatzantriebssteuerventils 152 entweder durch einen
von zwei nebeneinander schwenkbar angeordneten Hebeln 154 oder durch diese gemeinsam betätigt
werden, die dazu dienen, auf das Ende eines Betätigungskolbens 155 eine Betätigungskraft aufzubringen.
Der Betätigungskolben 155 stützt sich über eine Feder 156 am Ventilkolben 157 ab, so daß dieser in
einer Richtung verschoben wird, wodurch Steuerdruckflüssigkeit von der Zufuhröffnung 153 zu einer
Auslaßöffnung 158 strömt, die mit der zu dem Wechselventil 128 führenden Zusatzsteuerdruckleitung
151 verbunden ist.
Wenn der Druck der der Zusatzsteuerdruckleitung 151 zugeführten Steuerdruckflüssigkeit größer wird als
der Druck der Steuerdruckflüssigkeit in der Steuerdruckleitung 113, wird das Ventilglied 128a des
Wechselventils 128 in die oben erwähnte, in gestrichelten Linien dargestellte Stellung geschoben, wodurch der
Druck der Steuerdruckflüssigkeit in der Abzweigleitung 113a erhöht wird. Dadurch wird die Ansprechdrehzahleinstellung
des Reglerventils erhöht, d. h. die Drehzahl, bei der der Fliehkraftregler 103 zu arbeiten beginnt, um
die Brennstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine zu verringern.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine wie oben beschrieben erhöht wird, findet eine entsprechende
Erhöhung der Drehzahl der Pumpe 121 statt, was zu einer Erhöhung der Drehzahl des hydrostatischen
Motors 22 führen würde, jedoch führt die Zunahme der Pumpendrehzahl dazu, daß der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit
im hydraulischen Kreislauf und damit auch in der Rückmeldeleitung 147 zu einer Erhöhung neigt
Dadurch wird aber durch den Rückstellkolbenschieber 142 auf der Zwischenplatte 143 und damit auf den
Ventilschieber des Steuerventils 100 im Sinne einer Verringerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe
120 der Pumpe 121 eingewirkt, wodurch ein Ausgleich der Zunahme der Pumpendrehzahl erfolgt und im
wesentlichen ein konstanter Pumpenförderstrom aufrechterhalten wird.
Die Hebel 154 dienen auch zur Betätigung des oben erwähnten getrennten hydraulischen Nebenantriebes.
Das in Fig.2 gezeigte hydrostatische Getriebe besteht aus der Pumpe 121 und dem hydrostatischen
Motor 122, die in einem geschlossenen hydraulischen Arbeitskreislauf liegen, wobei das hydrostatische
Getriebe in beiden Förderrichtungen betrieben werden kann, dessen Ölfüllung aber aufrechterhalten werden
muß. Dies wird durch die Anordnung einer Füllpumpe erreicht Als solche kann die Steuerpumpe 110 dienen
oder es kann, wie gezeigt, eine eigene Füllpumpe HOa vorgesehen sein, die so angeordnet ist daß die
Fülldruckflüssigkeit von einer Auslaßöffnung 1106 der
Füllpumpe in eine der Leitungsverbindungen des hydraulischen Arbeitskreislaufes eingespeist wird, je
nachdem, welche mit Arbeitsdruckflüssigkeit niedrigen Druckes gefüllt ist. Diese Einspeisung erfolgt über ein
ein übliches Füllventil bildendes Dreiwegeventil 159.
Dementsprechend stehen die sich gegenüberliegenden Stirnseiten eines Ventilkolbens 159a des Dreiwegeventils
159 mit Anschlüssen 160a bzw. 161a von Fülleitungen 160 bzw. 161 in Verbindung, die an die
Verbindungsleitungen des hydraulischen Arbeitskreislaufes angeschlossen sind. Je nachdem, welche der
Verbindungsleitungen Antriebsdruckflüssigkeit höheren Druckes führt, wird der Ventilkolben 159a in F i g. 2
nach oben oder unten verschoben, wodurch die Auslaßöffnung 1106 mit derjenigen Fülleitung 160 oder
161 verbunden wird, die an die Arbeitsdruckflüssigkeit niedrigen Druckes führende Verbindungsleitung des
hydraulischen Arbeitskreislaufes angeschlossen ist.
Bei Benutzung des hydrostatischen Getriebes in beiden Förderrichtungen, z. B., wenn es in einem
Fahrzeug eingebaut ist und einen geschlossenen hydraulischen Arbeitskreislauf aufweist, ist es — wie
bereits erwähnt — notwendig, daß die in der Rückmeideleitung 147 zum Stellkolben 149 befindliche
Arbeitsdruckflüssigkeit vom Hochdruckteil des hydraulischen Arbeitskreislaufes kommt, der durch das
Umschaltventil 114 — wie bereits früher beschrieben —
bestimmt wird. Die Steuerdruckflüssigkeit in der Stelldruckleitung 115 betätigt den Stellmotor 117 so,
daß die Pumpe unter normalen Antriebsbedingungen Arbeitsdruckflüssigkeit von der Auslaßöffnung 125 zu
der Einlaßöffnung 124 des hydrostatischen Motors 122 fördert. Die gleiche Steuerdruckflüssigkeit in der
Stelldruckleitung 115 stellt auch wie früher beschrieben,
den Kolben 145 im Umsteuerventil 144 ein, wodurch die Zweigleitung 125a mit der Auslaßöffnung 146 und der
Rückmeldeleitung 147 verbunden wird. Wenn andererseits der Fahrtrichlungsschalthebel 150 bewegt wird, um
die Stelldruckleitung 116 anstelle der Stelldruckleitung 115 mit Steuerdruckflüssigkeit zu versorgen, um einen
Antrieb in der anderen Förderrichtung zu schalten, dann wird der Kolben 145 so bewegt, daß die Zweigleitung
126a mit der Rückmeldeleitung 147 verbunden wird.
Wie vorstehend festgestellt, können das erste
Wie vorstehend festgestellt, können das erste
Steuerventil 100 der Stellvorrichtung für das Pumpenfördervoiumen
und das zweite Steuerventil 101 der Stellvorrichtung für die Brennkraftmaschine, die im
Sinne einer gleichzeitigen Betätigung durch das Fahrpedal 25 angeordnet sind, zusammen mit ihren
entsprechenden Druckfedern 108 und 109 und der Übertragungsplatte 107 zu einer Einbaueinheit zusammengefaßt
sein. Die letztere kann auch den Rückstellkolbenschieber 142 und den Stellkolben 149 mit ihren
entsprechenden Stellzylindern zusammen mit der Zwischenplatte 143 umfassen, wobei alle diese Teile in
einem gemeinsamen Gehäuse einer einzigen Einbaueinheit zusammengefaßt sein können. Einzelheiten einer
solchen Einbaueinheit sind in den F i g. 4 und 5 gezeigt
Der Fliehkraftregler 103, zusammen mit dem zugehörigen Reglerventil 102 und der Ventilschieber
102a können die in F i g. 6 abgebildete Ausführungsform aufweisen, wobei diese Teile eine Baueinheit bilden und
der Fliehkraftregler 103 mit einer der Brennkraftmaschinendrehzahl proportionalen Drehzahl über eine
Reglerweile 162 antreibbar ist, auf der die radial bewegbaren Fliehgewichte 102Z» angebracht sind, die an
einer Nockenscheibe 163 anliegen. Letztere ist innerhalb eines Reglergehäuses 163b verschiebbar gelagert
und berührt über einen Ansatz 163a die benachbarte Stirnfläche des Ventilschiebers 102a, so daß bei
zunehmender Brennkraftmaschinendrehzahl eine zunehmende Kraft auf den Ventilschieber 102a in einer
Richtung aufgebracht wird, die derjenigen entgegengesetzt ist, die durch den Druck der Steuerdruckflüssigkeit
in der Abzweigleitung 113a erhalten wird. Eine Feder
164 dient dem Zweck, die Nockenscheibe 163 in Wirkverbindung mit den Fliehgewichten 102/) zu halten,
wenn die Abzweigleitung 113a entlastet ist
In Fig.7 ist der detaillierte Aufbau einer Ausführungsform
des Drosselklappenstellmotors 104 abgebildet.
Die Steuerdruckleitungen von der Steuerpumpe oder der Füllpumpe sind mit Überdruckventilen R versehen.
Es kann sein, daß die Steuerdruckleitungen der oben beschriebenen Steuereinrichtung gedämpft werden
müssen. Ob dies nötig ist, hängt von der Trägheit der verschiedenen sich bewegenden Teile der Steuereinrichtung,
z. B. den verschiedenen Kolben und den Schwingungen in der Steuerpumpe HO, der Pumpe 121
des hydrostatischen Getriebes und der Füllpumpe 110a ab.
In gewissen Fällen kann es genügen, den Dämpfer 165 als Drosselöffnung in der betreffenden Steuerdruckleitung
auszubilden, wie dies in Fig.2 dargestellt ist. In anderen Fällen kann aber eine spezielle Ausführungsform eines Dämpfers erforderlich sein. Eine bevorzugte
Ausführungsform eines solchen Dämpfers ist in F i g. 8 abgebildet, der aus einem zylindrischen Dämpfergehäuse
166 besteht, in welchem ein Dämpferkolben 167 verschiebbar geführt ist, der durch eine Dämpferfeder
169 gegen einen Begrenzungsanschlag 168 gedrückt wird.
Im Dämpfergehäuse 166 wird eine kleine Kammer
170 gebildet, die in die Steuerdruckleitung, in der der
Dämpfer vorgesehen ist, eingeschaltet ist. Die Kammer 170 weist eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung 171 und
172 auf, von denen die erste vorzugsweise eine Drosselöffnung für den Steuerdruckflüssigkeitsstrom
bildet.
Die Einlaßöffnung 171 dient der Dämpfung von Schwingungen in der Steuerdruckflüssigkeit innerhalb
der betreffenden Steuerdruckleitung. Dies wird unterstützt durch die Anordnung des Dämpferkolbens 167,
der bei plötzlichem Druckanstieg sich in das Innere des Dämpfergehäuses 166 entgegen der Kraft der Dämpferfeder
169 verschiebt, so daß vorübergehend die
s Kapazität der Kammer 170 vergrößert und so irgendein plötzlicher Druckanstieg ausgeglichen wird.
Druckentlastungsventile sind gewöhnlich in Verbindung mit und zur Tätigkeit: zwischen den Zweigleitungen
165a und 126a zum Schutz gegenüber auftretendem
ίο Überdruck vorgesehen, der aus irgendeinem Grunde
auftreten kann.
Bei der in den F i g. 2 bis 8 abgebildeten Ausführungsform wird bei der in vollen Linien dargestellten Stellung
befindlichem Fahrpedal 25 der Ventilschieber des ersten Steuerventils 100 durch die am Rückstellkolben 142 und
am Stellkolben 119 abgestützten Federn 142a und 149a nach oben gedrückt. Die Steuerdruckleitung 112 steht
dann über das Steuerventil 100 mit dem Vorratsbehälter T in Verbindung, so daß keiner der beiden die
Taumelscheibe einstellenden Stellmotoren 117 und 118 mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt wird, wodurch
die Taumelscheibe 120 sich in der in vollen Linien in F i g. 2 gezeigten Nullförderstellung befindet
Das Reglc-rventil 102 kann so angeordnet werden, daß
das Fahrpedal 25 in der äußeren oberen Stellung die Druckfeder 109 so belastet, daß der Fliehkraftregler
eine bestimmte Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine einstellt, wozu ein sehr geringer Druckflüssigkeitsstrom
durch die Stelldruckleitung 130 zu dem Drosselklappenstellmotor 104 geleitet wird, der eine
geringe öffnung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine ergibt und damit einen Leerlauf derselben
ermöglicht, wobei eine Drehzahlzunahme über die Leerlaufdrehzahl hinaus durch die Wirkung des
Fliehkraftreglers 103 in dem vollständig schließenden Reglerventil 102 ausgeschlossen ist
Wenn jetzt das Fahrpedal geringfügig niedergedrückt wird, wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe
eingestellt, so daß die Pumpe 121 Arbeitsdruckflüssigkeit fördert, deren Druck auf einen Wert beschränkt ist,
der der Stellung der Druckfeder 108 entspricht und, bei einer Zunahme der Drehzahl der Brennkraftmaschine,
auf einen der Belastung der Druckfeder 109 entsprechenden Wert begrenzt ist. Dies wird erreicht durch ein
geringes öffnen der beiden Steuerventile 100 und 101, wodurch die Steuerpumpe 110 beide Steuerdruckleitungen
112 und 113 beaufschlagt. Dadurch wird der durch das Umschaltventil 114 geschaltete Stellmotor 117 oder
118 geringfügig mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt
so der den Neigungswinkel der Taumelscheibe 120 der Pumpe 121 auf geringen Förderstrom einstellt. Gleichzeitig
wird die in F i g. 2 untere Seite des Ventilschiebers 102a des Reglerventils 102 mit Steuerdruckflüssigkeit
beaufschlagt, wodurch die Drehzahleinstellung des Fliehkraftreglers eingestellt wird und daher der Druck
der Steuerdruckflüssigkeit in der zum Drosselklappenstellmotor 104 führenden Stelldruckleitung 130 erhöht
wird. Dadurch wird die Drosselklappe der Brennkraftmaschine weiter geöffnet.
Bei Anwendung der Steuereinrichtung in einem Gabelstapler bewirkt dies, daß der Gabelstapler anfährt,
sobald das Fahrpedal 25 genügend weit niedergedrückt wurde, da die Pumpe 121 ausreichend fördert und der
Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit groß genug ist, den hydrostatischen Motor 122 anzutreiben.
Unter diesen Umständen wird die Beschleunigung des vjabelstaplers oder eines anderen Fahrzeugs gering
sein, wenn das Fahrpedal 25 nicht weiter niedergedrückt
wird, so daß nur ein begrenzter Steuerdruckflüssigkeitsstrom durch die Steuerdruckleitung 113 zum Reglerven-•il
102 vorhanden ist, das an einer weiteren öffnung im Sinne einer Zunahme der Brennstoffzufuhr aufgrund
der Wirkung des Fliehkraftreglers 103 gehindert wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt
Die Beschleunigung des Fahrzeugs i-jnn auch, falls
dies gewünscht wird, durch Loslassen des Fahrpedals 25 unterbrochen werden oder verlangsamt werden.
Wenn andererseits eine volle Beschleunigung gefordert wird, muß das Fahrpedal 25 voll durchgetreten
werden. Hierdurch wird über das Steuerventil 100 der Neigungswinkel der Taumelscheibe 120 bis zu einem
Maximum vergrößert Der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit überschreitet dabei den der Belastung der voll
zusammengedrückten Druckfeder 108 entsprechenden Wert nicht Ferner wird der Neigungswinkel der
Taumelscheibe 120 der Pumpe 121 durch das ein Abwürgen der Brennkraftmaschine hindernde Kolbenventil
136 begrenzt Befindet sich die Drosselklappe nämlich in ihrer voll geöffneten Stellung, und wird eine
so große Drehmomentanforderung von der Pumpe an die Brennkraftmaschine angezeigt, daß deren Lastaufnahmefähigkeit
überschritten würde, so wird eine Zunahme des Neigungsv/inkels der Taumelscheibe 120
der Pumpe 121 verhindert. Gleichzeitig wird über das zweite Steuerventil 101 die maximale Drehzahl der
Brennkraftmaschine eingestellt.
Erreicht die Brennkraftmaschine ihre höchste Drehzahl, dann bewegt sich der Drosselklappenstellschieber
132 in Fig.2 geringfügig nach links, wodurch das Kolbenventil 136 gleichfalls in eine Stellung gelangt, in
der die Rückmeideleitung 141 entlastet ist. Dadurch kann der maximale Neigungswinkel der Taumelscheibe
120 bei maximalem Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit im hydrostatischen Arbeitskreislauf eingestellt werden.
In der schließlich erreichten Stellung ist der volle Neigungswinkel der Pumpe eingestellt, es sei denn, der
Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit im hydraulischen Arbeitskreislauf überschreitet einen Wert, der eine die
maximale Leistung der Brennkraftmaschine übersteigende Leistung erfordert. Die Drosselklappe der
Brennkraftmaschine wird in diejenige Stellung gestellt, die die Abgabe einer genügenden Leistung der
Brennkraftmaschine gewährleistet, um den Drehmomentbedarf bei voller Drehzahl der Brennkraftmaschine
zu decken. Wenn daher das Fahrpedal 25 voll durchgetreten und das zweite Steuerventil 101 dadurch
voll geöffnet wird, wird die untere Ssite des Ventilschiebers 102a des Reglerventils 102 voll mit
Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine noch ganz niedrig ist, ist die
Reaktion der Fliehgewichte des Fliehkraftreglers 103 auf den Ventilschieber 102a in dem Augenblick zu
gering, um diesen an einer Bewegung in db volle Offenstellung zu hindern. Der Steuerdruckflüssigkeitsstrom
wird dadurch unter vollem Druck durch die Stelldruckleitung 130 zu dem Drosselklappenstellschieber
132 freigegeben, wodurch dieser sofort in die voll geöffnete Drosselklappenstellung bewegt wird, so daß eo
gewährleistet ist, daß die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine gleichzeitig mit einem maximalen
Förderstrom der Pumpe erreicht wird.
Der Druck der Steuerdruckflüssigkeit in den Steuerdruckleitungen 113 und der Abzweigleitung 113a wird
durch die Belastung der Druckfeder 109 gesteuert. Sobald die von dem Druck der Steuerdruckflüssigkeit
abgeleitete Betätigungskraft auf den Ventilschieber 102a durch die entgegengesetzt wirkende Kraft des
Fliehkraftreglers überschritten wird, beginnt das Reglerventil 102 sich zu schließen und bewirkt so ein
teilweises Schließen der Drosselklappe der Brennkraftmaschine aus ihrer vorhergehenden, voll geöffneten
Stellung. So ist die Einstellung des Fliehkraftreglers 103, d. h. die Ansprechdrehzahl, bei der er arbeitet, um die
Drehzahl der Brennkraftmaschine durch teilweises Schließen der Drosselklappe zu begrenzen, von dem
über die Abzweigleitung 113a auf den Ventilschieber 102a ausgeübten Druck der Steuerdruckflüssigkeit
abhängig.
Gleichzeitig mit der oben beschriebenen Zunahme der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird, sobald die
Pumpe beginnt, Arbeitsdruckflüssigkeit in der Förderrichtung zu fördern, wie sie durch das Umschaltventil
114 geschaltet ist, der Kolben 145 des Umsteuerventils 144 verschoben, so daß der Hochdrucktei! des
hydraulischen Arbeitskreislaufes über die Rückmeldeleitung 147 mit dem Stellkolben 149 verbunden ist. Der
Stellkolben 149 belastet daher mit einer aus dem Druck der Arbeitsdr.ickflüssigkeit resultierenden Kraft die
Zwischenplatte 143 und über diese den Ventilschieber des Steuerventils 100. Diese Kraft wirkt der zur
Einstellung des Ventilschiebers aufgebrachten, aus der Kraft der Druckfeder 108 resultierenden Kraft entgegen.
Der Druckfeder 108 wird durch das Fahrpedal 25 vorbelastet und i;;t der auf das Fahrpedal 25
aufgebrachten Kraft unterworfen.
Die Charakteristik der Druckfeder 108 ist so gewählt,
daß bei Erreichen eines bestimmten Druckmaximums der Arbeitsdruckflüssigkeit in der Rückmeldeleitung
147, das beispielsweise bei etwa 211 bar liegt, der Ventilschieber des Steuerventils 100 übersteuert wird,
um den Druck der über die Steuerdruckleitung 112 zum
Stellmotor 117 oder 118 zugeführten Steuerdruckflüssigkeit und damit den Neigungswinkel der Taumelscheibe
120 zu verringern, wodurch verhindert wird, daß der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit im hydraulischen
Arbeitskreislauf den maximalen Wert überschreitet
Gleichzeitig hat bei voll geöffneter Drosselklappe entsprechender Stellung des Drosselklappenstellschiebers
132 die Ringscheibe 137 infolge ihrer Anlage an dem Führungskopf 134 das über die Kolbenstange 135
und den Anschiagkopf 138 in einer Betätigungsrichtung verbundene Kolbenventil 136 entgegen der Wirkung
der Rückholfeder 139 in einer Richtung verschoben, wodurch Steuerdruckflüssigkeit der Rückmeldeleitung
141 zugeführt wird. Auf diese Weise wird der Rückstellkolbenschieber 142 mit Steuerdruckflüssigkeit
beaufschlagt und in F i g. 2 nach aufwärts belastet. Die aus dieser Belastung resultierende Kraft wirkt auf den
Ventilschieber des Steuerventils 100 und trägt gleichfalls dazu bei, den Druck der Steuerdruckflüssigkeit in
der Steuerdruckleitung 112 einzustellen, so daß die Wirkung einer Begrenzung des Druckes der Arbeitsdruckflüssigkeit
im hydraulischen Arbeitskreislauf ebenfalls erreicht wird.
Ist bei auf volle Drosselklappenöffnung eingestellter Brennkraftmaschine der Drehmomentbedarf der Pumpe
121 größer als das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment, so daß die Drehzahl der
letzteren zu fallen beginnt, dann wird die vom Fliehkraftregler 103 auf den Ventilschieber 102a
ausgeübte Kraft geringer als diejenige, die von dem Druck der Steuerdruckflüssigkeit im Ausgleichskanal
127 abgeleitet wird. Dabei ist das Fahrpedai 25 noch voll durchgetreten, wobei die volle Brennstoffzufuhr zu der
15
Brennkraftmaschine aufrechterhalten wird, um einen weiteren Abfall der Drehzahl der Brennkraftmaschine
bei diesem Betriebszustand zu vermeiden, bei dem ein voller Drehmomentbedarf vorhanden ist.
Aus dem Vorhergehenden wird verständlich, daß die oben beschriebene Steuereinrichtung das Abwürgen der
Brennkraftmascl· ne infolge einer übermäßigen Drehmomentanforderung
von der Pumpe verhindert, nämlich durch:
a) Verhinderung, daß der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit
im hydrostatischen Arbeitskreislauf einen bestimmten maximalen Wert überschreitet,
b) Verringerung des Pumpenförderstromes, wenn die Brennstoffzufuhreinstellung zur Brennkraftmaschine
einen bestimmten Höchstwert überschreitet,
c) Aufrechterhaltung der vollen Brennstoffzufuhr, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter
diejenige gefallen ist, die der Betätigung des Fahrpedals 25 entsprechen soll.
Eine Drehzahlabnahme oder eine Verlangsamung wird durch eine teilweise oder vollständige Freigabe des
Fahrpedals 25 bewirkt. Wenn das Fahrpedal teilweise freigegeben wird, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine
reduziert, und dies wird bei fahrendem Fahrzeug dazu führen, daß der hydrostatische Motor 122 die
Pumpe 121 antreibt, so daß Arbeitsdruckflüssigkeit mit stark verringertem Druck über die Rückmeldeleitung
147 auf den Stellkolben 149 wirkt. Daher betätigt die Belastung der Druckfeder 108 den Ventilschieber des jo
Steuerventils 100, wodurch der Neigungswinkel der Taumelscheibe sich vergrößert. Wie oben erwähnt, wird
unter diesen Umständen der hydrostatische Motor 122 die Pumpe 121 antreiben und über diese die
Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl antreiben, die höher als die vom Fliehkraftregler 103 eingestellte ist.
Die Brennstoffzufuhr verringert sich somit auf ein Minimum und die Brennkraftmaschine übt ein Bremsmoment
auf das Fahrzeug aus, das mit dem Drehmoment vergleichbar ist, das für den Antrieb der
Brennkraftmaschine erforderlich ist.
Wenn das Fahrpedal 25 voll freigegeben ist, dann kann die Belastung der Druckfeder 108, falls eine
Bremsung über das hydrostatische Getriebe erforderlich ist, bis auf Null reduziert werden. In diesem Fall
veranlassen die Federn 142a und 149a den Ventilschieber des Steuerventils 100, sich in F i g. 2 aufwärts zu
bewegen, wodurch der Neigungswinkel der Taumelscheibe bis nahe der Nullförderstellung herabgesetzt
wird. Unter diesen Bedingungen besteht ein hoher so
hydraulischer Widerstand gegenüber der Pumpwirkung des hydrostatischen Motors, der eine große hydraulische
Bremswirkung hervorruft, die durch beliebige Druckentlastungsventile begrenzt wird, welche mit den
Zweigleitungen 125a und 126a zusammenwirken.
Wie bereits erwähnt wird während einer schnellen Verzögerung des Fahrzeugs, bei der der hydrostatische
Motor 122 jetzt als Pumpe wirkt, das Verzögerungsdrehmoment, das auf den hydrostatischen Motor 122
wirkt, einen Flüssigkeitsstrom durch eine Verbindungs- «>
leitung im hydraulischen Arbeitskreislauf hervorrufen, der die Bremsung unterstützt wobei dann aber die
Arbeitsdruckflüssigkeit in der bei Vorwärtsantrieb den Niederdrückten bildenden Verbindungsleitung höher
sein wird. Da aber eine Umschaltung des Umschaltven- fe5
tils 114 nicht stattgefunden hat hat der Kolben 145 des
Umsteuerventils 144 seine Stellung nicht geändert so daß die Stelldruckleitung 115 noch mit der Steuerdruckleitung
112 in Verbindung steht.
So wird unter den vorstehenden Bedingungen der innerhalb des Niederdruckteiles des hydraulischen
Kreislaufes entwickelte Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit nicht auf die Steuerventile übertragen.
Falls gewünscht, kann das Schluckvermögen des hydrostatischen Motors 122 einstellbar sein. Dies
ermöglicht es, das Schluckvermögen des hydrostatischen Motors zum Zwecke der Erzielung einer hohen
Motordrehzahl mit entsprechender Drehmomentverringerung über die maximale Drehzahl hinaus zu
verringern, die mit voller Brennstoffzufuhr und bei vollem Förderstrom der Pumpe erreichbar ist; zum
Beispiel zum Fahren eines Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit, sofern der Drehmomentbedarf am
hydrostatischen Motor keine über die Maximalleistung der Brennkraftmaschine hinausgehende Leistung verlangt.
Bei der unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 8 beschriebenen Ausführungsform der Steuereinrichtung
nach der Erfindung wird, wenn das Fahrpedal 25 beträchtlich niedergedrückt ist, so daß das Fahrzeug
eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit erreicht, und dann das Fahrpeoal 25 teilweise freigegeben wird,
die Steuereinrichtung die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu reduzieren versuchen, während der hydrostatische
Motor 122 weiter durch das Fahrzeug mit Überdrehzahl angetrieben und daher auch die Brennkraftmaschine
über die Pumpe 121 angetrieben wird.
Unter diesen Umständen fällt der Druck der Druckflüssigkeit in der Rückmeldeleitung 147 zu dem
den Neigungswinkel der Taumelscheibe reduzierenden Stellzylinder 148 bis auf einen niedrigen Wert ab.
Irgendeine noch auf die Druckfeder 108 aufgebrachte Kraft wird daher dazu führen, den Neigungswinkel der
Taumelscheibe der Pumpe 121 zu vergrößern, falls diese
nicht bereits diesen Neigungswinkel einnimmt. Das Fahrzeug wird deshalb durch das hydrostatische
Getriebe abgebremst, wodurch die Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Es ist indessen möglich, eine viel größere Bremskraft zu erhalten, wenn entgegen den Möglichkeiten der
Ausführung nach F i g. 2 bis 8 der Neigungswinkel der Taumelscheibe in Richtung der Nullförderstellung
verringert wird, während das Fahrzeug sich bewegt. Diese Wirkung sperrt den hydraulischen Arbeitskreislauf
ab und führt zu einem Rückdruck auf den hydrostatischen Motor, und obgleich eine solche
Bremswirkung in der Praxis durch Entlastungsventile in den Zweigleitungen 125a und 126a, wie vorhergehend
beschrieben, begrenzt ist kann sie nichtsdestowenigei sehr hoch werden.
Um eine bessere Wirkung der Bremsung über das hydrostatische Getriebe zu erreichen, kann die untei
Bezugnahme auf die Fig.2 bis 8 beschrieben« Ausführungsform der Steuereinrichtung entsprechenc
dem in Fig.9 gezeigten Ausführungsbeispiel modifi
ziert werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig.9 sind da; Fahrpedal 25 und die Übertragungsplatte 107 als eir
einziges Bauteil hergestellt und ferner sind das zweit« Steuerventil 101 der Stellvorrichtung für die Brenn
kraftmaschine und das damit zusammenwirkende Element so angeordnet daß sie hinter dem erster
Steuerventil 100 der Stellvorrichtung für den Förder strom der Pumpe und den mit diesem zusammenwirkenden
Elementen liegenden und infolgedessen in Fig.i
nicht gezeigt sind. Die Übertragungsplatte 107 ist se
angeordnet, daß sie auf die Ventilschieber der Steuerventile 100 und 101 in der gleichen Weise wirkt,
wie sie in bezug auf F i g. 2 beschrieben wurde. Die mit dem Fahrpedal 25 verbundene Übertragungsplatte 107
weist eine Verlängerung 200 auf der gegenüberliegenden Seite seines Schwenklagers auf. Die Verlängerung
200 ist so ausgebildet, daß sie eine Druckfeder 201 betätigt, die zwischen einem eine Nase 202 aufweisenden
Federteller und einem einen Freigang 203 aufweisenden Federteller 204 eingespannt ist. Die Nase
202 wirkt auf eine Verlängerung 205 der Zwischenplatte 143. Ebenso wirkt auf die Verlängerung 205 ein zweiter
in einem Kolbenzylinder 211 verstellbarer Stellkolben 210, die ähnlich dem Stellkolben 149 und dem
Stellzylinder 148 angeordnet sind, damit die Zwischenplatte 143 in die zu der Richtung, in weicher sie durch
den Stellkolben 149 schwenkbar ist, entgegengesetzte Richtung geschwenkt wird.
Anstelle des Umsteuerventils 144 ist bei dieser Ausführungsform ein als Vierweg/Zwei-Stellungsventil
ausgebildetes, Umsteuerventil 220 vorhanden das wiederum durch Betätigen des Fahrtrichtungsschalthebels
150 für Vorwärts- und Rückwärtsantrieb eingestellt wird und das es wiederum ermöglicht, die bei
Vorwärtsfahrt unter Antriebsbedingungen den Hochdruckteil des hydraulischen Arbeitskreislaufes bildende
Zuleitung von der Pumpe zum Motor an den Stellzylinder 148 mit dem Stellkolben 149 über die
Rückmeldeleitung 147 anzuschließen, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig.2 beschrieben wurde.
Zusätzlich wird die bei Vorwärtsfahrt unter Antriebsbedingungen den Niederdruckteil des hydraulischen
Arbeitskreislaufes bildende Rücklaufleitung vom Motor zur Pumpe mit dem zweiten Stellzylinder 211 und dem
zweiten Stellkolben 210 über eine Rückmeldeleitung 221 verbunden.
Auf das Fahrpedal 125 wirkt eine Rückholfeder 222, die so bemessen ist, daß das Fahrpedal 25 in seine voll
freigegebene Stellung entgegen irgendeinem auf dieses durch die Druckfeder 201 ausgeübten Widerstand
zurückbewegt wird.
Die Druckfeder 108 wird während der gesamten Betätigung des Fahrpedals 25 beeinflußt, während die
Druckfeder 201 nur dann belastet wird, wenn das Fahrpedal 25 sich seiner voll freigegebenen Stellung
nähert. In einer bestimmten Zwischenstellung des Fahrpedals 25 sind die Druckfedern 108 und 201
gegeneinander ausgeglichen, wodurch die Steuereinrichtung auf gleichen Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit
in der Zuleitung und in der Rücklaufleitung des hydraulischen Arbeitskreislaufs eingestellt ist Wenn der
Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit der Zuleitung größer ist, dann wirkt die Arbeitsflüssigkeit durch die
Rückmeldeleitung 147 auf den Stellzylinder 148 derart, daß der Stellkolben 149 in demselben unter den
nämlichen Bedingungen wie bei Fig.2 beschrieben die Zwischenplatte 143 im Uhrzeigersinn in Fig. 9
schwenkt, um den Ventilschieber des Steuerventils 100 in Bewegung zu setzen, wodurch der Neigungswinkel
der Taumelscheibe und so der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit im Hochdruckteil des hydraulischen Arbeitskreislaufes
verringert wird.
Wenn hingegen im Schiebebetrieb des Fahrzeuges der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit in der Rücklaufleitung
des hydraulischen Arbeitskreislaufes größer als in der Zuleitung und groß genug ist, die Kraft der Feder
201 zu überwinden, dann veranlaßt die durch die Rückmeldeleitung 221 zum zweiten Stellzylinder 211
geführte Druckflüssigkeit den zweiten Stellkolben 210 in letzterem, die Zwischenplatte 143 entgegen dem
2ü Uhrzeigersinn in Fig.9 zu schwenken, so daß der
Ventilschieber des Steuerventils 100 in F i g. 2 nach abwärts bewegt wird und dadurch mittels der Leitung
112 zugeführtes Steuerdruckmittel der Neigungswinkel
der Taumelscheibe vergrößert sowie der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit der Rücklaufleitung des hydraulischen
Arbeitskreislaufs verringert wird. Hierdurch wird die Bremswirkung verringert und ein unerwünscht
starkes Abbremsen des Fahrzeuges verhindert.
Das Niederdrücken des Fahrpedals 25 über die Ausgleichstellung zwischen den Druckfedern 201 und 108 hinaus ruft einen Antrieb hervor, wie er in Verbindung mit den F i g. 2 bis 8 beschrieben wurde.
Das Niederdrücken des Fahrpedals 25 über die Ausgleichstellung zwischen den Druckfedern 201 und 108 hinaus ruft einen Antrieb hervor, wie er in Verbindung mit den F i g. 2 bis 8 beschrieben wurde.
Umgekehrt führt eine Bewegung des Fahrpedals 25 nach oberhalb dieser Ausgleichsstellung dazu, daß eine
y> von der Druckfeder 201 ausgehende Kraft vorherrscht,
welche die Zwischenplatte 143 veranlaßt, im Uhrzeigersinn in Fig.9 eine Schwenkbewegung auszuführen.
Dadurch wird der Ventilschieber des ersten Steuerventils 100 nach oben bewegt und so der Neigungswinkel
der Taumelscheibe 120 verringert. Wenn das Fahrzeug fährt, wird durch diese Verringerung des Neigungswinkels
der Taumelscheibe ein Bremsdruck der Arbeitsdruckflüssigkeit
in der Rücklaufleitung des hydraulischen Arbeitskreislaufes aufgebaut, der durch die
Rückmeldeleitung 221 zum Stellzylinder 211 übertragen
wird. Daher wird der Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit auf denjenigen Druck begrenzt, der, auf den Stellkolben
210 wirkend, eine Kraft erzeugt die über die Zwischenplatte 143 und die Verlängerung 205 desselben
so einen Kraftausgleich an der Druckfeder 201 hervorruft
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Kombinierte Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe und eine dieses antreibende
Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wobei das hydrostatische Getriebe aus einer
durch eine Stellvorrichtung in ihrem Förderstrom und gegebenenfalls in ihrer Förderrichtung einstellbaren, von der Brennkraftmaschine angetriebenen
Pumpe und einem von dieser mit Arbeitsdruckflüssigkeit beaufschlagbaren, insbesondere die Fahrzeugräder antreibenden hydrostatischen Motor
besteht, wobei ferner die Stellvorrichtung der Pumpe des hydrostatischen Getriebes und eine
Stellvorrichtung für die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine durch einen gemeinsamen Betätigungshebel gleichzeitig betätigbar sind und die
Stellvorrichtung für die Pumpe durch den Druek der Arbeitsdruckflüssigkeit auf der Hochdrucktiefe des
hydrostatischen Getriebes entgegen der vom Betätigungshebe! eingestellten Stellung übersteuerbar ist
und die Stellvorrichtung für die Brennstoffzufuhr einen brennkraftmaschinendrehzahlabhängigen
Regler aufweist, und wobei die Stellvorrichtung für die Brennstoffzufuhr die Stellvorrichtung für die
Pumpe des hydrostatischen Getriebes im Sinne einer Verringerung des Förderstromes belastet, wenn das
maximal von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment durch das von der Pumpe geforderte
Drehmoment überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gemeinsamen
Betätigungshebel (Fahrpedal 25) und die Stellvorrichtung (Förderstellschieber 29 bzw. Steuerventil
100) für den Förderstrom der Pumpe (20 bzw. 121) in
an sich bekannter Weise eine gegen eine progressiv anwachsende Kraft nachgiebige Verbindung
(Druckfeder 30 bzw. 108) geschaltet ist und entgegengesetzt zu der über den Betätigungshebel
(25) aufgebrachten Kraft eine aus dem Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit im Hochdruckteil des hydrostatischen Getriebes resultierende Kr&ft auf die
Stellvorrichtung für den Förderstrom der Pumpe (20 bzw. 121) wirkt, daß zwischen den gemeinsamen
Betätigungshebel (25) und die Stellvorrichtung für die Brennstoffzufuhr (Regler 24 bzw. Steuerventil
101) eine gegen die progressiv wachsende Kraft nachgiebige Verbindung (Druckfeder 40 bzw. 109)
geschaltet ist, die auf die Stellvorrichtung für die Brennstoffzufuhr im Sinne des Erhöhens der
Brennstoffzufuhr wirkt, während der brennkraftmaschinendrehzahlabhängige Regler mit steigender
Drehzahl im Sinne einer Verringerung der Brennstoffzufuhr arbeitet, und daß nach Erreichen der
maximalen Einstellung der Brennstoffzufuhr bei Unterschreiten der für diese Einstellung vorbe- κ
stimmten Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine die Stellvorrichtung für die Brennstoffzufuhr auf die
Stellvorrichtung für die Pumpe 20, 121 im Sinne einer Verringerung des Förderstromes wirkt
(Fig. 1-9).
2. Kombinierte Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit einem von einer Druckmittelquelle, insbesondere Steuerpumpe, gespeisten Druckmittelsteuerkreislauf, insbesondere hydraulischen Steuerkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß vom als Fahrpe-
dal (25) ausgebildeten Betätigungshebel sowohl ein
im Druckmittelsteuerkreislauf liegendes erstes
Steuerventil (100) für die Stellvorrichtung (Stellmotoren 117 und 118) der Pumpe (121) als auch ein im
Druckmittelsteuerkreislauf liegendes zweites Steuerventil (101) für die Stellvorrichtung für die
Brennstoffzufuhr (Drosselklappenstellmotor 104) gemeinsam betätigbar ist, wobei zwischen dem
Fahrpedal (25) und den Steuerventilen (100 und 101) jeweils die als Druckfeder (108 bzw. 109) ausgebildete, gegen progressiv anwachsende Kraft nachgiebige
Verbindung eingeschaltet ist, daß auf das erste Steuerventil (100) der Stellvorrichtung für die
Pumpe (121) entgegengesetzt zur Kraft aus der einen Druckfeder (108) die aus dem Druck der
Arbeitsdruckflüssigkeit in der jeweiligen Zuleitung von der Pumpe (121) zum Motor (122) des
hydrostatischen Getriebes resultierende Kraft (erster Stellkolben 149) und nach Erreichen einer
Vollasteinstellung der Stellvorrichtung (104) für die
Brennstoffzufuhr bei Unterschreiten der hierfür vorbestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine
weiterhin die aus dem bei dieser Drehzahl die Stellvorrichtung (104) für die Brennstoffzufuhr zur
Brennkraftmaschine beaufschlagenden Steuerdruckmittel resultierende Kraft (Rückstellkolbenschieber
142) wirkt, daß auf das zweite Steuerventil (101) für
die Stellvorrichtung der Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine entgegengesetzt zur Kraft aus
der anderen Druckfeder (109) eine aus dem Steuerdruckmittel resultierende Kraft wirkt, und
daß zwischen das zweite Steuerventil (101) und die Stellvorrichtung (104) für die Brennstoffzufuhr ein
brennkraftmaschinendrehzahlabhängiges Reglerventil (102) geschaltet ist, auf das die drehzahlabhängige Kraft im Sinne einer Verringerung der
Brennstoffzufuhr und die aus dem Druck des Steuerdruckmittels resultierende Kraft im Sinne
einer Erhöhung der Brennstoffzufuhr wirkt (F i g. 2 bis 9).
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (21) der
Pumpe (20) aus ihrer 0-Stellung bis in die Stellung für maximale Leistungsabgabe durch einen Förderstromstellschieber (29) verstellbar ist, der über eine
Druckfeder (30) mittels einer Stange (31) belastbar ist, welche über ein Hebelgestänge (32) mit dem
Fahrpedal (25) verbunden ist, während die Steuervorrichtung für die Brennkraftmaschine aus einer
Drosselklappenbetätigungsstange (33) mit einem Arm (34) besteht, an dem ein Ende einer Stange (35)
befestigt ist, deren anderes Ende einen verschiebbaren Drosselklappenhebel (36) trägt, der mittels einer
Druckfeder (37) normalerweise gegen einen Anschlag (38) am äußeren Ende der Stange (35)
gehalten wird, wobei die Drosselklappenbetätigungsstange (33) in ihrer Längsrichtung verschiebbar gehalten sowie an ihrem der Taumelscheibe (21)
abgekehrten Ende eine Ringscheibe (39) als Widerlager für eine Druckfeder (40) aufweist, deren anderes
Ende sich an einem Federwiderlager (42) mit dem Fahrpedal (25) verbunden ist, derart, daß beim
Niederpressen des Fahrpedals (25) über die Druckfedern (37; 40) der Drosselklappenhebel (36) aus seiner
Schließstellung in Richtung des einstellbaren Anschlages (43) zur Begrenzung der maximalen
Öffnung der Motordrossel bewegt wird, und daß die Ringscheibe (39) Teil eines Reglers (24) ist, dessen
Fliehgewichte (45) über Winkelhebel (46) im Sinne einer Verschiebung der Drosselklappenbetätigungsstange (33) entgegen dem Druck der Feder (40) in
Richtung einer Verringerung der Brennstoffzufuhr wirksam sind, so daß eine zunehmende Belastung
der Feder (40) durch das Fahrpedal (25) den Widerstand der Druckfeder (40) entgegen den auf
eine Reduzierung der Drosselöffnung hinwirkenden Fliehgewichten im Sinne einer Erhöhung der
Motordrehzahl verstärkt (F ig. 1).
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von
der Betätigung des Fahrpedals (25) Druckflüssigkeit von der Steuerpumpe (110) über das erste
Steuerventil (100) einer ersten Steuerdruckleistung (112) und über das zweite Steuerventil (101) einer
zweiten SteuerdruckJeitung (113) zuführbar ist, von
denen die erste Steuerdruckleitung (112) je nach '5
Stellung eines die Förderrichtung bestimmenden Umschaltventils (114) mit einem von zwei Stellmotoren
(117,118) verbunden ist, die als Stellvorrichtung zur Verstellung der Taumelscheibe (120) der Pumpe
(121) dienen, während die zweite von zweiten Steuerventil (101) beaufschlagte Steuerdruckleitung
(113,113ajüber ein Wechselventil (128) an die einem
Fliehkraftregler (103) gegenüberliegende Seite des Reglerventils (102) angeschlossen ist, so daß bei
anwachsendem Druckmitteldruck aus der zweiten Steuerdruckleitung (113, 113a,) der Ventilschieber
(iO2a) des Reglerventils (102) mit einer der vom
Fliehkraftregler (103) auf ihn einwirkenden Kraft entgegenwirkenden Kraft im Sinne eines Anstiegs
der Drehzahl der Brennkraftmaschine beaufschlag- -><
> bar ist(Fig. 2bis9).
5. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2,4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilschieber (105,106) des ersten Steuerventils (100) entgegen der Kraft der zugehörigen Druckfe- ^
der (108) durch eine gelenkig gelagerte (bei 143aJ
Zwischenplatte (143) in Abhängigkeit von einem federbelasteten ersten Stellkolben (149), der aus
einer den Druck der Arbeitsdruckflüssigkeit in der Zuleitung von der Pumpe zum Motor des hydrostati- to
sehen Getriebes führenden Rückmeldeleitung (147) beaufschlagt ist, und einem federbelasteten Rückstellkolbenschieber
(142) belastet ist, der aus einer weiteren Rückmeldeleitung (141) beaufschlagbar ist,
die bei Überschreiten einer Vollasteinstellung eines « Drosselklappenstellmotors (104) über ein hiervon
gesteuertes Kolbenventil (136) den im Drosselklappenstellmotor (104) herrschenden Druck des Steuerdruckmittels
führt (F i g. 2 bis 9).
6. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrpedal (25) und eine Übertragungsplatte (107) als Ganzes mit einem gemeinsamen
Schwenklager ausgebildet sind, wobei die Übertragungsplatte (107) mit ihrem auf der einen Seite des
Schwenklagers liegenden Teil auf die zum ersten und zweiten Steuerventil (100, 101) gehörenden Druckfedern
(108, 109) einwirkt, und auf der diesem Teil gegenüberliegenden Seite ihres Schwenklagers mit
einer Verlängerung (200) versehen ist, die über eine Druckfeder (201) und einen Freigang (203) auf eine
Verlängerung (205) der Zwischenplatte (143) über deren Anlenkpunkt (143a,) hinaus einwirkt, wobei die
Verlängerung (205) der Zwischenplatte (143) außerdem unter der Wirkung eines zweiten Stellkolbens
(210) in einem zweiten Stellzylinder (211) steht, der mit dem in der jeweiligen Rücklaufleitung vom
Motor zur Pumpe des hydrostatischen Getriebes herrschenden Druck beaufschlagt ist und die
Zwischenplatte (143) im gegenteiligen Drehsinn zum ersten Stellkolben (14) im ersten Stellzylinder (148)
und zum Rückstellkolbenschieber (!42) zu drehen
sucht(Fig. 9).
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Stellzylinder
(148, 211) über je eine Rückmeldeleitung (147) bzw. (221) an ein Umsteuerventil (220) angeschlossen ist,
das abhängig von der eingestellten Förderrichtung der Pumpe (121) zwischen zwei Stellungen umstellbar
ist und den ersten Stellzylinder (148) mit der jeweiligen Zuleitung von der Pumpe zum Motor
sowie den zweiten Stellzylinder (211) mit der jeweiligen Rücklaufleitung vom Motor zur Pumpe
des hydrostatischen Getriebes verbindet (F i g. 9).
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