DE2710055C2

DE2710055C2 - Hydrostatisches verstellbares Getriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2710055C2
Application number: DE2710055A
Authority: DE
Inventors: Masao Niiza Saitama Nishikawa; Noriyuki Tokio Takahashi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1976-03-09
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1984-08-16
Also published as: GB1576486A; FR2343935A1; US4087969A; FR2343935B1; JPS52109076A; IT1080050B; JPS5744101B2; DE2710055A1

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches verstellbares Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Druckregelung für einen Öldruck, mit einer durch eine Eingangswelle angetriebenen Hydropumpe und einem mit der Hydropumpe in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf liegenden Hydromotor mit einer Ausgangswelle für den Fahrantrieb, mit einer durch die Eingangswelle angetriebenen hydraulischen Versorgungspumpe konstanten Verdrängungsvolumens, deren Förderstutzen mit einer Versorgungsleitung verbunden ist, weiche an beide Leitungen des geschlossenen hydraulischen Kreislaufs über zu diesem öffnende Rückschlagventil angeschlossen ist, und mit einer Druckregeleinrichtung, in der ein gleitend verschiebbares Organ angeordnet ist, durch das volumenveränderliche hydraulische Kammern definiert sind, von denen eine mit dem geschlossenen hydraulischen Kreislauf und eine andere mit der Versorgungsleitung verbunden ist, wobei abhängig von den Verschiebungen des Organs eine Druckregelung stattfindet

Bei einem bekannten Getriebe dieser Art (DE-OS 20 65 423) dient die Druckregeleinrichtung dazu, einen von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängigen Druck abzuleiten, der zur Verstellung der Hydropumpe dient Nicht zum Fahrantrieb gehörende Druckverbraucher werden bei diesem bekannten Getriebe nicht aus dem geschlossenen hydraulischen Kreislauf versorgt

Bei diesem Getriebe tritt in dem geschlossenen hydraulischen Kreislauf ein veränderlicher Druck auf.

Es ist auch ein hydrostatisches verstellbares Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt (DE-AS 11 98 219), bei welchem wahlweise eine oder zwei Hydropumpen wahlweise mit einem oder mehreren Hydromotoren zum Antrieb der Fahrzeugräder und/oder einem Hydromotor zum Antrieb einer Zapfstelle verbunden werden und die Geschwindigkeitsregelung durch Veränderung der Förderleistung der Hydropumpen erfolgt wobei über das Versorgungssystem nichts ausgesagt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches verstellbares Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ein konstanter Druck in der von der Hydropumpe zum * hydromotor führenden Leitung des geschlossenen hydraulischen Kreislaufs aufrechterhalten wird, wobei der konstante Druck gleichzeitig zur Versorgung von weiteren, nicht zum Fahrantrieb gehörenden Druckverbrauchern bestimmt ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs gelöst

Im normalen Fahrantriebszustand des Hydromotors besteht zwischen seinem Zulauf und seinem Ablauf ein vom Fahrwiderstand abhängiges Druckgefälle. Dennoch kann in der Zulaufleitung ein konstanter Druck aufrechterhalten werden, wenn in der Ablaufleitung ein veränderbarer Vordruck erzeugt wird, der dann von der Hydropumpe entsprechend dem momentanen Druckgefälle am Hydromotor überhöht wird. Dieser Vordruck in der Ablaufleitung wird von der Veirsorgungspumpe abgegeben und am Druckbegrenzungsventil geregelt. Der das Druckbegrenzungsventil steuernde Druckwiegekolben ist einerseits vom Druck in der Zulaufleitung und andererseits vom Druck in der Versorgungsleitung, also auch vom Druck in der Ablaufleitung beaufschlagt, ist also vom Druckgefälle am Hydromotor belastet. Beim Motorbremsbetrieb gilt das Gleiche, wobei dann das Druckgefälle umgekehrt ist.
Durch Aufrechterhaltung des konstanten Drucks in

fi5 der Zulaufleitung werden die an die Zulaufleitung angeschlossenen, nicht zum Antrieb gehörenden Druckverbraucher wie zum Beispiel eine Servolenkung und ein Bremskraftverstärker mit konstantem Druck versorgt,

was deren einwandfreies Arbeiten sicherstellt Damit erübrigt sich eine gesonderte kostspielige Hydraulikpumpe zur Versorgung solcher Verbraucher.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F j g. 1 eine schematische Darstellung der hydraulischen Anordnung in einem hydrostatischen verstellbaren Getriebe für Kraftfahrzeuge und einer Druckregeleinrichtung und

Fig. 2 ein Diagramm des Öldrucks X in der Hoch- ι ο druckleitung, des Öldrucks. Yin der Versorgungsleitung und des kombinierten Öldrucks Z — X + Y.

Das hydrostatische Getriebe T enthält eine Hydropumpe 3 mit konstanter Verdrängung.

Diese ist zum Antrieb mit einer Eingangswelle 2 gekuppelt, die von einer Antriebsmaschine 1 angetrieben wird. Außerdem gehört ein Hydromotor 4 mit veränderlicher Verdrängung und einer Ausgangswelle 5 zum Getriebe. Pumpe 3 und Motor 4 sind miteinander fluchtend angeordnet und durch einen geschlossenen hydraulisehen Kreislaufe miteinander verbunden. Der geschlossene Kreislauf 6 besteht aus einer Leitung 6Λ rwischen einem Auslaßstutzen an der Hydropumpe 3 und einem Einlaßstutzen am Hydromotor 4 und einer Leitung 6/ zwischen einem Auslaß am Motor 4 und einem Einlaß an der Pumpe 3. Die beiden Leitungen sind durch eine Kurzschlußleitung 7 miteinander verbunden. In dieser Verbindungsleitung 7 ist ein querschnittsveränderliches Drosselventil 8 vorgesehen, das als darin angeordnetes Kupplungsglied dient. Die Leitungen 6h, 61 sind über Rückschlagventile 9,10 mit einer Versorgungsleitung 12 verbunden, die zum Förderstutzen einer Versorgungspumpe 11 führt Die Versorgungspumpe 11 wird durch die Eingangswelle 2 angetrieben.

Mit C ist die Druckregeleinrichtung bezeichnet, die den Öldruck in der Leitung 6Λ regelt und praktisch auf gleicher Höhe hält Die Druckregeleinrichtung arbeitet mit einem Organ 13, das einen Zylinder 14 und eine Ventilkammer 15 besitzt, die nebeneinander angeordnet sind. Ein Drudckolben oder Organ 16 ist verschiebbar im Zylinder 14 angeordnet und teilt das Zylinderinnere in eine rechte und eine linke Kammer 18,17. Die iinke Kammer 17 ist mit der Leitung 6h durch eine Öldruckfühlerleitung 19 und die rechte Kammer 18 ist mit der Versorgungsleitung 12 durch eine Rücklauf leitung 20 verbunden, -in der rechten Kammer 13 ist eine am Kolben 16 bzw. dem Kammerboden anliegende unter Spannung eingesetzte Druckfeder 21 angeordnet, durch die der Kolben 16 nach links gedrückt wird. Auf jeder Seite des Kolbens 16 sind Anschläge 22, 23 vorgesehen, die bei der Kolbenbewegung an den Zylinderböden zur Anlage kommen und so die Kolbenbewegung begrenzen. Die von dem Anschlag 22 ausgehende Kolbenstange 24 reicht in die Ventilkammer 15 hinein und ist an ihrem vorderen Ende mit oinem Federteller 25 ausgerüstet. In der dem Federteller 25 gegenüberliegenden Wand der Ventilkammer 15 ist eine Ventilbohrung 26 vorgesehen, die mit der Versorgungsleitung 12 verbunden ist. Die Ventilbohrung 26 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 27 abgeschlossen. Zwischen dem Druckbegrenzungsventil 27 und dem Federteller 25 ist eine Regelfeder 28 unter Vorspannung eingesetzt. Die Federkraft der Regelfeder 28 ist geringer als die der Druckfeder 21. Die Ventilkammer 15 ist außerdem durch eine Entlastungsleitung 29 π·'ί einem ölsumpf 30 verbunden. es

Mit a bi.'« d sind verschiedene hydraulisch betätigte Druckverbi^ucher des Fphrzeugs bezeichnet, wie z. B. eine Servolenkung, ein Bremsverstärker oder dergleichen, die an die genannte linke Kammer 17 durch eine Öldruckleitung 32 mit einem Druckreduzierventil 31 oder direkt an die genannte Leitung 6h angeschlossen sind.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels beschrieben:

Zunächst arbeitet das hydrostatische Getriebe wie folgt:

Wenn das veränderliche Drosselventil 8 geschlossen ist und die Hydropumpe 3 durch die Eingangswelle 2 angetrieben wird, läuft Hydrauliköl im Kreislauf 6 um. Hierdurch wird der Hydromotor 4 angetrieben. In diesem Fall kann durch Veränderung der Kapazität des Hydromotors vom Maximum zum Minimum das Drehzahlverhältnis zwischen den Umdrehungen der Eingangswelle 2 und denen der Ausgangswelle 5 stufenlos zwischen Maximum und Minimum (1:1) verändert werden. Während dieser Arbeitsweise wird ein Teil des Hydrauliköls in der Leitung 6Λ durch die Leitungen 19, 32 den hydraulisch angetriebenen Einrichtungen a bis d zugeführt, um sie entsprechend zu betreiben. Wem; dadurch die ölmenge im ölkreislauf 6 abnimmt, öffnen die Rückschlagventile 9,10, so daß von der Versorgungspumpe 11 gefördertes öl durch die Versorgungsleitung 12 dem Kreislauf 6 zugeführt wird. Das gleiche gilt, wenn Ölverluste dut-jh Leckagen an den Gleitflächen im Hydromotor 4 etc. auftreten.

Andererseits funktioniert die Öldruckregelung C wie folgt:

Wenn weder ein Abfluß noch ein Nachschub für den Kreislauf 6 erfolgt, steigt der Öldruck in der Leitung 6Λ an, wie dies durch die Linie X in F i g. 2 gezeigt ist Der Anstieg entspricht dem Lastanstieg an der Ausgangswelle 5. Damit steigt der Öldruck in der linken Kammer 17 des Zylinders 14, die stets mit der Leitung 6h verbunden ist, entsprechend. Wenn dieser Öldruck den Öldruck in der rechten Kammer 18 (der dem Öldruck in der Versorgungsleitung 12 entspricht) plus den aus der festgelegten Kraft der Druckfeder 21 resultierendem Öldruck übersteigt, verschiebt sich der Koiben 16 entsprechend dem Anstieg des Öldrucks in der linken Kammer 17, der dem Öldruck in der Leitung 6Λ entspricht, den Federteller 25 von der äußersten linken zur äußersten rechten Stellung, so daß die vorgegebene Federkraft der Regelfeder 28, die den öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 27 bestimmt, sich verringert Daraus ergibt sich, wie in F i g. 2 durch die Linie Y gezeigt, daß der Öldruck in der Versorgungsleitung 12 dann am höchsten ist, wenn der Kolben 16 in seiner am weitesten links befindlichen Stellung steht, und absinkt, wenn der Kolben 16 nach rechts verschoben wird. Diese Kennzeichnungslinie Y verläuft der Kennzeichnungslinie deÖldrucks X in der Hochdruckölleitung genau entgegenge»etz(. Im praktischen Betrieb des Getriebes wird jedoch stets Hydrauliköl von der Versorgungsleitung 12 im Kreislauf 6 nachgeliefert, so daß der wirkliche Öldruck in der Leitung 6Λ sich aus der Summe der öldrükke X und Y ergibt. Infolgedessen wird stets ein fester Wert, wie er durch die Linie Z gezeigt ist, eingehalten. Daraus ergibt sich, daß das Hydrauliköl, das von der Leitung 6h durch die Leitungen 19,32 den verschiedenen angehängten Apparaten a—d zugeführt wird, immer unter einem konstanten Druck steht und die Funktion der Apparate a—i/unabhängig von den Belastungsänderungen des Getriebes ist.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, verringert sich der Öldruck in einer Versorgungsleitung, die über Rückschlagventile mit dem geschlossenen hy-

draulischen Kreislauf eines verstellbaren Getriebes und dem AuslaBstutzen einer Versorgungspumpe verbunden ist, entsprechend dem öldruckanstieg in dem geschlossenen Kreislauf.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß Veränderungen des Drucks im hydraulischen Kreislaufabschnitt 6Λ automatisch durch den Druck des Öls, das aus der Versorgungsleitung zugeführt wird, berichtigt werden, so daß ein fester Druckwert unabhängig von der Belastung des Getriebes aufrechterhalten wird. Der Kreislaufabschnitt 6A kann daher wirkungsvoll als Druckquelle für verschiedene hydraulisch betätigte Apparate in einem Fahrzeug genutzt werden.

Hierzu I Blatt Zeichnungen Γι

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Claims

Patentanspruch:

Hydrostatisches verstellbares Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Druckregelung für einen Öldruck, mit einer durch eine Eingangswelle angetriebenen Hydropumpe und einem mit der Hydropumpe in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf liegenden Hydromotor mit einer Ausgangswelle für den Fahrantrieb, mit einer durch die Eingangswelle angetriebenen hydraulischen Versorgungspumpe konstanten Verdrängungsvolumens, deren Förderstutzen mit einer Versorgungsleitung verbunden ist, welche an beide Leitungen des geschlossenen hydraulischen Kreislaufs Ober zu diesem öffnende Rückschlagventile angeschlossen ist, und mit einer Druckregeleinrichtung, in der ein gleitend verschiebbares Organ angeordnet ist, durch das volumenveränderliche hydraulische Kammern definiert sind, von denen eine mit dem geschlossenen hydraulischen Kreislauf und eine andere mit der Versorgungsleitung verbunden ist, wobei abhängig von den Verschiebungen des Organs eine Druckregelung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene hydraulische Kreislauf stets in der gleichen Richtung durchflossen wird, daß die Hydropumpe (3) ein konstantes Verdrängungsvolumen und der Hydromotor (4) ein veränderliches Verdrängungsvolumen aufweist, daß das verschiebbare, als Druckwiegekolben (16) ausgebildete Organ in einer Zylinderkammer

(14) auf seilen gegenüberliegenden Seiten die beiden hydraulischen Kammern (17,18) bestimmt, von denen die eine hydraulische Kammer (17) an die von der Hydropumpe (3) zum Hydromotor (4) führende Leitung (6h) angeschlossen ist, daß die Druckregeleinrichtung (13) ferner ein in einer Ventilkammer

(15) angeordnetes Druckbegrenzungsventil (27) aufweist, das mit seinem Einlauf an eine Abzweigung von der Versorgungsleitung (12) und mit seinem Ablauf an einen Ölbehälter (30) angeschlossen ist, wobei in der Ventilkammer (15) die Regelfeder (28) des Druckbegrenzungsventils (27) zwischen dessen Ventilelement und einem Federteller (25) angeordnet ist, der an einem Ende einer Kolbenstange (24) ausgebildet ist, und die Kolbenstange (24) sich von dem Druckwiegekolben (16) auf der Seite der vom Druck in der von der Hydropumpe (3) zum Hydromotor (4) führenden Leitung (6h) beaufschlagten hydraulischen Kammer (17) in die Ventilkammer (15) erstreckt, daß ferner in der vom Druck in der Versorgungsleitung (12) beaufschlagten hydraulischen Kammer (18) eine den Druckwiegekolben (16) derart belastende Druckfeder (21), die eine größere Federhärte als die Regelfeder (28) aufweist, angeordnet ist, daß das Druckbegrenzungsventil (27) über die Regelfeder (28) in seine geschlossene Stellung gedrückt wird, und daß an die von der Hydropumpe (3) zum Hydromotor (4) führende Leitung (6h) vsrschiedene hydraulisch betätigte Einrichtungen (a—d) des Kraftfahrzeugs, die nicht zum Fahrantrieb gehören, angeschlossen sind.