DE102016207012A1

DE102016207012A1 - Hydrostatic drive for a tandem axle of a vehicle

Info

Publication number: DE102016207012A1
Application number: DE102016207012.6A
Authority: DE
Inventors: Jochen Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb für eine Tandemachse eines Fahrzeugs mit zwei in Fahrtrichtung vorderen Rädern und mit zwei in Fahrtrichtung hinteren Rädern, wobei jeweils ein vorderes Rad und ein hinteres Rad an einem schwenkbaren Tandemträger angeordnet sind, dessen Schwenkachse von der Drehachse des vorderen Rad einen ersten Abstand und von der Drehachse des hinteren Rades einen zweiten Abstand hat. Zu dem hydrostatischen Antrieb gehören ein erster Hydromotor zum Antreiben des vorderen Rades und ein zweiter Hydromotor zum Antreiben eines am selben Tandemträger wie das vordere Rad angeordneten hinteren Rades, wobei für den ersten Hydromotor und den zweiten Hydromotor jeweils ein maximal übertragbares Drehmoment vorgegeben wird. Ziel der Erfindung ist es, einen hydrostatischen Antrieb mit den oben genannten Merkmalen so weiter zu entwickeln, dass das Drehmomentpotential der beiden Hydromotoren voll ausgenutzt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Drehmomentvorgabe für den ersten Hydromotor und die Drehmomentvorgabe für den zweiten Hydromotor wechselweise voneinander abhängig sind.The invention relates to a hydrostatic drive for a tandem axle of a vehicle with two front wheels in the direction of travel and two rear wheels in the direction of travel, wherein each of a front wheel and a rear wheel on a pivotal tandem carrier are arranged, the pivot axis of the axis of rotation of the front wheel a first distance and from the axis of rotation of the rear wheel has a second distance. To the hydrostatic drive include a first hydraulic motor for driving the front wheel and a second hydraulic motor for driving a arranged on the same tandem carrier as the front wheel rear wheel, wherein for the first hydraulic motor and the second hydraulic motor in each case a maximum transmissible torque is specified. The aim of the invention is to develop a hydrostatic drive with the above characteristics so that the torque potential of the two hydraulic motors is fully utilized. This is achieved in that the torque input for the first hydraulic motor and the torque input for the second hydraulic motor are mutually dependent on each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischer Antrieb für eine Tandemachse eines Fahrzeugs mit zwei in Fahrtrichtung vorderen Rädern und mit zwei in Fahrtrichtung hinteren Rädern, wobei jeweils ein vorderes Rad und ein hinteres Rad an einem schwenkbaren Tandemträger angeordnet sind, dessen Schwenkachse von der Drehachse des vorderen Rades einen ersten Abstand und von der Drehachse des hinteren Rades einen zweiten Abstand hat. Zu dem hydrostatischen Antrieb gehören ein erster Hydromotor zum Antreiben des vorderen Rades und ein zweiter Hydromotor zum Antreiben eines am selben Tandemträger wie das vordere Rad angeordneten hinteren Rades, wobei für den ersten Hydromotor und den zweiten Hydromotor jeweils ein maximal übertragbares Drehmoment vorgegeben wird. Ein solcher hydrostatischer Antrieb ist zum Beispiel aus der WO 98/45132 A1 oder aus der DE 41 25 603 C2 bekannt The invention relates to a hydrostatic drive for a tandem axle of a vehicle with two front wheels in the direction of travel and two rear wheels in the direction of travel, wherein each of a front wheel and a rear wheel on a pivotal tandem carrier are arranged, the pivot axis of the axis of rotation of the front wheel a first distance and from the axis of rotation of the rear wheel has a second distance. To the hydrostatic drive include a first hydraulic motor for driving the front wheel and a second hydraulic motor for driving a arranged on the same tandem carrier as the front wheel rear wheel, wherein for the first hydraulic motor and the second hydraulic motor in each case a maximum transmissible torque is specified. Such a hydrostatic drive is for example from the WO 98/45132 A1 or from the DE 41 25 603 C2 known

Ziel der Erfindung ist es, einen hydrostatischen Antrieb mit den oben genannten Merkmalen so weiter zu entwickeln, dass das Drehmomentpotential der beiden Hydromotoren voll ausgenutzt ist. The aim of the invention is to develop a hydrostatic drive with the above characteristics so that the torque potential of the two hydraulic motors is fully utilized.

Dies wird dadurch erreicht, dass das vorgegebene maximale Drehmoment für den ersten Hydromotor und das vorgegebene maximale Drehmomentvorgabe für den zweiten Hydromotor zumindest in bestimmten Betriebszuständen aus den aktuell über beide Hydromotoren bestehenden Arbeitsdruckdifferenzen berechnet wird. Im Gegensatz zu einer bekannten, statischen Lösung wird das Drehmomentenpotential an den Vorderachsen ermittelt und eine dynamische Verteilung realisiert. Es kann auf zusätzlichen Drehzahlsensoren an den Vorderachs-Hydromotoren verzichtet werden. Auch eine Schlupfregelung zwischen den Vorderachsen und der Hinterachse ist nicht notwendig. This is achieved in that the predetermined maximum torque for the first hydraulic motor and the predetermined maximum torque input for the second hydraulic motor is calculated, at least in certain operating states, from the working pressure differences currently existing over both hydraulic motors. In contrast to a known, static solution, the torque potential at the front axles is determined and a dynamic distribution realized. It can be dispensed with additional speed sensors on the front axle hydraulic motors. A slip control between the front axles and the rear axle is not necessary.

Die Erfindung ermöglicht es, durch das Ermitteln des Drehmomentpotentials die Drehmomente der Räder der Tandemachse in Abhängigkeit verschiedener Einflussgrößen optimal zu stellen. By determining the torque potential, the invention makes it possible to optimally set the torques of the wheels of the tandem axle as a function of various influencing variables.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs kann man den Unteransprüchen entnehmen. Advantageous embodiments of a hydrostatic drive according to the invention can be found in the dependent claims.

Bevorzugt sind zwei erste Hydromotoren für den Einzelradantrieb der beiden vorderen Räder und zwei zweite Hydromotoren für den Einzelradantrieb der beiden hinteren vorderen Räder der Tandemachse vorhanden. Preferably, there are two first hydraulic motors for the single wheel drive of the two front wheels and two second hydraulic motors for the single wheel drive of the two rear front wheels of the tandem axle.

Bevorzugt werden Hydromotoren verwendet, die ein konstantes Schluckvolumen haben. Für die Vorgabe eines maximal übertragbaren Drehmoments eines Hydromotors wird dann eine Arbeitsdruckdifferenz über diesen Hydromotor eingestellt, wobei zur Bestimmung der maximalen Arbeitsdruckdifferenz für einen Hydromotor die aktuell an diesem Hydromotor anstehende Arbeitsdruckdifferenz und die aktuell an dem anderen Hydromotor anstehende Arbeitsdruckdifferenz berücksichtigt werden. Das Schluckvolumen der ersten Hydromotoren kann genauso groß sein wie das Schluckvolumen der zweiten Hydromotoren. Es ist jedoch auch denkbar, dass die ersten Hydromotoren ein anderes Schluckvolumen als die zweiten Hydromotoren haben. Insbesondere kann das Schluckvolumen der zweiten Hydromotoren größer als das Schluckvolumen der ersten Hydromotoren sein. Dies ist insbesondere bei solchen Fahrzeugen machbar, bei denen die Räder der Tandemachse nur oder überwiegend bei einer Fahrt des Fahrzeugs in die eine Richtung angetrieben werden. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein Straßenfertiger sein. Hydromotors are preferably used which have a constant displacement. For the specification of a maximum transmittable torque of a hydraulic motor, a working pressure difference is then set via this hydraulic motor, wherein the current working pressure difference currently present at this hydraulic motor and the actual working pressure difference currently present at the other hydraulic motor are taken into account for determining the maximum working pressure difference for a hydraulic motor. The displacement of the first hydraulic motors can be as large as the displacement of the second hydraulic motors. However, it is also conceivable that the first hydraulic motors have a different displacement than the second hydraulic motors. In particular, the absorption volume of the second hydraulic motors can be greater than the absorption volume of the first hydraulic motors. This is particularly feasible in vehicles in which the wheels of the tandem axle are driven only or predominantly when the vehicle is traveling in one direction. For example, the vehicle may be a paver.

Es ist auch denkbar, Hydromotoren zu verwenden, deren Schluckvolumen verstellbar ist. Bei gleichen Arbeitsdruckdifferenzen können dann unterschiedliche Drehmomente erzeugt werden, indem das Schluckvolumen verstellt wird. It is also conceivable to use hydraulic motors whose displacement is adjustable. With the same differences in working pressure then different torques can be generated by the displacement is adjusted.

Die maximale Arbeitsdruckdifferenz ∆p_ff,max für den ersten Hydromotor wird vorteilhafterweise nach der Formel

und die maximale Arbeitsdruckdifferenz ∆pfb,max für den zweiten Hydromotor wird vorteilhafterweise nach der Formel berechnet

The maximum working pressure difference Δp _{ff, max} for the first hydraulic motor is advantageously according to the formula

and the maximum working pressure difference Δpfb, max for the second hydraulic motor is advantageously calculated according to the formula

Dabei sind k1 und k4 Konstanten, in die der hydraulischen Wirkungsgrad der Hydromotoren und die Schluckvolumina der Hydromotoren, die Reibwerte zwischen den Rädern und dem Untergrund und die Rollradien der Räder eingehen. F_axle ist die gesamte Achslast und l₁ der Abstand der Schwenkachse des Tandemträgers von der Drehachse des vorderen Rades und l₂ der Abstand der Schwenkachse des Tandemträgers von der Drehachse des hinteren Rades. k2, k3, k5 und k6 sind Konstanten, in die die hydraulischen Wirkungsgrade der Hydromotoren und die Schluckvolumina der Hydromotoren eingehen. Sind die Schluckvolumina und die Wirkungsgrade alle gleich, so sind k2, k3, k4 und k5 auch gleich. In this case, k1 and k4 are constants into which the hydraulic efficiency of the hydraulic motors and the displacement volumes of the hydraulic motors, the coefficients of friction between the wheels and the ground and the rolling radii of the wheels are taken into account. F _axle is the total axle load and l ₁ the distance of the pivot axis of the tandem carrier from the axis of rotation of the front wheel and l ₂ the distance of the pivot axis of the tandem carrier from the axis of rotation of the rear wheel. k2, k3, k5 and k6 are constants that take into account the hydraulic efficiencies of the hydraulic motors and the displacement volumes of the hydraulic motors. If the absorption volumes and the efficiencies are all the same, k2, k3, k4 and k5 are the same.

Sind zusätzlich auch die Reibwerte zwischen den Rädern und dem Untergrund und die Rollradien alle gleich, so erhalten die Formeln folgende Form

wobei η_mh der hydraulische Wirkungsgrad der beiden Hydromotoren, Vg das Schluckvolumen jedes der beiden Hydromotoren, µ der Reibwert zwischen den Rädern und dem Untergrund und rroll der Rollradius der Räder ist. In addition, if the coefficients of friction between the wheels and the ground and the rolling radii are all the same, then the formulas have the following shape

where η _{mh is} the hydraulic efficiency of the two hydraulic motors, Vg is the displacement of each of the two hydraulic motors, μ is the coefficient of friction between the wheels and the ground and rroll the rolling radius of the wheels.

Zumindest die Arbeitsdruckdifferenz über einen Hydromotor wird durch wenigstens einen Drucksensor erfasst. Steht auf der einen Seite eines Hydromotors jeweils Tankdruck an, so muss für die Bestimmung der Arbeitsdruckdifferenz nur der Druck am jeweiligen Druckanschluss eines Hydromotors erfasst werden. Die Arbeitsdruckdifferenz kann dann unabhängig von der Drehrichtung eines Hydromotors mit einem einzigen Drucksensor erfasst werden, dessen hydraulischer Anschluss über ein Wechselventil jeweils mit derjenigen der beiden mit dem Hydromotor verbundenen hydraulischen Leitung verbunden wird, die den höheren Druck führt. At least the working pressure difference via a hydraulic motor is detected by at least one pressure sensor. If tank pressure is present on one side of a hydraulic motor, only the pressure at the respective pressure port of a hydraulic motor must be recorded to determine the working pressure difference. The working pressure difference can then be detected independently of the direction of rotation of a hydraulic motor with a single pressure sensor whose hydraulic connection is connected via a shuttle valve respectively with that of the two connected to the hydraulic motor hydraulic line, which carries the higher pressure.

Der Druck an einem Anschluss eines Hydromotors kann durch ein mit seinem Eingang mit dem Anschluss verbundenes proportional verstellbares Druckbegrenzungsventil eingestellt werden. The pressure at a port of a hydraulic motor can be adjusted by a proportionally adjustable pressure relief valve connected to its inlet to the port.

Das hydraulische Schaltbild eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs und ein Berechnungsschema für die maximalen Arbeitsdruckdifferenzen eines ersten Hydromotors und eines zweiten Hydromotors sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. The hydraulic circuit diagram of a hydrostatic drive according to the invention and a calculation scheme for the maximum working pressure differences of a first hydraulic motor and a second hydraulic motor are shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigen Show it

1 das hydraulische Schaltbild und 1 the hydraulic diagram and

2 das Berechnungsschema. 2 the calculation scheme.

Gemäß 1 werden zwei erste Hydromotoren 10, von denen zwei vordere Vorderräder 8 antreibbar sind, und zwei zweite Hydromotoren 11 einer Pendeltandemachse 7, die die Vorderachse eines Straßenfertigers bildet, von einer Hydropumpe 13 in einem offenen hydraulischen Kreislauf mit Druckmittel versorgt. Von den Hydromotoren 10 sind zwei vordere Vorderräder 8 und von den Hydromotoren 11 zwei hintere Vorderräder 9 antreibbar. Die Vorderräder 8 haben denselben Durchmesser wie die Vorderräder 9. In Einzelheiten ist nur die Versorgung eines Hydromotors 10 und eines Hydromotors 11 gezeigt, die sich an der einen Seite des Straßenfertigers befinden und gemeinsam an einem Tandemträger 12 angeordnet sind. Die Hydropumpe 13 ist in ihrem Hubvolumen von einem Wert gleich null oder nahe null bis zu einem maximalen Wert verstellbar. Die Regelung der Hydropumpe 13 entspricht dabei einer Load-Sensing-(LS-)Regelung, für die charakteristisch ist, dass der Pumpendruck um ein Regel-∆p höher als der höchste Lastdruck allen gleichzeitig betätigten hydraulischen Verbrauchers eingestellt wird. Vorliegend ist der höchste Lastdruck der höchste Arbeitsdruck, der an einem der vier Hydromotoren anliegt. Die Hydromotoren sind Konstantmotoren und haben alle vier das gleiche Schluckvolumen. According to 1 become two first hydraulic motors 10 of which two front front wheels 8th are drivable, and two second hydraulic motors 11 a pendulum tandem axle 7 , which forms the front axle of a road paver, from a hydraulic pump 13 supplied with pressure medium in an open hydraulic circuit. From the hydraulic motors 10 are two front front wheels 8th and from the hydraulic motors 11 two rear front wheels 9 drivable. The front wheels 8th have the same diameter as the front wheels 9 , In detail, only the supply of a hydraulic motor 10 and a hydraulic motor 11 shown, which are located on one side of the paver and together on a tandem carrier 12 are arranged. The hydraulic pump 13 is adjustable in its stroke volume from a value equal to zero or near zero to a maximum value. The regulation of the hydraulic pump 13 corresponds to a load-sensing (LS) control, for which it is characteristic that the pump pressure is set by a control Δp higher than the highest load pressure all simultaneously actuated hydraulic consumer. In the present case, the highest load pressure is the highest working pressure applied to one of the four hydraulic motors. The hydraulic motors are constant-speed motors and all four have the same displacement.

Der höchste Lastdruck wird über Wechselventile 16 ausgewählt und an den Pumpenregler gegeben. The highest load pressure is via shuttle valves 16 selected and given to the pump regulator.

Die Hydromotoren sind üblicherweise in beide Drehrichtungen antreibbar. Allerdings wird bei einem Straßenfertiger die Vorderachse nur beim Einbau von Schwarzdeckenmaterial angetrieben, währenddessen das Fahrzeug vorwärts fährt. Deshalb werden die Hydromotoren üblicherweise nur in einer Richtung angetrieben. Ihr einer Anschluss bildet somit den Hochdruckanschluss und die damit verbundene Arbeitsleitung 14 ist die Hochdruckleitung. Der andere Anschluss eines Hydromotors ist der Niederdruckanschluss und die mit dem Niederdruckanschluss verbundene andere Arbeitsleitung 15 ist die Niederdruckleitung. Der Niederdruck ist gleich oder nahezu gleich dem Tankdruck. The hydraulic motors are usually drivable in both directions of rotation. However, in a paver, the front axle is driven only when installing blackcone material while the vehicle is moving forward. Therefore, the hydraulic motors are usually driven in one direction only. Their one connection thus forms the high-pressure connection and the associated working line 14 is the high pressure line. The other connection of a hydraulic motor is the low pressure port and the other working line connected to the low pressure port 15 is the low pressure line. The low pressure is equal or nearly equal to the tank pressure.

Die Versorgung jedes Hydromotors 10 oder 11 mit Druckmittel von der Hydropumpe aus erfolgt über eine sogenannte Load-Sensing-Ventilanordnung 20, die eine Zumessblende 21, deren Öffnungsquerschnitt proportional verstellbar ist und über die das Druckmittel in die Hochdruckleitung 14 strömt, und eine zwischen der Zumessblende 21 und der Hydropumpe 13 angeordnete Individualdruckwaage 24 umfasst, die in Öffnungsrichtung von dem Druck stromab der Zumessblende, also von dem Druck in der Hochdruckleitung 14 und von einer Feder 25 und in Schließrichtung von dem Druck stromauf der Zumessblende 21 beaufschlagt wird. The supply of each hydraulic motor 10 or 11 with pressure medium from the hydraulic pump via a so-called load-sensing valve arrangement 20 that a metering orifice 21 whose opening cross section is proportionally adjustable and via which the pressure medium in the high pressure line 14 flows, and one between the metering orifice 21 and the hydraulic pump 13 arranged individual pressure balance 24 comprises, in the opening direction of the pressure downstream of the metering orifice, so from the pressure in the high pressure line 14 and from a spring 25 and in the closing direction of the pressure upstream of the metering orifice 21 is charged.

Die Zumessblende 21 ist in nicht näher dargestellter Weise an einem Ventilschieber ausgebildet, mit dem auch je nach Betätigungsrichtung festgelegt werden kann, über welche der Leitungen 14, 15 Druckmittel einem Hydromotor zufließt und über welche Leitung Druckmittel vom Hydromotor wegfließt. Wie oben schon erwähnt, werden die Hydromotoren nur oder überwiegend in eine Drehrichtung betätigt, so dass der Ventilschieber aus einer Neutralstellung, in der die beiden Leitungen 14, 15 abgesperrt sind, immer oder überwiegend in nur eine Richtung verschoben wird. The metering orifice 21 is formed in a manner not shown on a valve spool with which can also be determined depending on the direction of actuation, which of the lines 14 . 15 Pressure fluid flows to a hydraulic motor and via which line pressure fluid flows away from the hydraulic motor. As already mentioned above, the hydraulic motors are actuated only or predominantly in one direction of rotation, so that the valve slide from a neutral position in which the two lines 14 . 15 are shut off, always or predominantly in one direction only.

Jede Individualdruckwaage 24 versucht über die zugehörige Zumessblende 21 eine Druckdifferenz aufrechtzuerhalten, die dem Druckäquivalent der Feder 25 entspricht. Liefert die Hydropumpe 13 nicht eine solche Druckmittelmenge, dass die Druckdifferenz über die Zumessblenden aufrechterhalten werden kann, so macht die Individualdruckwaage, die dem lastdruckhöchsten Verbraucher zugeordnet ist, ganz auf. Each individual pressure balance 24 tried via the associated metering orifice 21 to maintain a pressure difference equal to the pressure equivalent of the spring 25 equivalent. Supplies the hydraulic pump 13 not such a quantity of pressure medium that the pressure difference across the metering orifices can be maintained, so makes the individual pressure compensator, which is associated with the load pressure highest consumer, completely.

Der Ventilschieber, an dem die Zumessblende 21 ausgebildet ist, wird elektrohydraulisch verstellt. Jeder Load-Sensing-Ventilanordnung ist dazu ein durch einen Proportionalelektromagneten verstellbares Druckreduzierventil 27 zugeordnet, dessen Ausgangsdruck den Ventilschieber beaufschlagt. The valve spool on which the metering orifice 21 is formed, is adjusted electro-hydraulically. Each load-sensing valve assembly is to a proportional by a proportional solenoid adjustable pressure reducing valve 27 assigned, the output pressure applied to the valve spool.

An jede Hochdruckleitung 14 ist ein Drucksensor 28 angeschlossen, von dem der Druck in der Hochdruckleitung erfasst und dessen Ausgangssignal ein elektrisches Signal ist. To every high pressure line 14 is a pressure sensor 28 connected, of which the pressure in the high-pressure line detected and whose output signal is an electrical signal.

An jede Hochdruckleitung 14 ist außerdem ein proportional verstellbares Druckbegrenzungsventil 30 angeschlossen, dessen Einstellung durch einen Proportionalelektromagneten proportional verstellbar ist. Gemäß 1 handelt es sich um ein Druckbegrenzungsventil mit fallender Kennlinie, an dem der Eingangsdruck und die Magnetkraft gemeinsam in Öffnungsrichtung gegen eine in Schließrichtung des Druckbegrenzungsventils wirkende, starke Druckfeder wirken. Das bringt es mit sich, dass das Druckbegrenzungsventil bei einem umso niedrigeren Druck öffnet, je höher der Elektromagnet bestromt wird. Verwendet werden können aber auch Druckbegrenzungsventile mit steigender Kennlinie, bei denen der Proportionalmagnet die Kraft einer schwächeren Druckfeder in Schließrichtung unterstützt und nur der Eingangsdruck in Öffnungsrichtung wirkt. Die Druckbegrenzungsventile können auch vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile sein. To every high pressure line 14 is also a proportionally adjustable pressure relief valve 30 connected, whose setting is proportionally adjustable by a proportional solenoid. According to 1 it is a pressure relief valve with falling characteristic at which the input pressure and the magnetic force act together in the opening direction against acting in the closing direction of the pressure relief valve, strong compression spring. This brings with it that the pressure relief valve opens at a lower pressure, the higher the electromagnet is energized. But can be used Also pressure relief valves with increasing characteristic, in which the proportional solenoid supports the force of a weaker compression spring in the closing direction and only the inlet pressure acts in the opening direction. The pressure relief valves may also be pilot operated pressure relief valves.

Das Schaltbild nach 1 zeigt nur für einen ersten Hydromotor 10 und nur für einen zweiten Hydromotor 11, der sich an derselben Fahrzeugseite wie der Hydromotor 11 befindet, die Load-Sensing Ventilanordnung 20, den Drucksensor 28 und das Druckbegrenzungsventil 30. Für die beiden anderen Hydromotoren 10 und 11 kann man sich diese Komponenten leicht gedanklich ergänzen. The circuit diagram after 1 shows only for a first hydraulic motor 10 and only for a second hydraulic motor 11 on the same side of the vehicle as the hydraulic motor 11 located, the load-sensing valve assembly 20 , the pressure sensor 28 and the pressure relief valve 30 , For the other two hydraulic motors 10 and 11 you can easily supplement these components mentally.

Für die Ansteuerung der verschiedenen Proportionalelektromagnete ist eine elektronische Steuereinheit 35 vorhanden, die über elektrische Leitungen mit den Proportionalmagneten der Druckreduzierventile 27 und der Druckbegrenzungsventile 30 verbunden ist. Die elektrischen Ausgangssignale der Drucksensoren 28 werden an die elektronische Steuereinheit 35 gegeben. For controlling the various proportional electromagnets is an electronic control unit 35 present, via electrical lines with the proportional solenoids of the pressure reducing valves 27 and the pressure relief valves 30 connected is. The electrical output signals of the pressure sensors 28 will be sent to the electronic control unit 35 given.

In 1 sind noch die Abstände l1 und l2 eingezeichnet, die die Schwenkachse der Pendeltandemachse 12 von der Drehachse der vorderen Vorderräder 8 und von den Drehachsen der hinteren Vorderräder 9 hat. Außerdem ist durch den Pfeil A die Fahrtrichtung bei einer Fahrt vorwärts gekennzeichnet. In 1 are still the distances l1 and l2 located, which is the pivot axis of the pendulum tandem axle 12 from the axis of rotation of the front front wheels 8th and from the axes of rotation of the rear front wheels 9 Has. In addition, the direction of travel is marked by the arrow A when driving forward.

Im Betrieb drehen sich die Vorderräder 8 mit nahezu derselben Drehzahl wie die Vorderräder 9. Da die Hydromotoren 10 und 11 das gleiche Schluckvolumen besitzen, benötigen die Hydromotoren 10 etwa die gleiche Druckmittelmenge wie die Hydromotoren 11. Allerdings können die Hydromotoren 10, die die vorderen Vorderrädern 8 antreiben, gegenüber den Hydromotoren 11 nur ein kleineres maximales Drehmoment übertragen. Dementsprechend werden die Proportionalektromagnete der Druckbegrenzungsventile 30 so angesteuert, dass die beiden den Hydromotoren 10 zugeordneten Druckbegrenzungsventils 30 auf kleinere Druckwerte als die den beiden Hydromotoren 11 zugeordneten Druckbegrenzungsventile 30 eingestellt sind. Da alle Hydromotoren 10 und 11 die gleiche Druckmittelmenge schlucken, werden alle Zumessblenden 21 durch Bestromung der Elektromagnete der Druckreduzierventile 27 mit dem gleichen Strom gleich weit geöffnet. Die Individualdruckwaagen 24, die im Druckmittelstrom zu den Hydromotoren 10 liegen, drosseln dann so stark, dass über die entsprechenden Zumessblenden 21 der gleiche Druckabfall wie über die Zumessblenden 21 der Hydromotoren 11 auftritt und die den Hydromotoren 10 zufließenden Druckmittelmengen gleich den den Hydromotoren 11 zufließenden Druckmittelmengen sind. In operation, the front wheels rotate 8th at almost the same speed as the front wheels 9 , Because the hydraulic motors 10 and 11 have the same displacement, need the hydraulic motors 10 about the same amount of pressure medium as the hydraulic motors 11 , However, the hydraulic motors can 10 that the front front wheels 8th drive, opposite the hydraulic motors 11 transmit only a smaller maximum torque. Accordingly, the proportional electromagnets of the pressure relief valves 30 so controlled that the two the hydraulic motors 10 associated pressure relief valve 30 to lower pressures than the two hydraulic motors 11 associated pressure relief valves 30 are set. Because all hydraulic motors 10 and 11 swallow the same amount of pressure medium, all Zumessblenden 21 by energizing the electromagnets of the pressure reducing valves 27 with the same stream equally open. The individual pressure scales 24 , in the pressure medium flow to the hydraulic motors 10 lie, then throttling so strong that on the corresponding orifices 21 the same pressure drop as over the metering orifices 21 the hydraulic motors 11 occurs and the hydraulic motors 10 inflowing pressure medium quantities equal to the hydraulic motors 11 inflowing pressure medium quantities are.

Die den Hydromotoren 10 und 11 werden etwas höher gewählt als es der gewünschten und durch das von einem Hydromotor erzeugte Drehmoment vorgegebene Raddrehzahl entspricht. Die Restmenge, die von den Hydromotoren nicht geschluckt wird, fließt über die Druckbegrenzungsventile 30 zum Tank ab. The hydromotors 10 and 11 are chosen slightly higher than the desired and corresponds to the predetermined torque generated by the hydraulic motor generated by a hydraulic motor. The remaining amount, which is not swallowed by the hydraulic motors, flows through the pressure relief valves 30 to the tank.

Der Druck, auf den die Druckbegrenzungsventile 30 eingestellt werden wird für die Hydromotoren 10 und die Hydromotoren 11 nach den oben angegebenen Formeln für die Arbeitsdruckdifferenz ∆p_ff,max an den Hydromotoren 10 und für die Arbeitsdruckdifferenz ∆pfb,max an den Hydromotoren 11 berechnet. Herrscht am Niederdruckanschluss der Hydromotoren 10 und 11 Tankdruck, so werden die Arbeitsdruckdifferenzen zu absoluten Drücken p_ff,max und p_fb,max. The pressure on which the pressure relief valves 30 will be adjusted for the hydraulic motors 10 and the hydraulic motors 11 according to the above formulas for the working pressure difference Δp _{ff, max} at the hydraulic motors 10 and for the working pressure difference Δpfb, max at the hydraulic motors 11 calculated. Dominates the low-pressure connection of the hydraulic motors 10 and 11 Tank pressure, the working pressure differences become absolute pressures p _{ff, max} and p _{fb, max} .

Die Berechnung der Drücke läuft gemäß dem in 2 dargestellten Schema ab: Zunächst wird in einem Rechenschritt 40 aus den aktuellen Drücken p_ff,act, der an den Hydromotoren 10 anliegt, und p_fb,act, der an den Hydromotoren 11 anliegt, sowie zusätzlichen Parametern und Variablen ein von den Hydromotoren 10 erzeugtes aktuelles Drehmoment M_ff,act und ein von den Hydromotoren 11 erzeugtes aktuelles Drehmoment M_fb,act berechnet. The calculation of the pressures runs according to the in 2 Scheme starting: First, in a calculation step 40 from the current pressures p _{ff, act,} the at the hydraulic motors 10 is present, and p _{fb, act,} the at the hydraulic motors 11 as well as additional parameters and variables from the hydraulic motors 10 generated actual torque M _{ff, act} and one of the hydraulic motors 11 generated actual torque M _{fb, act} calculated.

Dann wird in einem Rechenschritt 41 aus M_ff,act und M_fb,act sowie unter eventueller Berücksichtigung von zusätzlichen Parametern und Variablen ein M_ff,max und ein M_fb,max berechnet, wobei sowohl in M_ff,max als auch in M_fb,max M_ff,act und M_fb,act eingehen. Then it will be in a calculation step 41 from M _{ff, act} and M _{fb, act} as well as possibly considering additional parameters and variables a M _{ff, max} and a M _{fb, max} calculated, where both in M _{ff, max} and in M _{fb, max} M _{ff, act} and M _{fb, act} .

In Rechenschritten 42 wird aus M_ff,max unter eventueller Berücksichtigung von zusätzlichen Parametern und Variablen ein maximaler Druck p_ff,max und aus M_fb,max unter eventueller Berücksichtigung von zusätzlichen Parametern und Variablen ein Druck p_fb,max errechnet. In calculating steps 42 From _{Max, max} , taking into account additional parameters and variables, if necessary, a maximum pressure p _{ff, max} and from M _{fb, max} , taking into account additional parameters and variables if _appropriate, a pressure p _{fb, max is} calculated.

Das tiefgestellte ff bezeichnet jeweils Druck oder Drehmoment der Hydromotoren 10 für die vorderen Vorderräder und das tiefgestellte fb jeweils einen Druck oder ein Drehmoment der Hydromotoren 11 für die hinteren Vorderräder. The subscript ff denotes each pressure or torque of the hydraulic motors 10 for the front front wheels and the lowered fb each a pressure or torque of the hydraulic motors 11 for the rear front wheels.

Aus den errechneten Maximaldrücken werden schließlich in Rechenschritten 43 elektrische Größen wie Spannung oder Strom ermittelt, mit der die Proportionalelektromagnete der Druckbegrenzungsventile 30 angesteuert werden. Dabei werden eventuell zusätzliche Parameter und Variablen berücksichtigt. From the calculated maximum pressures are finally in computing steps 43 electrical quantities such as voltage or current determined with the proportional solenoids of the pressure relief valves 30 be controlled. This may include additional parameters and variables.

Die Berechnung gemäß 2 wird zumindest in bestimmten Betriebszuständen fortlaufend mit den gerade aktuellen Drücken wiederholt. The calculation according to 2 is repeated at least in certain operating conditions continuously with the current pressures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

7 7: Pendeltandemachse Pendulum tandem axle
8 8th: vordere Vorderräder front front wheels
9 9: hintere Vorderräder rear front wheels
10 10: erste Hydromotoren first hydraulic motors
11 11: zweite Hydromotoren second hydraulic motors
12 12: Tandemträger tandem carrier
13 13: Hydropumpe hydraulic pump
14 14: Arbeitsleitung working line
15 15: Arbeitsleitung working line
16 16: Wechselventil shuttle valve
20 20: Load-Sensing-Ventilanordnung Load-sensing valve arrangement
21 21: Zumessblende metering orifice
24 24: Individualdruckwaage 24 Individual pressure compensator 24
25 25: Feder feather
27 27: Druckreduzierventil Pressure reducing valve
28 28: Drucksensor pressure sensor
30 30: Druckbegrenzungsventil Pressure relief valve
35 35: elektronische Steuereinheit electronic control unit
40 40: Berechnungsschritt calculation step
41 41: Berechnungsschritt calculation step
42 42: Berechnungsschritt calculation step
43 43: Berechnungsschritt calculation step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 98/45132 A1 [0001]
DE 4125603 C2 [0001]

Claims

Hydrostatic drive for a tandem axle ( 7 ) of a vehicle with two front wheels in the direction of travel ( 8th ) and with two rear wheels in the direction of travel ( 9 ), each with a front wheel ( 8th ) and a rear wheel ( 9 ) on a tiltable tandem carrier ( 12 ) are arranged, the pivot axis of the axis of rotation of the front wheel ( 8th ) a first distance (l1) and of the axis of rotation of the rear wheel ( 9 ) has a second distance (l2), with a first hydraulic motor ( 10 ) for driving the front wheel ( 8th ) and with a second hydraulic motor ( 11 ) for driving one on the same tandem carrier ( 12 ) like the front wheel ( 8th ) arranged rear wheel ( 9 ), wherein for the first hydraulic motor ( 10 ) and the second hydraulic motor ( 11 ) in each case a maximum transferable torque is specified, characterized in that the predetermined maximum torque for the first hydraulic motor ( 10 ) and the predetermined maximum torque for the second hydraulic motor ( 11 ) at least in certain operating states in each case from the currently via both hydraulic motors ( 10 . 11 ) existing working pressure differences is calculated.

Hydrostatic drive according to claim 1, wherein two first hydraulic motors ( 10 ) for the single-wheel drive of the two front wheels ( 8th ) and two second hydraulic motors ( 11 ) for the single-wheel drive of the two rear front wheels ( 9 ) available

Hydrostatic drive according to claim 1 or 2, wherein the hydraulic motors ( 10 . 11 ) have a constant displacement and for the specification of a maximum transferable torque of a hydraulic motor ( 10 . 11 ) a working pressure difference across this hydraulic motor ( 10 . 11 ), wherein to determine the maximum working pressure difference for a hydraulic motor ( 10 . 11 ) currently on this hydraulic motor ( 10 . 11 ) present working pressure difference and currently on the other hydraulic motor ( 11 . 10 ) Pending working pressure difference are taken into account.

Hydrostatic drive according to claim 3, wherein the maximum working pressure difference for the first hydraulic motor ( 10 ) according to the following formula

and the maximum working pressure difference for the second hydraulic motor ( 11 ) is calculated according to the following formula:

where k1 to k4 are constants into which the hydraulic efficiencies of the hydraulic motors and the displacement volumes of the hydraulic motors ( 10 . 11 ), the coefficients of friction between the wheels and the ground and the rolling radii of the wheels, F _axle the total axle load and l ₁ the distance of the pivot axis of the tandem carrier ( 12 ) of the axis of rotation of the front wheel and l ₂ the distance of the pivot axis of the tandem carrier ( 12 ) is from the axis of rotation of the rear wheel.

Hydrostatic drive according to claim 3, wherein the two hydraulic motors ( 10 . 11 ) have the same displacement and the maximum working pressure difference for the first hydraulic motor according to the following formula

and the maximum working pressure difference for the second hydraulic motor is calculated according to the following formula:

where η _{mh is} the hydraulic efficiency of the two hydraulic motors, V _{g is} the displacement of each of the two hydraulic motors, μ is the coefficient of friction between the wheels and the ground and r _{roll is} the rolling radius of the wheels.

Hydrostatic drive according to one of the claims 1 to 5, wherein at least the working pressure difference via a hydraulic motor ( 10 . 11 ) by at least one pressure sensor ( 28 ) is detected.

Hydrostatic drive according to one of the claims 1 to 5, wherein the pressure at a connection of a hydraulic motor ( 10 . 11 ) by a proportional pressure relief valve connected to its inlet ( 30 ) is set.