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Patent Searching and Data


Title:
HYDROSTATIC AUXILIARY DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/008412
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydrostatic auxiliary drive for assisting a main drive, a variable displacement pump of the auxiliary drive being designed and controlled such that it is possible to control pressure and thus torque independently of the slip on the main drive.

Inventors:
WILLE TOBIAS (DE)
GLAVAK ALEX (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/068460
Publication Date:
January 13, 2022
Filing Date:
July 05, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F16H61/4017; F16H61/4131; F16H61/431
Domestic Patent References:
WO2014016304A12014-01-30
Foreign References:
US20160046269A12016-02-18
US20190322167A12019-10-24
DE102012012977A12014-04-17
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Claims:
Patentansprüche

1. Hydrostatischer Zusatzantrieb mit einer Verstellpumpe (4), die über zwei Arbeitsleitungen (A, B) in einem geschlossenen Kreis mit einer hydrostatischen Motoranordnung verbunden ist, wobei die Verstellpumpe (4) ein Druckregelventil (101) aufweist, wobei eine Steuerdruckfläche des Druckregelventils (101) in Richtung einer Verringerung des Arbeitsdrucks der Verstellpumpe (4) wirkt, und wobei die Steuerdruckfläche über ein elektrisch betätigtes Stromventil (100) mit einer Speisedruckversorgung verbindbar ist.

2. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 1, wobei das Druckregelventil (101) ein 3/2- Wegeventil ist, das einen in Richtung einer Verringerung des Arbeitsdrucks wirkenden Stelldruckraum (102) eines Stellzylinders der Verstellpumpe (4) entweder über einen ersten Anschluss mit der Arbeitsdruck führenden Arbeitsleitung (A, B) verbindet, oder diesen Stelldruckraum (102) über einen zweiten Anschluss zu einer Druckmittelsenke (T) entlastet, mit einem Umschaltventil, das als 4/2-Wegeventil (103; 203) ausgebildet ist, und das mit den beiden Anschlüssen des 3/2-Wegeventils und mit der Arbeitsdruck führenden Arbeitsleitung (A, B) und der Druckmittelsenke (T) verbunden ist.

3. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 2, wobei das Umschaltventil über einen elektrischen Aktor schaltbar ist.

4. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 2, wobei das Umschaltventil über ein Vorsteuerventil schaltbar ist, das als 3/2- Wegeventil ausgebildet ist.

5. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speisedruckversorgung eine Speisepumpe (24), ein Speiseventil (18), eine Speisehauptleitung (21) und eine Speisenebenleitung (12) aufweist, wobei die Speisepumpe (24) über das Speiseventil (18) an die Speisehauptleitung (21) angeschlossen ist, und wobei die Speisehauptleitung (21) über ein vorgespanntes Rückschlagventil (14) mit der Speisenebenleitung (12) verbindbar ist, wobei die Öffnungsrichtung des Rückschlagventils (14) von der Speisehauptleitung (21) zur Speisenebenleitung (12) gerichtet ist, und wobei das Stromventil (100) an die Speisenebenleitung (12) angeschlossen ist.

6. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 5, wobei an die Speisehauptleitung (21) ein Querspülventil (20; 120) angeschlossen ist, und wobei die Motoranordnung mindestens einen Radialkolbenmotor (1) mit einem Gehäuse (16), einem Nockenring (13) und mehrere Koben (15) aufweist, wobei das Gehäuse (16) einen ersten Tankanschluss (T1) hat, der mit dem Querspülventil (20; 120) verbunden ist, und wobei bei Versorgung eines Innenraums des Gehäuses (16) über das Querspülventil (20; 120) und über den ersten Tankanschluss (T1) eine Querspülung des Innenraums realisiert ist.

7. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse (16) des mindestens einen Radialkolbenmotors (1) einen zweiten Tankanschluss (T2) hat, wobei die Querspülung vom ersten Tankanschluss (T1) durch den Innenraum zum zweiten Tankanschluss (T2) realisiert ist.

8. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 6, wobei der Innenraum des Gehäuses (16) des mindestens einen Radialkolbenmotors (1) über ein jeweiliges Rückschlagventil (22) mit den beiden Arbeitsleitungen (A, B) verbindbar ist, wobei eine Öffnungsrichtung der beiden Rückschlagventile (22) vom Innenraum zur jeweiligen Arbeitsleitung (A, B) gerichtet ist, wobei die Querspülung vom ersten Tankanschluss (T1) über eines der Rückschlagventile (22) zur damit verbundenen Arbeitsleitung (A, B) realisiert ist.

9. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Speiseventil (18) in einer vorgespannten Öffnungsstellung die Speisepumpe (24) mit der Speisehauptleitung (21) verbindet, und wobei das Speiseventil (18) in einer durch einen Aktor betätigten Sperrsteilung die Speisepumpe (24) gegen die Speisehauptleitung (21) absperrt, und wobei mit jeder Arbeitsleitung (A, B) ein Drucksensor (19) verbunden ist.

10. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die beiden Arbeitsleitungen (A, B) über ein jeweiliges HD-Ventil (8) mit der Speisenebenleitung (12) verbindbar sind, wobei das HD-Ventil (8) ein elektroproportionales Ventil ist, das über den jeweiligen Arbeitsdruck der Arbeitsleitung (A, B) aufsteuerbar ist, und das über einen jeweiligen Aktor zusteuerbar ist.

11. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Speisenebenleitung (12) über ein Speisedruckreduzierventil (17, 117) zu einer Druckmittelsenke (T) entlastbar ist.

12. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 11, wobei das Speisedruckreduzierventil (17) ein Absperrventil ist, das in einer vorgespannten Öffnungsstellung die Speisenebenleitung (12) mit der Druckmittelsenke (T) verbindet, und das in einer durch einen Aktor betätigten Sperrsteilung die Speisenebenleitung (12) gegenüber der Druckmittelsenke (T) absperrt.

13. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach Anspruch 11, wobei das Speisedruckreduzierventil (117) ein elektroproportionales Ventil ist, das über den Druck der Speisenebenleitung (12) aufsteuerbar ist, und das über einen elektromagnetischen Aktor zusteuerbar ist.

14. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei das

Querspülventil (20; 120) ein 3/2-Wegeventil ist, das in einer vorgespannten

Öffnungsstellung die Speisehauptleitung (21) mit dem Tankanschluss (T1) des Radialkolbenmotors (1) verbindet, und das in einer Schließstellung die Speisehauptleitung (21) gegenüber dem Tankanschluss (T1) absperrt und den Tankanschluss (T1) zu einer Druckmittelsenke (T) entlastet.

15. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach den Ansprüchen 8 und 14, wobei der Druck der Speisenebenleitung (12) in Richtung der Schließstellung des Querspülventils (20) wirkt.

16. Hydrostatischer Zusatzantrieb nach den Ansprüchen 7 und 14, wobei ein elektromagnetischer Aktor in Richtung der Schließstellung des Querspülventils (120) wirkt.

Description:
Hydrostatischer Zusatzantrieb

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Zusatzantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Im Internet unter https://www.mantruckandbus.com/de/unternehmen/glossar/man- hydrodrive.html ist ein LKW offenbart, der von einem Hauptantrieb angetriebene Hinterräder und von einem hydrostatischen Zusatzantrieb antreibbare Vorderräder aufweist. Der hydrostatische Zusatzantrieb kann je nach Bedarf vom Fahrer zugeschaltet werden. Abhängig von Randbedingungen, insbesondere von der Fahrgeschwindigkeit, überträgt der Zusatzantrieb erst dann ein Drehmoment an die Vorderräder, wenn an den Hinterrädern Schlupf entsteht. Dazu hat der Zusatzantrieb für jedes der beiden Vorderräder einen hydrostatischen Radialkolbenmotor, die von einer hydrostatischen Pumpe über einen geschlossenen Kreis versorgt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen hydrostatischen Zusatzantrieb zu schaffen, der zusammen mit einem Hauptantrieb von einer gemeinsamen Antriebsmaschine abgetrieben werden kann und der unabhängig vom Schlupf am Hauptantrieb gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen hydrostatischen Zusatzantrieb mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Der beanspruchte hydrostatische Zusatzantrieb hat eine Verstellpumpe, die über zwei Arbeitsleitungen in einem geschlossenen Kreis mit einer hydrostatischen Motoranordnung verbunden ist. Die Verstellpumpe weist ein Druckregelventil auf, wobei eine Steuerdruckfläche des Druckregelventils in Richtung einer Verringerung des Arbeitsdrucks der Verstellpumpe wirkt. Die Steuerdruckfläche ist über ein elektrisch betätigtes Stromventil mit einem Speisekreis oder einer Speisedruckversorgung verbindbar bzw. verbunden. Damit kann man den Regelbeginn variieren und die Druckbegrenzung frei wählen. Damit kann der erfindungsgemäße Zusatzantrieb unabhängig vom Schlupf am Hauptantrieb gesteuert werden, der zusammen mit der Verstellpumpe von einer Antriebsmaschine angetrieben wird.

Bei einem besonders bevorzugten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs ist die Antriebsmaschine ein Dieselmotor, an den über ein Hauptgetriebe einerseits der Hauptantrieb und darüber hinausgehend auch der erfindungsgemäße Zusatzantrieb gekoppelt sind. Der Hauptantrieb ist an Hinterräder eines Fahrzeugs, z.B. eines LKWs, gekoppelt, während die Motoranordnung des Zusatzantriebs an Vorderräder des Fahrzeugs gekoppelt ist.

Bei Fahren im schwierigen Gelände wirkt sich dies positiv auf das Lenkverhalten und die Spurtreue des Fahrzeuges aus. Dies ermöglich zum Beispiel einen Powerstart beim Anfahren, d.h. zusätzliches Drehmoment an den Vorderrädern. Durch die Vorgabe des Druckes regelt die Verstellpumpe automatisch auf das notwendige Fördervolumen, wodurch eine Anpassung der hydraulisch-mechanischen Gesamtübersetzung nicht mehr notwendig ist.

Vorzugsweise ist das Druckregelventil ein 3/2-Wegeventil, das einen in Richtung einer Verringerung des Arbeitsdrucks wirkenden Stelldruckraum eines Stellzylinders der Verstellpumpe entweder über einen ersten Anschluss mit der den Arbeitsdruck führenden Arbeitsleitung verbindet, oder diesen Stelldruckraum über einen zweiten Anschluss zu einer Druckmittelsenke entlastet.

Wenn ein als 4/2-Wegeventil ausgebildetes Umschaltventil vorgesehen ist, das einerseits mit den beiden Anschlüssen des 3/2-Wegeventils und andererseits mit der den Arbeitsdruck führenden Arbeitsleitung und der Druckmittelsenke verbunden ist, dann kann der Zusatzantrieb zwischen Schubbetrieb und Zugbetrieb umgeschaltet werden und in beiden Betriebsarten unabhängig vom Schlupf am Hauptantrieb gesteuert werden.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn bei einem Wechsel zwischen Schubbetrieb und Zugbetrieb des Zusatzantriebs das Umschaltventil automatisch schaltbar ist. Dazu kann gemäß einer Option 1 das Umschaltventil über einen elektrischen Aktor schaltbar sein. Oder gemäß einer Option 2 ist das Umschaltventil über ein Vorsteuerventil schaltbar.

Um bei Option 2 den Zusatzantrieb bei Schub- und Zugbetrieb bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt unabhängig vom Schlupf am Hauptantrieb steuern zu können wird es besonders bevorzugt, wenn das Vorsteuerventil als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, das in einer - z.B. durch eine Feder - vorgespannten Stellung den Arbeitsdruck der ersten Arbeitsleitung an eine Steuerdruckfläche des Umschaltventils überträgt, und das in einer durch einen elektrischen Aktor geschalteten Stellung den Arbeitsdruck der zweiten Arbeitsleitung an die Steuerdruckfläche des Umschaltventils überträgt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs hat die Speisedruckversorgung eine Speisepumpe, ein Speiseventil, eine Speisehauptleitung und eine Speisenebenleitung. Die Speisepumpe ist über das Speiseventil an die Speisehauptleitung angeschlossen. Die Speisehauptleitung ist über ein - vorzugsweise durch eine Feder - vorgespanntes Rückschlagventil mit der Speisenebenleitung verbindbar, wobei die Öffnungsrichtung des Rückschlagventils von der Speisehauptleitung zur Speisenebenleitung gerichtet ist. Damit ist im drucklosen Zustand der beiden Arbeitsleitungen eine im Folgenden beschriebene Querspülung möglich. Die Feder hat z.B. ein Äquivalent von 3 bar.

Das Stromventil ist an die Speisenebenleitung angeschlossen.

Wenn die Motoranordnung mindestens einen Radialkolbenmotor mit einem Gehäuse, einem Nockenring und mehrere Kolben aufweist, kann an die Speisehauptleitung ein Querspülventil angeschlossen sein, wobei das Gehäuse einen ersten Tankanschluss hat, der mit dem Querspülventil verbunden ist. Bei Versorgung eines Innenraums des Gehäuses über das Querspülventil und über den ersten Tankanschluss mit Speisedruckmittel ist eine Querspülung des Innenraums realisiert. Damit können die Kolben des betreffenden Radialkolbenmotors vom Nockenring abgehoben werden, also radial nach innen zurückgezogen werden. So wird die Verlustwärme im deaktivierten Zustand des Zusatzantriebs minimiert. Weiterhin wird so auch die verbleibende Verlustwärme abtransportiert.

Das Gehäuse des mindestens einen Radialkolbenmotors kann einen zweiten Tankanschluss haben, wobei die Querspülung vom ersten Tankanschluss durch den Innenraum zum zweiten Tankanschluss realisiert ist.

Der Innenraum des Gehäuses des mindestens einen Radialkolbenmotors kann über ein jeweiliges Rückschlagventil mit den beiden Arbeitsleitungen verbindbar sein, wobei eine Öffnungsrichtung der beiden Rückschlagventile vom Innenraum zur jeweiligen Arbeitsleitung gerichtet ist, wobei die Querspülung vom ersten Tankanschluss über eines der Rückschlagventile zur damit verbundenen Arbeitsleitung realisiert ist. Vorzugsweise sind die beiden Rückschlagventile durch eine jeweilige Feder vorgespannt. Die Feder hat z.B. ein Äquivalent von 0,5 bar. Die Querspülung soll stets sichergestellt sein. Insbesondere soll auch bei Unterbrechung des Ansteuersignals des Speiseventils die Querspülung sichergestellt sein.

Dazu verbindet das Speiseventil in einer - z.B. durch eine Feder - vorgespannten Öffnungsstellung die Speisepumpe mit der Speisehauptleitung, wobei es in einer durch einen - z.B. elektromagnetischen - Aktor betätigten Sperrsteilung die Speisepumpe gegen die Speisehauptleitung absperrt. In Verbindung mit Drucksensoren der Arbeitsleitungen ist es möglich das Speiseventil bei einem Leitungsbruch einer Arbeitsleitung mit seinem Aktor aktiv zu schließen. Damit wird vermieden, dass in diesem Fall die Menge der Speisepumpe an der Stelle des Leitungsbruches austritt. Auf der anderen Seite ist es möglich auch bei Unterbrechung des Ansteuersignals des Speiseventils die Versorgung der Speisehauptleitung mit Speisedruckmittel und somit auch die Querspülung aufrecht zu erhalten.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Speiseventil ein 3/2- Wegeventil mit einem Tankanschluss, der in der Öffnungsstellung abgesperrt ist, und der in der Sperrsteilung mit der Speisehauptleitung verbunden ist um diese zu entlasten.

Vorzugsweise sind die beiden Arbeitsleitungen über ein jeweiliges HD-Ventil mit der Speisenebenleitung verbindbar, wobei das HD-Ventil ein elektroproportionales Ventil ist, das über den jeweiligen Arbeitsdruck der Arbeitsleitung aufsteuerbar ist, um diese zu entlasten, Weiterhin ist das HD-Ventil über einen jeweiligen - z.B. elektromagnetischen - Aktor zusteuerbar. Druckspitzen werden nicht mehr über die HD-Ventile abgebaut, wodurch die Effizienz und Einsatzdauer des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs durch den geringeren Temperatureintrag im geschlossenen Kreis steigt.

Vorzugsweise ist parallel zu jedem HD-Ventil ein Nachsaugventil angeordnet, das als Rückschlagventil ausgebildet ist, dessen Öffnungsrichtung von der Speisenebenleitung zur jeweiligen Arbeitsleitung gerichtet ist.

Vorzugsweise ist die Speisenebenleitung über ein Speisedruckreduzierventil zu einer Druckmittelsenke entlastbar.

Gemäß einer ersten Variante ist das Speisedruckreduzierventil ein Absperrventil, das in einer - z.B. durch eine Feder - vorgespannten Öffnungsstellung die Speisenebenleitung mit der Druckmittelsenke verbindet, und das in einer durch einen - z.B. elektromagnetischen - Aktor betätigten Sperrsteilung die Speisenebenleitung gegenüber der Druckmittelsenke absperrt. Gemäß einer zweiten Variante ist das Speisedruckreduzierventil ein elektroproportionales Ventil, das über den Druck der Speisenebenleitung aufsteuerbar ist, und das über einen elektromagnetischen Aktor zusteuerbar ist.

Das Querspülventil kann ein 3/2-Wegeventil sein, das in einer - z.B. durch eine Feder - vorgespannten Öffnungsstellung die Speisehauptleitung mit dem Tankanschluss des Radialkolbenmotors verbindet, und das in einer Schließstellung die Speisehauptleitung gegenüber dem Tankanschluss absperrt und den Tankanschluss zu einer Druckmittelsenke entlastet. Damit ist auch bei auch bei fehlender Ansteuerung des Querspülventils die Querspülung mit Speisedruckmittel sichergestellt.

In Verbindung mit der Querspülung zu einer der beiden Arbeitsleitungen wirkt vorzugsweise der Druck der Speisenebenleitung in Richtung der Schließstellung des Querspülventils.

In Verbindung mit der Querspülung zum zweiten Tankanschluss des mindestens einen Gehäuses wirkt vorzugsweise ein elektromagnetischer Aktor in Richtung der Schließstellung des Querspülventils.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein als 3/3-Wegeventil ausgebildetes Spülventil für den geschlossenen Kreis vorgesehen ist.

Gemäß einer ersten Variante ist an dem mindesten einen Radialkolbenmotor jeweils ein solches Spülventil vorgesehen, über das wahlweise einer der beiden Arbeitsanschlüsse mit dem Innenraum des Gehäuses verbindbar ist.

Gemäß einer zweiten Variante ist das Spülventil an der Verstellpumpe angeordnet.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs sind in den Figuren dargestellt.

Es zeigen

Figur 1 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Figur 2 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Figur 3 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Figur 4 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,

Figur 5 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,

Figur 6 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,

Figur 7 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,

Figur 8 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,

Figur 9 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel,

Figur 10 einen Schaltplan eines Ventilblocks des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs mit einem alternativen Speisedruckreduzierventil,

Figur 11 einen Schaltplan eines Ventilblocks des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs mit einem alternativen Querspülventil, und

Figur 12 einen Radialkolbenmotor des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs.

Figuren 1 bis 3 zeigen das erste bis dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs. Der Zusatzantrieb wird in eine LKW verbaut und seine beiden als Radialkolbenmotoren 1 mit konstantem Schluckvolumen ausgebildeten Radmotoren wirken auf dessen beide Vorderräder. Die beiden Radialkolbenmotoren 1 werden über einem geschlossenen Kreis mit zwei Arbeitsleitungen A, B versorgt, in denen ein Ventilblock 2 angeordnet ist.

Es wird eine Verstellpumpe 4 verwendet. Hierbei wird ein Spülventil 6 für den geschlossenen Kreis gemäß dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel an der Verstellpumpe 4 oder gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel jeweils an den Radialkolbenmotoren 1 verbaut. Beim Einsatz eines (hier nicht gezeigten) Mengenteilers für eine rechts/links-Aufteilung muss das Spülventil 6 an der Verstellpumpe 4 verbaut werden.

Der Ventilblock 2 weist zwei proportional ansteuerbare HD-Ventile 8 auf. Im stromlosen Zustand beträgt die Druckdifferenz Obar. Damit ergibt sich eine Fail-Safe-Funktion. Bei maximaler Bestromung ist die Druckdifferenz zwischen den beiden Arbeitsleitungen A, B maximal. Zugleich wird über die HD-Ventile 8 ein A/B-Bypass realisiert. Es ergibt sich eine „hydraulische“ Kupplung. Parallel zu den beiden HD-Ventilen 8 sind zwei als Rückschlagventile ausgebildete Nachsaugventile 10 vorgesehen, die zum Nachspeisen in die Arbeitsleitung A, B der Niederdruckseite aus einer Speisenebenleitung 12 einer Speisedruckversorgung dienen.

Die Speisedruckversorgung weist weiterhin ein Rückschlagventil 14 mit 3 bar für den Differenzdruck zwischen einer Druckmittelsenke T und Gehäusen 16 der Radialkolbenmotoren 1 auf, damit deren Querspülung im deaktivierten Zustand des Zusatzantriebs möglich ist, und zugleich die Kolben 15 im Radialkolbenmotor 1 eingefahren bleiben. (Vgl. Figur 12.)

Weiter mit Bezug zu den Figuren 1 bis 3 weist der Ventilblock 2 ein als Speisedruckreduzierventil 17 bezeichnetes elektrisch angesteuertes 2/2- Wegeventil auf, das zur Entlastung der Speisenebenleitung 12 zur Druckmittelsenke T dient. Im stromlosen Zustand ist ein Durchfluss zur Druckmittelsenke T geöffnet. Es ergibt sich eine Fail-Safe-Funktion. Das Speisedruckreduzierventil 17 ermöglicht es die Arbeitsleitungen A, B über die Druckmittelsenke T gegen Tank zu legen bzw. in Sperrsteilung und im Bypass der Arbeitsleitungen A, B den Speisedruck in der Speisenebenleitung 12 im geschlossenen Kreis aufzubauen.

Ein als Speiseventil 18 dienendes elektrisch angesteuertes 3/2-Wegeventil ist zwischen der Speisehauptleitung 21 und einer Speisepumpe 24 vorgesehen. Für den Leitungsbruch ist eine stromlose Öffnungsstellung vorgesehen. Damit ergibt sich eine Fail-Safe-Position, die eine Nachspeisung und Querspülung bewirkt. Im Falle eines Leitungsbruches wird das Speiseventil 18 angesteuert und in die Sperrsteilung geschaltet. Die Nachspeisung wird unterbrochen, d.h. es ist kein weiterer Austritt von Druckmittel mehr möglich. Gleichzeitig werden die HD-Ventile 8 und das Speisedruckreduzierventil 17 stromlos geschaltet, und die Verstellpumpe 4 wird von einem (nicht gezeigten) als Nebenabtrieb dienenden Stirnradgetriebe abgekoppelt.

Die Speisepumpe 24 ist als Zahnradpumpe ausgebildet und wird von einem Diesel PTO angetrieben. Die Speisedruckabsicherung erfolgt direkt an der Speisepumpe 24. Dies hat den Vorteil, dass in einem Kaltstartfall direkt an der Speisepumpe 24 ein interner hydraulischer Kurzschluss (Druckseite-Druckventil-Saugseite) entsteht. Durch den Kurzschluss erfolgt lokal ein Temperatureintrag und es ergibt sich eine Aufwärmphase.

Drucksensoren 19 an den Arbeitsleitungen A, B dienen zur Drucküberwachung des Arbeitsdrucks. Wenn dieser Arbeitsdruck an mindestens einer Arbeitsleitung A, B dauerhaft 0 bar beträgt, wird ein Leitungsbruch detektiert.

Ein als Querspülventil 120 dienendes elektrisch angesteuertes 3/2-Wegeventil ist zwischen einer Speisehauptleitung 21 und einem Querspülausgang L des Ventilblocks 2 bzw. ersten Tankanschlüssen T1 der beiden Gehäuse 16 der Radialkolbenmotoren 1 vorgesehen. Das Querspülventil 120 aktiviert und deaktiviert vorzugsweise zeitversetzt die Querspülung bzw. den damit verbundenen Druck in den Gehäusen 16 der Radialkolbenmotoren 1, damit die Kolben 15 kontrolliert ein- und ausfahren können. Diese Querspülung erfolgt im deaktivierten Zustand des Zusatzantriebs. Dabei werden auch die beiden Radialkolbenmotoren 1 gekühlt.

Beim Ausführungsbeispiel 1 gemäß Figur 1 erfolgt die Querspülung vom ersten Tankanschluss T1 zum zweiten Tankanschluss T2. Bei den Ausführungsbeispielen 2 und 3 gemäß den Figuren 2 und 3 erfolgt die Querspülung vom ersten Tankanschluss T1 zur Arbeitsleitung A oder Arbeitsleitung B. Dazu ist bei den Ausführungsbeispielen 2 und 3 gemäß den Figuren 2 und 3 zwischen dem Gehäuse 16 jedes Radialkolbenmotors 1 und der jeweiligen Arbeitsleitung A, B ein Rückschlagventil 22 angeordnet.

Erfindungsgemäß kann durch ein als Stromventil 100 ausgebildetes DRE-Ventil des Ventilblocks 2 der Druckregler an der Verstellpumpe 4 übersteuert werden. Dazu ist das Stromventil 100 einerseits mit der Speisenebenleitung 12 und andererseits über einen Steuerdruckanschluss X des Ventilblocks 2 mit einer Steuerdruckfläche 104 eines Druckregelventils 101 verbunden, das als kontinuierlich verstellbares 3/2- Wegeventil ausgebildet ist. Diese Steuerdruckfläche 104 wirkt auf das Druckregelventil 101 in Richtung einer Erhöhung eines Stelldrucks in einem Stelldruckraum 102 eines Stellzylinders. Da der Stelldruckraum 102 in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens Vg der Verstellpumpe 4 wirkt, wirkt die Beaufschlagung der Steuerdruckfläche 104 des Druckregelventils 101 mit Speisedruckmittel in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens Vg der Verstellpumpe 4 und damit des Arbeitsdrucks.

Die Verstellpumpe 4 hat einen Regelbeginn bei Vg max . D.h. sobald der zulässige eingestellte Arbeitsdruck überschritten wird, regelt die Verstellpumpe 4 automatisch gegen kleineres Fördervolumen Vg. Damit werden Arbeitsdruckspitzen, die über die HD-Ventile 8 abgebaut werden müssen, verhindert. Damit ist auch ein konstantes Drehmoment an den Vorderrädern möglich. Dies ermöglicht bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 erfindungsgemäß einen Zugbetrieb unabhängig vom Schlupf der Hinterräder.

Damit die erfindungsgemäße Druckregelung unabhängigen vom Schlupf sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb möglich ist, wird die Verstellpumpe 4 gemäß den in den Figuren 4 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispielen um ein als Umschaltventil bezeichnetes 4/2- Wegeventil 103; 203 erweitert. Im Schubbetrieb muss das 4/2-Wegeventil 103 umgeschaltet werden, damit die erfindungsgemäße Druckregelung möglich bleibt. Die beiden im Folgenden beschriebenen Optionen betreffen die automatische Umschaltung des 4/2-Wegeventils 103; 203.

Figuren 4 bis 6 zeigen das vierte bis sechste Ausführungsbeispiel des als Zusatzantrieb ausgebildeten erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einer ersten Option. Dabei wird das 4/2-Wegeventil 103 elektrisch angesteuert und umgeschaltet, damit die erfindungsgemäße Druckregelung möglich bleibt, wenn der Zusatzantrieb vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb wechselt.

Figuren 7 bis 9 zeigen das siebte bis neunte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen Zusatzantriebs gemäß einer zweiten Option. Das 4/2- Wegeventil 203 ist hydraulisch vorgesteuert und schaltet im Schubbetrieb automatisch um, damit die erfindungsgemäße Druckregelung möglich bleibt, wenn der Zusatzantrieb vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb wechselt.

Bei der zweiten Option gemäß den Figuren 7 bis 9 wird ein elektrisches 3/2- Wegeventil 221 zur Vorsteuerung verwendet. Das 3/2- Wegeventil 221 überträgt in einer durch eine Feder vorgespannten (in den Figuren 7 bis 9 gezeigten) Stellung den Arbeitsdruck der ersten Arbeitsleitung A an eine Steuerdruckfläche des 4/2-Wegeventils 203. In einer durch einen elektrischen Aktor geschalteten Stellung überträgt das 3/2-Wegeventil 221 den Arbeitsdruck der zweiten Arbeitsleitung B an die Steuerdruckfläche des 4/2-Wegeventils 203. Damit kann der Zusatzantrieb bei Schub- und Zugbetrieb bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt unabhängig vom Schlupf am Hauptantrieb gesteuert werden.

Figur 10 zeigt einen Schaltplan des Ventilblocks 2 mit einem alternativen Speisedruckreduzierventil 117. Es handelt sich um ein elektrisch proportionales Ventil zur Druckmittelsenke T. Dies ermöglicht einen proportionalen Speisedruckaufbau und somit ein kontrolliertes Betätigen eines indirekt angesteuerten Querspülventils 20, welches für den Gehäusedruck und die Querspülung der Radialkolbenmotoren 1 verwendet werden kann .

Figur 11 zeigt einen Schaltplan des Ventilblocks 2 mit einem alternativen Querspülventil 20. Es handelt sich um ein hydraulisch vorgesteuertes 3/2- Wegeventil statt dem elektrisch betätigten 3/2-Wegeventil.

Bei der Querspülung vom ersten Tankanschluss T1 zu den Arbeitsleitungen A, B kann das Querspülventil 20 hydraulisch vorgesteuert werden, um es in Sperrsteilung zu bringen. Ab einem gewissen Druckniveau schaltet das Querspülventil 20 in Sperrsteilung und die Speisemenge geht über das Rückschlagventil 14 von der Speisehauptleitung 21 in die Speisenebenleitung 12. Dies erfolgt automatisch. Der Vorteil ist, dass nur das Wegeventil 2/2 zum Tank (Block) geschalten werden muss.

Bei der Querspülung vom ersten Tankanschluss T 1 zum zweiten Tankanschluss T2 muss das elektrisch angesteuerte Querspülventil 120 gemäß den Figuren 1 bis 9 verwendet werden, denn selbst wenn A/B nicht gegen T (Block) geschalten sind, wird kein Speisedruck aufgebaut, da die Speisemenge vom ersten Tankanschluss T1 zum zweiten Tankanschluss T2 geht. Deshalb würde das hydraulisch vorgesteuerte Querspülventil 20 nicht funktionieren.

Figur 12 zeigt einen Radialkolbenmotor 1 des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs. Er hat einen Nockenring 13, der einen Teil des Gehäuses 16 bildet. Im Innern ist ein Rotor angeordnet, in dem sternförmige Kolben 15 angeordnet sind, die radiale Arbeitshübe ausführen.

Eine Aktivierungssequenz des erfindungsgemäßen Zusatzantriebs im Stillstand oder Fahrzustand des betroffene LKW besteht aus den Schritten:

1. Das Speisedruckreduzierventil 17 wird abgesperrt. Es erfolgt ein Druckaufbau in der Speishauptleitung 21 und in der Speisenebenleitung 12.

2. Das Querspülventil 20 wird über den Speisedruckaufbau indirekt angesteuert oder das Querspülventil 120 wird zweitversetzt elektrisch angesteuert, so dass der Querspülausgang L mit der Druckmittelsenke T verbunden wird.

3. Aktivierung

Gemäß einer Aktivierungs-Option 1 wird eine Reibkupplung vom Stirnradgetriebe (beide nicht gezeigt) zur Verstellpumpe 4 geschlossen. Damit wird die Verstellpumpe 4 auf eine bestimmte Betriebsdrehzahl gebracht. Dann werden die HD-Ventile 8 bestromt. Es ergibt sich eine Trennung der Arbeitsleitungen A, B, somit ist ein dp-Aufbau möglich. Der Nachteil ist die Belastung der Reibkupplung durch die Differenzdrehzahl.

Gemäß einer Aktivierungs-Option 2 werden die HD-Ventile 8 bestromt. Es ergibt sich eine Trennung der Arbeitsleitungen A, B. Das von den Radialkolbenmotoren 1 (im Fahrzustand des betroffene LKW) geförderte Druckmittel treibt die Verstellpumpe 4 an. Damit wird die Verstellpumpe 4 auf eine bestimmte Betriebsdrehzahl gebracht. Die Reibkupplung vom Stirnradgetriebe zur Verstellpumpe 4 wird geschlossen, somit ist der dp-Aufbau möglich. Die Differenzdrehzahl ist gering, womit die Reibkupplung geschont wird.

Offenbart ist ein hydrostatischer Zusatzantrieb zur Unterstützung eines Hauptantriebs, wobei eine Verstellpumpe 4 des Zusatzantriebs derart ausgebildet und gesteuert ist, dass eine Druckregelung und damit eine Drehmomentregelung unabhängig vom Schlupf am Hauptantrieb möglich ist.

Bezugszeichenliste:

1 Radialkolbenmotor

2 Ventilblock

4 Verstellpumpe

6 Spülventil

8 HD- Ventil

10 Nachsaugventil

12 Speisenebenleitung

13 Nockenring

14 Rückschlagventil

15 Kolben

16 Gehäuse

17 Speisedruckreduzierventil

18 Speiseventil

19 Drucksensor

20 Querspülventil 21 Speisehauptleitung 22 Rückschlagventil 24 Speisepumpe 100 Stromventil 101 Druckregelventil 102 Stelldruckraum

103; 203 4/2-Wegeventil 104 Steuerdruckfläche 117 Speisedruckreduzierventil 120 Querspülventil 221 3/2-Wegeventil

A erste Arbeitsleitung

B zweite Arbeitsleitung

L Querspülanschluss

T Druckmittelsenke der Verstellpumpe oder des Ventilblocks

T1 erster Tankanschluss des Gehäuses

T2 zweiter Tankanschluss des Gehäuses

X Steuerdruckanschluss