DE10241950A1 - Hydrostatic drive system for a diesel internal combustion engine (ICE) has an ICE-driven pump linked to an engine in a closed circuit via a connecting brake pressure valve in a pressurized pipe - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer von einem Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, angetriebenen Pumpe und zumindest einem im geschlossenen Kreislauf an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, insbesondere Motor, wobei in zumindest einer die Pumpe und den Verbraucher verbindenden Druckmittelleitung ein einen Bremsdruck erzeugendes Druckventil angeordnet ist.The invention relates to a hydrostatic Drive system with one of a drive motor, in particular one Internal combustion engine, driven pump and at least one in a closed circuit consumers connected to the pump, in particular motor, wherein in at least one pressure medium line connecting the pump and the consumer a pressure valve generating a brake pressure is arranged.
Ein gattungsgemäßes hydrostatisches Antriebssystem
ist aus der
Das Druckventil ist als mittels eines Vorsteuerventils vorsteuerbares Druckventil ausgebildet. Das Vorsteuerventil steuert hierbei den in Richtung der Bremsstellung wirkenden Druck des Druckventils, wodurch das Druckventil von dem an diesem auftretenden Druckgefälle gesteuert ist. Bei einem derartigen vorgesteuerten Druckventil bestimmt die Vorsteuerung maßgeblich die Reaktionsgeschwindigkeit, d.h. die Zeit zwischen Anliegen eines Steuersignals am Vorsteuerventil und einer Reaktion des Druckventils, und somit die Stelldynamik des Druckventils. Eine erhöhte Dynamik des Druckventils kann durch ein erhöhtes an dem Druckventil auftretendes Druckgefälle erzielt werden, wodurch jedoch die Durchflussverluste und somit die Verluste des Antriebssystems ansteigen.The pressure valve is as by means of a Pilot valve designed to be controllable pressure valve. The pilot valve controls the pressure acting in the direction of the braking position of the pressure valve, whereby the pressure valve of the occurring on this pressure drop is controlled. Determined in such a pilot operated pressure valve the pilot control is decisive the reaction rate, i.e. the time between concerns Control signal at the pilot valve and a reaction of the pressure valve, and thus the control dynamics of the pressure valve. An increased dynamic of the pressure valve can be achieved by an increased pressure drop occurring at the pressure valve , however, by which the flow losses and thus the losses of the drive system rise.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das bei geringen Verlusten eine verbesserte Dynamik des Druckventils aufweist.The present invention lies based on the task of a drive system of the aforementioned Genus available to provide improved dynamics with low losses of the pressure valve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Druckventil mittels eines hydraulischen Betätigungselements betätigbar ist, wobei das Betätigungselement mittels eines hydraulischen Steuerkreises steuerbar ist. Erfindungsgemäß ist somit das Druckventil durch das Betätigungselement direkt gesteuert, wobei das Betätigungselement aus einem von dem geschlossenen Kreislauf des Antriebssystems unabhängigen Steuerkreis versorgt wird. Die Betätigung des Druckventils durch ein Betätigungselement, das aus einem unabhängigen Steuerkreis versorgt wird, ermöglicht eine Steuerung des Druckventils, die unabhängig ist von dem an dem Druckventil auftretenden Druckgefälle. Hierdurch kann eine hohe Dynamik des Druckventils mit einer kurzen Reaktionszeit zwischen Anliegen eines Steuersignals und Reaktion des Druckventils erzielt werden. Durch die Unabhängigkeit der Dynamik des Druckventils von dem am Druckventil auftretenden Druckgefälle kann somit ein Antriebssystem mit einer hohen Dynamik der Druckventile und geringen durch das Druckgefälle der Druckventile verursachten Verlusten zur Verfügung gestellt werden.This object is achieved according to the invention solved, that the pressure valve by means of a hydraulic actuator actuated is, the actuator is controllable by means of a hydraulic control circuit. According to the invention the pressure valve through the actuator directly controlled, the actuator being off a control circuit independent of the closed circuit of the drive system is supplied. The actuation the pressure valve by an actuating element, that from an independent Control circuit is enabled a control of the pressure valve, which is independent of that on the pressure valve occurring pressure drop. This allows a high dynamic of the pressure valve with a short Response time between a control signal and response of the pressure valve can be achieved. Due to the independence of the dynamics of the pressure valve A drive system can thus be used for the pressure drop occurring at the pressure valve with a high dynamic of the pressure valves and low through that pressure drop losses caused by the pressure valves are made available.
Das Betätigungselement kann auf einfache Weise von dem Steuerkreis versorgt und gesteuert werden, wenn ein Steuerventil vorgesehen ist, das eingangsseitig mit einer Steuerdruckquelle, insbesondere einer Speisepumpe, in Verbindung steht.The actuator can be easily be supplied and controlled by the control circuit when a control valve is provided, the input side with a control pressure source, especially a feed pump.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Betätigungselement als Verstellzylinder ausgebildet. Mit einem Verstellzylinder kann das Druckventil auf einfache Weise direkt betätigt werden.According to an advantageous embodiment of the Invention is the actuator designed as an adjusting cylinder. With an adjusting cylinder the pressure valve can be operated directly in a simple manner.
Die Dynamik des Druckventils wird hierbei unabhängig von der Nenngröße des Druckventils durch die Größe des Verstellzylinders und der Größe des Steuerventils sowie dem Druckniveau der Steuerdruckquelle bestimmt.The dynamics of the pressure valve will independent here from the nominal size of the pressure valve the size of the adjustment cylinder and the size of the control valve as well as the pressure level of the control pressure source.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Verstellzylinder als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet, der einen ersten, das Druckventil in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagenden Steuerdruckraum und einen zweiten, das Druckventil in Richtung einer Durchflussstellung beaufschlagenden Steuerdruckraum aufweist. Mit einem doppeltwirkenden Stellzylinder kann das Druckventil auf einfache Weise in die Durchflussstellung oder in die Sperrstellung betätigt werden.According to a preferred embodiment the invention is the adjusting cylinder as a double-acting cylinder formed a first, the pressure valve in the direction of a Blocking position acting control pressure chamber and a second that Actuate pressure valve in the direction of a flow position Has control pressure space. With a double-acting actuating cylinder can the pressure valve in the flow position or actuated in the locked position become.
Der doppeltwirkende Verstellzylinder kann auf einfache Weise zur Betätigung des Druckventils in die Durchflussstellung und Sperrstellung betätigt werden, wenn das Steuerventil eine erste Schaltstellung aufweist, in der eine an den ersten Steuerdruckraum des Verstellzylinders geführte erste Steuerdruckleitung zu einem Behälter entlastet ist und eine an den zweiten Steuerdruckraum des Verstellzylinders geführte zweite Steuerdruckleitung mit einer mit der Steuerdruckquelle in Verbindung stehenden Steuerdruckleitung in Verbindung steht, und eine zweite Schaltstellung aufweist, in der die erste Steuerdruckleitung mit der Steuerdruckleitung in Verbindung steht und die zweite Steuerdruckleitung zum Behälter entlastet ist.The double-acting adjusting cylinder can be operated easily the pressure valve is operated in the flow position and blocking position, if the control valve has a first switching position in which a first led to the first control pressure chamber of the adjusting cylinder Control pressure line to a container is relieved and one to the second control pressure chamber of the adjusting cylinder guided second control pressure line with one with the control pressure source in Connected control pressure line is connected, and has a second switching position in which the first control pressure line communicates with the control pressure line and the second control pressure line to the container is relieved.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Steuerventil mittels einer Feder in Richtung der ersten Schaltstellung beaufschlagbar ist. Mit einer Feder kann der Schaltpunkt des Steuerventils und somit die Beaufschlagung des Druckventils in die Sperrstellung auf einfache Weise vorgegeben werden.Special advantages result if the control valve can be acted upon by a spring in the direction of the first switching position. The switching point of the control valve and thus the action of the pressure valve in the locking position can be done with a spring be easily specified.
Das Steuerventil kann hydraulisch, mechanisch oder elektrisch angesteuert werden. Als Steuersignal kann der Drehzahlanstieg des Antriebsmotors verwendet werden. Zudem ist es möglich, als Steuersignal den an der Pumpe im Bremsbetrieb anstehenden Bremsdruck zu verwenden, wobei das Steuerventil in Abhängigkeit von dem an der Pumpe anstehenden Bremsdruck in Richtung der zweiten Schaltstellung beaufschlagbar ist.The control valve can be hydraulic, can be controlled mechanically or electrically. As a control signal the speed increase of the drive motor can be used. moreover Is it possible, as a control signal, the brake pressure applied to the pump in braking mode to be used, the control valve depending on what is present at the pump Brake pressure can be applied in the direction of the second switching position is.
Die in Richtung der zweiten Schaltstellung wirkende Steuerfläche des Steuerventils steht hierbei zweckmäßigerweise mit einer Steuerleitung in Verbindung, die an die Druckmittelleitung zwischen dem Druckventil und der Pumpe angeschlossen ist.The one acting in the direction of the second switching position control surface the control valve is expediently connected to a control line connected to the pressure medium line between the pressure valve and the pump is connected.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Druckventil mit einer Lageregelung versehen ist. Mit einer Lageregelung des Druckventils kann auf einfache Weise eine hohe Stabilität erzielt werden.According to an advantageous development the invention provides that the pressure valve with a position control is provided. With a position control of the pressure valve can easily Way a high stability be achieved.
Die Lageregelung weist gemäß einer Ausführungsform eine die Position des Druckventils auf das Steuerventil zurückmeldende Wegrückführung auf.The position control points according to one embodiment a reporting the position of the pressure valve on the control valve Feedback on.
Besondere Vorteile ergeben sich bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems als Fahrantrieb einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs. Durch die hohe Dynamik der Druckventile und der Unabhängigkeit der Dynamik von der Nenngröße der Druckventile können mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem hohe Durchflussströme des geschlossenen Kreislaufs beherrscht werden. Bei Flurförderzeugen mit hohen Traglasten und großen im Fahrantrieb auftretenden Druckmittelströmen können mit der erfindungsgemäßen Steuerung Druckventile mit großer Nenngröße verwendet werden, die eine hohe Dynamik im Bremsbetrieb bei geringen Durchflussverlusten aufweisen, wodurch der Antriebsmotor sicher vor unzulässig hohen Drehzahlen im Bremsbetrieb geschützt wird.There are special advantages the use of a drive system according to the invention as a travel drive a mobile machine, especially an industrial truck. Due to the high dynamics of the pressure valves and the independence of the Dynamics of the nominal size of the pressure valves can with the drive system according to the invention high Flow streams of the closed cycle. For industrial trucks with high loads and large Pressure medium flows occurring in the traction drive can be controlled using the control according to the invention Pressure valves with a large nominal size are used that have a high dynamic in braking operation with low flow losses have, which makes the drive motor safe from impermissibly high Protected speeds in braking mode becomes.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den ` schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the ` schematic figures. Here shows
In der
Der Antriebsmotor
In der Druckmittelleitung
Zur Steuerung des Druckventils
Der Steuerkreis
Der Verstellzylinder
Von dem ersten Steuerdruckraum
Das Steuerventil
Das Steuerventil
In Richtung der zweiten Schaltstellung
In der
Das erfindungsgemäße Antriebssystem gemäß den
Im folgenden
wird ein Betriebszustand des Antriebssystems betrachtet, beispielsweise
die Vorwärtsfahrt oder
Rückwärtsfahrt
der Arbeitsmaschine, in dem die Druckmittelleitung
In the following, an operating state of the drive system is considered, for example the forward drive or the reverse drive of the working machine, in which the pressure medium line
Befindet sich das Antriebssystem
in einem derartigen Betriebszustand in der Antriebsphase, bildet
die Druckmittelleitung
Gelangt die Arbeitsmaschine in den
Bremsbetrieb drehen sich die Druckverhältnisse in der Druckmittelleitung
Der sich aufbauende Bremsdruck in
der rücklaufseitigen
Druckmittelleitung
Durch die direkte Steuerung des Druckventils
Entgegen der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
ist es ebenfalls möglich,
in beiden Druckmittelleitungen
Claims (11)
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Family Applications (1)
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