DE2535762A1

DE2535762A1 - Hydrostatischer vierradantrieb

Info

Publication number: DE2535762A1
Application number: DE19752535762
Authority: DE
Inventors: Loren L Alderson
Original assignee: Cessna Aircraft Co
Current assignee: Cessna Aircraft Co
Priority date: 1974-08-12
Filing date: 1975-08-11
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2282073A1; FR2282073B3

Description

Patentanwalt DIPL.-PHYS. DR. W. LANGHOFF Rechtsanwalt B. LANGHOFF*

MÜNCHEN β, W.SSMANNSTRASSE ,4 · TELEFON »32774 · TELEGRAMMADRESSE: LANGHOFFPATENT MÜNCHEN

München, den 12.8.1975 Unser Zeichen: 64 - 1578

THE CESSNA AIRCRAFT COMPANY, 5800 East Pawnee Road, Wichita

Kansas 67200, USA

Hydrostatischer Vierradantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Antriebssystem bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb.

Bei hydraulischen Antriebsanlagen für Fahrzeuge sind bereits verschiedene Ausführungsformen bekannt, die das Differentialgleitproblem betreffen. Wenn ein einziges Pumpensystem die Antriebsmotoren aller vier Räder parallel versorgt, so liegt das Hauptproblem darin, daß beim Rutschen eines Rades die gesamte Energie der Anlage vergeudet wird und die übrigen drei Räder kein Drehmoment entwickeln. Es wurde versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß zwei getrennte Pumpen vorgesehen sind, die von einer gemeinsamen Antriebsmaschine angetrieben werden, wobei jede Pumpe ein Paar gegenüberliegender Räder in Parallelverbindung speist, so daß beim Rutschen eines Rades die beiden

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durch das zweite Pumpensystem belieferten Räder das Fahrzeug immer noch antreiben. Ein Beispiel dieser Ausführungsform ist in der US-PS 3 641 765 beschrieben. Bei Anlagen dieser Art, bei denen zwei Pumpensysteme verschiedene
Achsen verschiedener Radpaare antreiben, entstehen Probleme
dann, wenn die Pumpenleistungen nicht identisch sind oder wenn die Geschwindigkeit von Vorder- und Hinterrädern unterschiedlich ist, wobei dann eine Pumpeneinrichtung gegen die andere oder als Motor wirken kann. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug eine Kurve fährt, so beschreiben die Vorderräder einen
größeren Weg und bewegen sich schneller als die Hinterräder, wodurch die hintere Pumpe veranlaßt würde, gegen die Antriebsmaschine zu arbeiten. Um dieses Problem zu lösen, ist in
der oben erwähnten Patentschrift ein begrenzter Fluidweg zwischen dem vorderen, die Vorderräder antreibenden und dem hinteren, die Hinterräder antreibenden Kreislauf vorgesehen, so daß ein gewisses Spiel bei unterschiedlicher Radgeschwindigkeit gegeben ist, welches es den zwei Pumpen ermöglicht,
gemeinsam zu arbeiten, ohne gegeneinander zu arbeiten. Wie aus der obigen Patentschrift hervorgeht, ist dort in dem die
beiden Systeme miteinander verbindenden Fluidweg eine feste
Drosselstelle vorgesehen, so daß eine geringe Fluidmenge von dem einen System in das andere gelangen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebene Ausfuhrungsform zu verbessern, und zwar durch Verwendung eines leistungsfähigeren Systems mit einem doppelt wirkenden Strömungsbegrenzer, so daß unterschiedliche Geschwindigkeiten der Achsen möglich sind, anstelle der bekannten Anlagen mit einer festen Drosselöffnung. Dieser doppelt wirkende

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StrömungsDegrenzer ermöglicht es, daß das Fluid in beiden Richtungen in beide Systeme strömt, bis zu einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit, z.B. 7,5 l/min, bevor er den Fluidfluß unterbricht oder begrenzt.

Es ist demnach das wesentlichste Ziel der vorliegenden Erfindung, einen hoch wirksamen Differentialantrieb mit begrenzter Rutschmöglichkeit zwischen den Vorder- und Hinterrädern eines Vierradantriebssystems zu schaffen.

Der Differentialantrieb mit begrenztem Gleiten nach der Erfindung soll einen größeren Differentialbereich als bekannte Anlagen aufweisen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Die einzige FIGUR zeigt eine schematische Darstellung eines Übertragungssystems nach der Erfindung.

Die Figur zeigt eine allgemeine Anordnung eines hydrostatischen Vierradantriebs mit einer Antriebsmaschine 10, die im Gleichtakt ein Paar hubverstellbarer Verdrängungspumpen 12 und 14, etwa Taumelscheibenpumpen, antreibt. Die Pumpen 12 und 14 können jedoch aucn Pumpen mit fester Verdrängung sein, wobei dann die Strömungsveränderung durch die Geschwindigkeit der Antriebsmaschine erfolgt. In jedem Fall jedoch werden beide Pumpen mit gleicher Geschwindigkeit und gleichem Strömungsdurchsatz von der Antriebsmaschine mechanisch angetrieben. Die gestrichelte Linie 15 zeigt eine mechanische

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Verbindung zwischen den beiden Pumpen und veranschaulicht, daß zu jeder Zeit gleiche Strömungsmengen gepumpt werden. Die vier Räder des Fahrzeugs 17, 19, 21 und 23 werden einzeln von Motoren mit fester Verdrängung 16, 18, 20 bzw. 22 angetrieben. Hierbei handelt es sich um bekannte Axialkolben- oder Getriebemotoren. Die Vorderräder 17 und 19 werden durch die Pumpe 12 über einen aus Druckleitung 2 5 und Rückflußleitung 26 bestehenden geschlossenen Hydraulikkreislauf angetrieben. Die Druckleitung 25 liefert in einem parallelen Kreislauf Fluiddruck an die Motoren 16 und 18, und die Ablaufflüssigkeit gelangt über die Rückflußleitung 2 6 wieder zur Pumpe 12. Aufgrund der Parallelschaltung der Motoren 16 und 18 besteht eine unbegrenzte Schlupfmöglichkeit zwischen den sich gegenüberliegenden Rädern, was beim Wenden des Fahrzeugs und unter anderen Bedingungen notwendig ist. Die Pumpe 14 liefert Druckfluid über einen aus Druckleitung 27 und Rückflußleitung 28 bestehenden geschlossenen Hydraulikkreislauf an die Hinterräder 21 und 23. Die Motoren sind, wie oben beschrieben, in ähnlicher Parallelschaltung mit der Pumpe 14 verbunden.

Zwei in .ioeiden Richtungen, d.h. doppelt wirkende Strömungsbegrenzer 31 und 32 verbinden die getrennten Pumpenkreisläufe 12 und 14 miteinander. Strömungsbegrenzer sind in der Hydraulik bekannt (z.B. US-PS 3 405 776), sie gestatten eine Strömungs- · menge bis zu einer vorbestimmten Höhe, wo der Begrenzer den Strom zu unterbrechen oder zu begrenzen beginnt, so daß die Strömungsmenge unabhängig vom Druck nicht weiter steigen kann. Derartige Vorrichtungen messen im allgemeinen den Druckabfall an einer veränderbaren Drosselöffnung, welche bei einem bestimmten Druckabfall geschlossen wird und dadurch die Strömung begrenzt. Bei Strömungen unterhalb dieses Begrenzungspegels gelangt die Flüssigkeit praktisch ohne Druckverlust durch den Strömungsbegrenzer.

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Wirkungsweise .

Wenn sich die Vorderräder bei dem dargestellten Antriebssystem schneller als die Hinterräder zu drehen beginnen, gelangt überschüssige Flüssigkeit von der Pumpe 12 durch den Strömungsbegrenzer 31 und 32, je nach der Arbeitsrichtung des Fahrzeugs, zur Pumpe 14 für die Hinterräder. Der Bereich der Differentialgeschwindigkeit zwischen Vorder- und Hinterrädern bewegt sich von Null bis zu der in den Strömungsbegrenzern 31 und 32 eingestellten Strömungshöhe. Wenn nun ein Rad zu rutschen beginnt, wodurch die eine Pumpe in Bezug auf die andere überdreht, überschreitet die überlaufende Flüssigkeit aus dem überdrehenden Kreislauf schnell den Begrenzungspegel des Strömungsbegrenzers, und dieser wird aktiv und begrenzt die Strömung, wodurch Druck und entsprechend auch Drehkraft an den beiden Rädern des gegenüberliegenden Kreislaufs erhalten bleiben. Eine Anlage dieser Art ist viel wirksamer als eine Anlage, bei welcher die überlaufende Flüssigkeit über eine feste Drosselstelle mit wesentlichem Druckabfall gelangen muß.

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Claims

Patentan s ρ r ü c h e :

Hydrostatisches Antriebssystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, gekennzeichnet durch ein Paar von einer gemeinsamen Antriebsmaschine (10) angetriebenen hubverstellbaren Verdrängungspumpen (12,14), durch mehrere Motoren (16,18,20,22) zum Antrieb jeweils eines Rades des Fahrzeugs, durch getrennte Hydraulikkreise, die jede Pumpe in Fluidantriebsverbindung mit einem Paar der Motoren bringen, die an gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs die Räder antreiben, wobei die Hydraulikkreise diesen Motorpaaren jeweils parallel Strömung liefern zur Differentialbewegung des Räderpaares, und durch eine Strömungsbegrenzungseinrichtung (31,32), die die Hydraulikkreise miteinander verbindet, wodurch eine vorbestimmte Strömungsmenge ohne nennenswerten Druckabfall vom einen zum anderen Kreis gelangen kann, um unterschiedliche Geschwindigkeiten der Räder zwischen den beiden getrennten Hydraulikkreisen auszugleichen.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Strömungsbegrenzer in beiden Richtungen wirkt.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es umkehrbar ist, wobei die Druck- und Rückflußleitungen der Hydraulikkreise umkehrbar sind und wobei ein zweiter Strömungsbegrenzer

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die Rückflußleitung des einen Kreises mit der Rückflußleitung des anderen Kreises verbindet.

Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es umkehrbar ist, wobei die Druck- und Rückflußleitungen der Hydraulikkreise umkehrbar sind und wobei ein zweiter Strömungsbegrenzer die Rückflußleitung des einen Kreises mit der Rückflußleitung des anderen Kreises verbindet und beide Strömungsbegrenzer in beiden Richtungen arbeiten.

Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Hydraulikkreise eine umkehrbare geschlossene Schleife mit Druck- und Rückflußleitungen aufweisen und daß ein zweiter Strömungsbegrenzer die beiden Kreise auf der gegenüberliegenden Seite von dem ersten Strömungsbegrenzer miteinander verbindet.

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