DE102005058454B3

DE102005058454B3 - Schaltung zur Freigabe oder Sperrung eines Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs

Info

Publication number: DE102005058454B3
Application number: DE102005058454A
Authority: DE
Inventors: Reinhardt Thoms
Original assignee: Sauer Danfoss GmbH and Co OHG
Current assignee: Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-08
Also published as: US20070126283A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Freigabe oder Sperrung eines Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs, mit einer Einrichtung zur Überprüfung neutralstellungsrelevanter Betriebsparameter und einer Federeinrichtung, insbesondere einer Lastfeder, die gegen den Steuerkolben eines elektro-hydraulischen Magnetventils wirkt, das zur Freigabe des Bremssystems durch elektrische Ansteuerung ausgebildet ist. Es ist eine Einrichtung zur Erzeugung einer von der Neutralstellung abhängigen Kraft der Federeinrichtung vorgesehen, wobei bei nicht gegebener Neutralstellung die Kraftwirkung der Federanordnung das elektro-hydraulische Magnetventil entgegen der elektrischen Ansteuerung seines Magneten an der Freigabe des Bremssystems hindert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Freigabe oder Sperrung eines Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs mit einer Einrichtung zur Überprüfung neutralstellungsrelevanter Betriebsparameter.
Bei hydraulisch angetriebenen Fahrzeugen ist es vielfach erforderlich, vor dem Lösen der Bremsen nach einem Halt zu prüfen, ob der hydraulische Fahrantrieb wirklich neutral gestellt ist. Unterbleibt eine solche Prüfung kann es zu einem nicht vorhersehbaren Anfahren oder zu unerwarteten Lenkbewegungen kommen.
Für eine Kontrolle im vorgenannten Sinne gibt es verschiedene Ansätze. Beispielsweise kann die Prüfung über die Positionsbestimmung neutralstellungsrelevanter Teile, wie Schwenkscheibe, Servokolben, Spülschieber und dgl. erfolgen, an denen Messwertaufnehmer vorgesehen werden deren Signale dazu verwendet werden, die Betätigung des Entlastungsventils für das Bremssystem freizugeben oder – falls die Messwertaufnehmer unzulässige Abweichungen anzeigen – dies zu unterbinden.
Eine andere Methode besteht darin, die Drücke (Hochdruck, Servodruck, Spüldruck) in geeigneten Leitungen zu überwachen. Soweit im hydraulischen System bereits entsprechende Drucksensoren vorhanden sind, können deren Signale dazu benutzt werden, die Betätigung des Entlastungsventils für die Bremsen freizugeben oder zu sperren.
Einschlägige Konstruktionen beruhen also auf dem Prinzip, neutralstellungsrelevante Betriebsparameter, bspw. die Position eines für die Neutralstellung relevanten Bauteils oder den Druck in einer entsprechend relevanten Leitung zu erfassen, daraus eine elektrisches oder hydraulisches Signal zu erzeugen und dieses Signal einer geeigneten Auswertung zuzuführen. Die Auswerteeinrichtung gibt das Signal zum Lösen der Bremsen nur dann frei, wenn ein entsprechendes Ergebnis der Positions- oder Drucküberwachung dies zulässt.
Das Signal zum Lösen der Bremsen ist primär ein elektrisches Signal, das ein elektromagnetisches Ventil schaltet, mit dem das Druckniveau zum Feststellen oder Lösen der Bremsen hergestellt wird. Ein solches System umfasst eine umständliche Verkettung von Bauteilen und Signalleitungen, bspw. in der Form: Position/Druck – Messwertaufnehmer – Signal – Auswerteeinrichtung – Bedienerschalter – Magnetventil – Druck – – Bremse.
Ein derartiges System umfasst somit mehrere hydraulische und elektrische Leitungen. Es ist vom Prinzip her dezentral angelegt, d.h. der Messwertaufnehmer befindet sich an der Hydraulikpumpe oder am Hydraulikmotor, während von dort Verbindungen zu einer entfernten Auswerteeinheit, einem Rechner oder Relais führen. Die Auswerteeinheit andererseits hat Verbindung zu einem an einem anderen Ort befindlichen Bedienerschalter, von dem wiederum weitere Verbindungen zum Magnetventil führen, welches sich bspw. an den Bremsen befindet. Das Magnetventil seinerseits muss mit Druck versorgt werden und benötigt hierfür eine entsprechende hydraulische Verbindung zu einer Druckölquelle und zu einer Entlastungsleitung (Tank). Außerdem muss das Magnetventil eine Verbindung zu den Bremsen haben, so dass es die Bremsen auch be- und entlasten kann, was eine weitere hydraulische Leitung erforderlich macht. Der Aufbau eines solchen Systems ist somit immer mit erheblichem Montageaufwand und beträchtlichen Kosten verbunden.

Aus der Druckschrift DE 696 28 225 T2 ist ein hydraulischer Fahrantrieb mit einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen verstellbaren Pumpe und einem von der Pumpe versorgten Hydromotor bekannt, dem ein mechanisches Getriebe mit zwei Getriebestufen nachgeschaltet ist. Außerdem ist eine Schaltung vorgesehen, mit welcher der Hydromotor bei einem Fahren unter geringer Last auf einen geringen Schwenkwinkel und bei Fahren unter hoher Last auf einen großen Schwenkwinkel verstellt wird. Damit soll es dem Fahrzeug ermöglicht werden, entweder mit kleinem Drehmoment und erhöhter Geschwindigkeit oder mit großem Drehmoment bei geringer Geschwindigkeit fahren zu können.

Die Druckschrift DE 102 41 951 A1 beschreibt ebenfalls einen hydrostatischen Fahrantrieb mit Verbrennungsmotor, Pumpe und Hydromotor. Im Schiebebetrieb wird das Bremssystem in Abhängigkeit von dem an der Pumpe anstehenden Bremsdruck betätigt, um einen unzulässigen Drehzahlanstieg des Verbrennungsmotors bzw. eine thermische Überbelastung des Kreislaufs zu vermeiden. Hierzu ist ein Steuerventil 14 vorgesehen, das Druck auf eine der beiden Seiten eines Bremszylinders 9a, 9b leitet, um die Bremse zu betätigen bzw. wieder zu lösen.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine einfache und kompakte Schaltung zur Freigabe oder Sperrung des Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltung zur Freigabe oder Sperrung eines Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß weist die Schaltung zur Freigabe oder Sperrung eines Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs eine Federeinrichtung auf, die gegen den Steuerkolben eines elektro-hydraulischen Magnetventils wirkt, das zur Freigabe des Bremssystems durch eine elektrische Ansteuerung ausgebildet ist. Das Signal der Überprüfungseinrichtung neutralstellungsrelevanter Betriebsparameter, also bspw. das Positionssignal geeigneter Bauteile oder das Drucksignal in neutralstellungsrelevanten Druckleitungen, wird dazu benutzt, um eine von der Neutralstellung abhängige Kraft der Federeinrichtung, bspw. einer Lastfeder, zu erzeugen. Diese Kraft wirkt gegen den Steuerkolben, wobei bei nicht gegebener Neutralstellung die Kraftwirkung der Federanordnung das elektro-hydraulische Magnetventil entgegen der elektrischen Ansteuerung seines Magneten an der Freigabe des Bremssystems hindert. Als Neutralstellungssignal wird die Verschiebung eines Messkolbens, abhängig von einem für die Neutralstellung unzulässig hohen Druck, gegen die Federeinrichtung, bzw. die Lastfeder genutzt. Die Einrichtung zur Überprüfung neutralstellungsrelevanter Betriebsparameter umfasst hierzu einen Messkolben, der abhängig vom Druck in einer neutralstellungsrelevanten Leitung gegen die Kraft der Federanordnung verschiebbar ist und hierdurch den Steuerkolben des elektro-hydraulischen Magnetventils betätigt.

In vorzugsweiser Ausführung ist das elektro-hydraulische Magnetventil so ausgelegt, dass das Bestromen seines Magneten eine Verschiebung seines Steuerkolbens bewirken will, so dass das durch den Steuerkolben beim Verschieben ausgelöste hydraulische Signal die Bremse freigeben würde, sofern die Federeinrichtung den Steuerkolben nicht am Verschieben hindert.

Besonders vorteilhaft ist eine Abstimmung der Kraft-Weg-Kennlinien von Lastfeder und Magnet in der Weise, dass die Kraft der Federeinrichtung, bzw. der Lastfeder, bei nicht gegebener Neutralstellung es dem Magneten nicht ermöglicht, den Steuerkolben aus seiner Ausgangslage zu verschieben und so die Bremse freizugeben, die Magnetkraft aber ausreicht, den Steuerkolben nach Freigabe des Bremssystems und wenn danach zulässigerweise die Neutralstellung nicht mehr gegeben ist, gegen die angestiegene Kraft des Federsystems in seiner zuvor verschobenen Position zu halten und damit die Bremse am erneuten Einfallen zu hindern. Dies wird u.a. durch eine entsprechend steile Kennlinie des Magneten erreicht, wobei die Haltekraft des Magneten mit der Verschiebung des Steuerkolbens erheblich ansteigt, wohingegen die Kennlinie der Federeinrichtung, rsp. der Lastfeder sehr flach verläuft.

Von großem Vorteil ist, dass Federeinrichtung, Steuerkolben und Magnet zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden können, die als kompakte Baugruppe in einer Hydraulikeinpumpe integriert oder, falls die Hochdrücke überwacht werden, auch am Hydraulikmotor angebaut werden kann. Wenn Motor und Bremse auch schon eine Baueinheit darstellen, ergibt sich damit ein System das alle notwendigen Drücke, wie Hochdruck zur Neutralstellungserkennung, sowie Niederdruck und Tankdruck zum Betätigen der Bremsen intern in einer Baugruppe verfügbar hat, so dass nur noch eine einzige Steuerleitung zur Ansteuerung des elektro-hydraulischen Magnetventils von einem separat im Fahrzeug angeordneten Schalter aus notwendig ist.

Ebenfalls von großem Vorteil ist es, wenn der Druck zum Freigeben oder Aktivieren des Bremssystems aus geeigneten Leitungen der Hydraulik abgezweigt wird. Hierdurch werden der Grad der Integration des Systems erhöht und die Anzahl von Leitungsverbindungen zwischen den Baugruppen reduziert.

Vorzugsweise wird der Speisedruck zur Freigabe des Bremssystems und der Tank- oder Gehäusedruck zum Aktivieren des Bremssystems angewendet.

Damit der Messkolben den Steuerkolben nur über die Kraft der Federanordnung betätigt, ist ein mechanischer Anschlag vorgesehen, der den Hub des Messkolbens entsprechend begrenzt. Der Messkolben kann so den Federkolben nicht in direktem Kontakt sondern nur über die Federanordnung betätigen.

Eine vorteilhafte Ausführung der Freigabeschaltung stellt sicher, dass der Raum zwischen Messkolben und Steuerkolben zu einem im Vergleich mit dem zu überwachenden Druck niedrigeren, annähernd konstanten Druckniveau, insbesondere mit dem Tankdruck verbunden ist.

Damit die Verschiebung des Messkolbens nur bei Auftreten eines für die Neutralstellung unzulässig hohen Drucks erfolgt, ist vorzugsweise eine an den Druck und an die von diesem Druck belastete Fläche des Messkolbens abgestimmte Rückstellfeder vorgesehen, die den Messkolben in Neutralstellung und entsprechend niedrigem Druck auf Anschlag hält.

Vorzugsweise ist der Durchmesser des Messkolbens derart auf das Kraftniveau der Federanordnung bzw. Lastfeder abgestimmt, dass diese zugleich die Rückstellfeder bildet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bestehen darin, dass der Messkolben abhängig vom Druckzustand im Servosystem der Pumpe des hydraulischen Fahrantriebs verschoben wird, oder darin, dass der Messkolben abhängig vom Hochdruck im Fahrantrieb verschoben wird.

Vorzugsweise wird das elektro-hydraulische Magnetventil zur Erhöhung der Haltekraft nach erfolgter Freigabe des Bremssystems mit höherem Strom angesteuert. Aus Sicherheitsgründen ist ferner eine Einrichtung vorgesehen, die die Bestromung des elektro-hydraulischen Magnetventils nach einer vorgegebenen Zeitspanne abbricht, wenn die Federanordnung das Magnetventil am Schalten hindert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

1: Einen Schaltplan der Freigabeschaltung im Zusammenwirken mit dem hydraulischen System;

2: Eine Ausführungsform der Freigabeschaltung unter Verwendung von Rückstell- und Lastfeder;

3: Eine Ausführungsform der Freigabeschaltung unter Verwendung von nur einer Feder;
In 1 ist die Freigabeschaltung 1 und ihre Einbindung in das hydraulische System dargestellt. Letzteres weist zur Versorgung der nicht dargestellten hydraulischen Motoren für die beiden Fahrstränge jeweils eine Verstellpumpe 20A, 20B auf, der jeweils ein Servosystem 21A, 21B zur Verstellung des Förderstroms zugeordnet ist. Die Freigabe des Bremssystems erfolgt durch Druckbeaufschlagung des zur Bremse führenden Druckanschlusses 17, und zwar nur dann, wenn sichergestellt ist, dass das Antriebssystem wirklich neutral gestellt ist. Ein zur Überwachung der Neutralstellung geeigneter Betriebsparameter ist der Druck in den Servoleitungen A1, A2, B1, B2, der im gezeigten Ausführungsbeispiel zu diesem Zweck herangezogen wird.
Die Freigabeschaltung 1 bildet eine einheitliche Baugruppe, die als solche in das hydraulische System integriert ist. Sie umfasst dabei das elektro-hydraulische Magnetventil 5 mit dem Elektromagneten 7 und dessen Steuerkolben 8 sowie die Lastfeder 9 und die Kolbenanordnung K1, K2, K3, K4, die im dargestellten Ausführungsbeispiel die Einrichtung zur Überprüfung neutralstellungsrelevanter Betriebsparameter bilden. Mit dieser Anordnung werden die Drücke an den vier Druckanschlüssen A1, A2, B1, B2 der Servoleitungen simultan überwacht. Ein unzulässig hoher Druck an einem der Anschlüsse A1, A2, B1 oder B2 nach einem Halt führt zu einer Verschiebung oder Aufspreizung der Kolbenanordnung, wobei zumindest der äußere Kolben K4, nachfolgend Messkolben genannt, gegen die Lastfeder 9 und den Steuerkolben des Elektromagneten derart verschoben wird, dass dieser an der Freigabe des Bremssystems gehindert ist. Die Anschläge 10a und 10b verhindern dabei den direkten Kontakt zwischen dem Messkolben K4 und dem Steuerkolben 8, so dass der Messkolben K4 nur über die Lastfeder 9 auf den Steuerkolben 8 des Magneten 7 wirken kann. Diese Funktionsweise wird nachfolgend anhand der 2 und 3 noch näher beschrieben.
Der Hydraulikdruck zur Freigabe des Bremssystems wird von der bei einschlägigen hydraulischen Systemen ohnehin vorhandenen Hilfspumpe 22 am Druckanschluss 18 des elektrohydraulischen Magnetventils 5 vor dem Einspeiseventil 23 aus der Speisedruckversorgung bereitgestellt. Aus Sicherheitsgründen sind die Bremsen so geschaltet, dass sie nur durch Druckbeaufschlagung (über den Anschluss 17) freigegeben werden können. Sind sie dagegen angezogen, ist der Anschluss 17 mit dem Tankdruckanschluss 16 verbunden. Damit wird sichergestellt, dass bei einem evtl. Ausfall der Druckversorgung die Bremsen automatisch einfallen und so kritische Fahrzustände vermieden werden.
Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Freigabeschaltung. Wie vorstehend beschrieben, dient die Schaltung zur Überwachung von vier Servoleitungen in einem zweisträngigen hydraulischen Antrieb. In gleicher Weise könnten aber auch andere Leitungen, bspw. die Arbeitsleitungen überwacht werden.
In der zylindrischen Bohrung 2 sind vier Kolben K1, K2, K3, K4 angeordnet, die jeweils zwischen sich bzw. zwischen dem ersten Kolben K1 und dem Bohrungsgrund 3 einen Raum zur Einleitung eines der zu überwachenden Drücke ausbilden, die über die Druckanschlüsse A, B und die Zuführkanäle 14 anstehen.
Die Kolben K1, K2, K3, K4 werden mittels einer Druckfeder, der Rückstellfeder 4, in den Bohrungsgrund 3 auf Anschlag aneinander geschoben, wobei sich die Rückstellfeder 4 an einem in der Bohrung 2 ausgebildeten Anschlag, einem Rückhaltestift oder dgl. abstützt. Der Bohrungsgrund 3 kann aus Montagegründen auch als lösbarer, die zylindrische Bohrung 2 verschließender Deckel ausgebildet sein.
Unzulässig hoher Druck in einer der Leitungen führt dazu, dass zumindest der Messkolben K4 gegen Federkraft verschoben wird, wobei es im Ergebnis nicht darauf ankommt, ob ein erhöhter Druck im Bohrungsgrund alle Kolben gemeinsam verschiebt oder der Druck in einem der anderen Zwischenräume die Kolbenanordnung gegen die Feder 4 einerseits und gegen den Bohrungsgrund 3 andererseits aufspreizt.
Die Kolben K1, K2, K3, K4 besitzen an der Stirnseite 13 jeweils eine Quernut 15, um eine optimale Druckwirkung auf die Kolben zu gewährleisten. Am Umfang der Kolben ist jeweils eine Ringnut 11 ausgebildet, die schmale Ringstege 12 zwischen den Kolbenstirnseiten 13 und den Ringnuten 11 erzeugt, die eine geringere Abmessung als der Durchmesser der Zuführkanäle 14 aufweisen. Die Kolben werden so in der Bohrung 2 schwimmend geführt, während zugleich eine ununterbrochene Verbindung zwischen den Zuführkanälen 14 und den Kolbenstirnseiten 13 sichergestellt ist.
Der Hub des Messkolbens K4 ist durch einen Anschlag 10a in der Bohrung 2 begrenzt. Eine Lastfeder 9 stützt sich einerseits auf dem Messolben K4 und andererseits auf dem Steuerkolben 8 des Elektromagneten 7 ab. Der Hub des Steuerkolbens 8 wird gleichfalls von einem Anschlag 10b limitiert, so dass der Messkolben K4 alleine durch die Lastfeder 9 auf den Steuerkolben 8 wirkt und beide nie in direkten Kontakt kommen.
Der Steuerkolben 8 bewegt sich beim Einschalten des Elektromagneten 7 gegen die Kolben K1, K2, K3, K4 soweit die durch den Elektromagneten 7 erzeugte Kraft auf den Steuerkolben 8 die Federkraft der Lastfeder 9 überwiegt. Die Federkräfte der Lastfeder 9 sind dabei so abgestimmt, dass eine vergleichsweise nur geringe Kraft auf den Steuerkolben ausgeübt wird, wenn sich alle Kolben K1, K2, K3, K4 in ihrer Ausgangslage befinden. In diesem Falle wird der Steuerkolben 8 beim Einschalten des Elektromagneten 7 die Lastfeder 9 bis zum Erreichen seines Anschlags 10b in der Bohrung 2 komprimieren. Die Kennlinie des Elektromagneten 7 ist dabei so bemessen, dass er in diesem Zustand genügend Haltekraft aufbringt, um den Steuerkolben 8 gegen die Lastfeder 9 dann auch zu halten, wenn im Fahrbetrieb entsprechender Hochdruck erforderlich ist und die Kolben K1, K2, K3, K4 nachträglich gegen die Lastfeder 9 verschoben werden (2 zeigt diesen Zustand). Hierzu wird in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich die Kennlinie des Elektromagneten 7 durch gleichzeitige Änderung des Schaltstromniveaus aufgespreizt.
Wenn andererseits beim Schalten des Magneten 7 durch eine Fehlfunktion im Fahrantrieb die Lastfeder 9 bereits durch die Verschiebung der Kolben K1, K2, K3, K4 komprimiert ist und dadurch eine erhöhte Federkraft auf den Steuerkolben 8 ausgeübt wird, ist der Elektromagnet 7 aufgrund der abgestimmten jeweiligen Kennlinien nicht in der Lage, den Steuerkolben 8 aus seiner Ausgangsposition heraus gegen die stärker vorgespannte Lastfeder 9 zu verschieben.
Der Steuerkolben 8 hat im Ausführungsbeispiel die Funktion eines 2/3-Wegeventils. Seine beiden Schaltpositionen entscheiden über die Freigabe des Bremssystems oder seine Sperrung. Bei inaktivem Elektromagneten 7 oder zu großer Kraft der Lastfeder 9 gegen den aktiven Elektromagneten 7 befindet er sich in seiner Ausgangsposition. Bei aktiviertem Elektromagneten 7 und hinreichend niedriger Kraft der Lastfeder wird er in seine Arbeitsposition gegen den Anschlag 10b in der Bohrung 2 verschoben.
Der Steuerkolben 8 hat drei Druckanschlüsse: den Tankdruckanschluss 16, den Druckversorgungsanschluss 18, welcher vorzugsweise Speisedruck führt und den zum Bremssystem führenden Druckanschluss 17. In seiner Ausgangsposition verbindet der Steuerkolben 8 den Druckanschluss 17 zum Bremssystem mit dem Tankdruckanschluss 16, wodurch die Bremsen druckentlastet werden und das Anfahren verhindern. In der Arbeitsposition des Steuerkolbens 8 am Anschlag 10b werden der Druckanschluss 17 zum Bremssystem und der Druckversorgungsanschluss 18 miteinander verbunden, wodurch die Bremsen gelöst werden.
Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen von 2. Die Bezugszeichen wurden beibehalten, auch die Funktionsweise ist in wesentlichen Teilen die gleiche wie in 1, allerdings mit dem Unterschied, dass die Lastfeder 9 zugleich zur Rückstellung der Kolben K1, K2, K3, K4 dient.
In der in 3 dargestellten Stellung ist die Kolbenanordnung in Richtung des Magnetventils 5 bzw. des Elektromagneten 7 verschoben, weil bspw. zwischen Bohrungsgrund 3 und erstem Kolben K1, d.h. am Druckanschluss A1 unzulässig hoher Druck herrscht. Die auf den Steuerkolben wirkende Lastfeder 9 wird dadurch so stark komprimiert, dass das Magnetventil 5 die Bremsen nicht freigeben kann. In der Neutralstellung, werden die Kolben K1, K2, K3, K4 durch die Lastfeder 9, die dann zugleich als Rückstellfeder dient, auf Anschlag in den Bohrungsgrund 3 der Bohrung 2 geschoben, wobei dieser wiederum auch als lösbarer, die zylindrische Bohrung 2 verschließender Deckel ausgebildet sein kann.
Die Freigabeschaltung arbeitet in beiden Ausführungsformen wie folgt:
Ist in keiner der Leitungen vor Freigabe der Bremsen ausreichend hoher Druck vorhanden, der die Kolben aus ihrer Ausgangslage gegen die zur Rückstellung anliegende Federkraft verschiebt, dann kann beim Einschalten des Elektromagneten dieser den Steuerkolben gegen die geringe Kraft der Lastfeder 9 bewegen. Mit der Verschiebung des Steuerkolbens wird der Druckanschluss 18 mit dem zum Bremssystem führenden Anschluss 17 verbunden; die Bremsen werden gelöst.
Nach dem Lösen der Bremsen wird beim Bewegen des Fahrzeugs in jedem Fall Hochdruck benötigt. In den Servoleitungen wird somit ebenfalls erhöhter Druck auftreten, der in der erfindungsgemäßen Freigabeschaltung die Kolben gegen die Kraft der Federn und des Magneten verschiebt. Die Bremsen können trotzdem nicht wieder einfallen, weil der geschaltete Magnet aufgrund seiner Kennlinie genügend Haltekraft gegen eine nachträgliche Komprimierung der Federn aufbringt.
Bei einem Halt wird die Kolbenanordnung mit Federkraft in die Ausgangslage in den Bohrungsgrund zurückgeschoben, wenn der Druck in allen überwachten Leitungen ausreichend abgebaut ist. Ungewöhnlich hoher Druck in einer der Leitungen führt andererseits dazu, dass zumindest der äußere Kolben, der Messkolben K4 gegen die Kraft der Lastfeder verschoben wird oder verschoben bleibt. Ist aber bei einem Halt vor dem Anfahren und dem Schalten des Magneten zumindest der Messkolben K4 bereits verschoben, weil in mindestens einer der Leitungen der Druck nicht ausreichend abgebaut ist, dann reicht die initiale Kraft des Magneten nicht aus, den Steuerkolben gegen die Kraft der Federn zu verschieben und die Bremsen freizugeben, damit sie gelöst werden können.

A1, A2: Druckanschlüsse Servosystem A
B1, B2: Druckanschlüsse Servosystem B
K1–K4: Kolben
1: Freigabeschaltung
2: Bohrung
3: Bohrungsgrund
4: Rückstellfeder
5: elektrohydraulisches Magnetventil
7: Elektromagnet
8: Steuerkolben
9: Lastfeder
10a, 10b: Anschlag
11: Ringnut
12: Ringsteg
13: Kolbenstirnseite
14: Zuführkanal
15: Quernut
16: Tankdruckanschluss
17: Druckanschluss zum Bremssystem
18: Druckversorgungsanschluss Druckversorgung
20A: Verstellpumpe Strang A
20B: Verstellpumpe Strang B
21A, 21B: Servosysteme A, B
22: Hilfspumpe
23: Einspeiseventil

Claims

Schaltung zur Freigabe oder Sperrung eines Bremssystems eines hydraulischen Fahrantriebs, mit – einer Einrichtung zur Überprüfung neutralstellungsrelevanter Betriebsparameter, – einer Federeinrichtung, insbesondere einer Lastfeder (9), die gegen den Steuerkolben (8) eines elektro-hydraulischen Magnetventils (5) wirkt, das durch elektrische Ansteuerung zur Freigabe des Bremssystems ausgebildet ist – einer Einrichtung zur Erzeugung einer von der Neutralstellung abhängigen Kraft der Federeinrichtung, wobei ein Messkolben (K4) abhängig vom Druck in einer neutralstellungsrelevanten Leitung gegen die Kraft der Federeinrichtung verschiebbar ist und hierdurch den Steuerkolben (8) des elektro-hydraulischen Magnetventils (5) betätigt, und – bei nicht gegebener Neutralstellung die Kraftwirkung der Federeinrichtung das elektro-hydraulische Magnetventil (5) entgegen der elektrischen Ansteuerung seines Elektromagneten (7) an der Freigabe des Bremssystems hindert.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei das elektro-hydraulische Magnetventil (5) so ausgelegt ist, dass das Bestromen seines Elektromagneten (7) eine Verschiebung seines Steuerkolbens (8) bewirkt, wodurch ein hydraulisches Signal ausgelöst wird, das die Bremse freigibt, sofern die Federeinrichtung den Steuerkolben (8) nicht an der Verschiebung hindert.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Kraft-Weg-Kennlinien von Lastfeder (9) und Elektromagnet (7) so abgestimmt sind, dass die Kraft der Lastfeder (9), bei nicht gegebener Neutralstellung es dem Elektromagneten (7) nicht ermöglicht, den Steuerkolben (8) aus seiner Ausgangslage zu verschieben und so die Bremse freizugeben, die Magnetkraft aber ausreicht, den Steuerkolben (8) nach Freigabe des Bremssystems und wenn danach zulässigerweise die Neutralstellung nicht mehr gegeben ist, gegen die angestiegene Kraft des Federsystems in seiner zuvor verschobenen Position zu halten und damit die Bremse am erneuten Einfallen zu hindern.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Federeinrichtung, Steuerkolben (8) und Elektromagnet (7) zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, die als kompakte Baugruppe in einer Hydraulikeinrichtung integrierbar oder anbringbar ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elektro-hydraulische Magnetventil (5) den Speisedruck zum Freigeben oder Aktivieren des Bremssystems in einer aus dem hydraulischen Fahrantrieb abgezweigten Leitung (17) steuert.
Schaltung nach Anspruch 5, wobei der Speisedruck zur Freigabe des Bremssystems und der Tank- oder Gehäusedruck zum Aktivieren des Bremssystems angewendet werden.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein mechanischer Anschlag (10a) vorgesehen ist, der den Hub des Messkolbens (K4) derart begrenzt, dass dieser den Steuerkolben (8) nur über die Federanordnung betätigt.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Raum zwischen Messkolben (K4) und Steuerkolben (8) zu einem im Vergleich mit dem zu überwachenden Druck niedrigeren, annähernd konstanten Druckniveau, insbesondere mit dem Tankdruck verbunden ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Rückstellfeder (4) vorgesehen ist, die den Messkolben (K4) in Neutralstellung auf Anschlag hält.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Lastfeder (9) derart auf das Kraftniveau des Messkolbens (K4) und des Stellkolbens (8) abgestimmt ist, dass die Lastfeder (9) zugleich die Rückstellfeder bildet.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Messkolben (K4) abhängig vom Druck in einem Servosystem (21) einer Pumpe des hydraulischen Fahrantriebs verschoben wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Messkolben (K4) abhängig vom Hochdruck im Fahrantrieb oder Spüldruck verschoben wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das elektro-hydraulische Magnetventil (5) zur Erhöhung der Haltekraft nach erfolgter Freigabe des Bremssystems mit höherem Strom angesteuert wird.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Bestromung des elektro-hydraulischen Magnetventils (5) nach einer vorgegebenen Zeitspanne abbricht, wenn die Federanordnung das elektrohydraulische Magnetventil (5) am Schalten hindert.