DE1219811B

DE1219811B - Control device for a hydrostatic speed change and reversing gear for motor vehicles

Info

Publication number: DE1219811B
Application number: DE1962P0029900
Authority: DE
Inventors: Martin Herter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-09
Filing date: 1962-07-25
Publication date: 1966-06-23

Description

Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Geschwindigkeitswechsel- und Wendegetriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Geschwindigkeitswechsel- und Wendegetriebe für Kraftfahrzeuge, bei der aus einem eine von der Fahrzeugmaschine angetriebene hydrostatische Pumpe und einem die Fahrzeugräder antreibenden hydrostatischen Motor verbindenden Arbeitsstromkreis ein mittels Druckänderungen beeinflußbarer Steuerstromkreis abgezweigt ist, in dem der Druck unabhängig von einem willkürlichen Verstellen mittels eines durch die Schwenkbewegungen der hydrostatischen Pumpe betätigten Druckminderventils auf eine dem jeweiligen Drehmoment des hydrostatischen Motors entsprechende, unterhalb eines Höchstwertes bleibende Leistungsabgabe der hydrostatischen Pumpe begrenzt wird, wobei der Arbeitsstromkreis, der Steuerstromkreis und ein vom Arbeitsstromkreis abgezweigter Stromkreis ausschließlich mittels der dem Fahrantrieb dienenden hydrostatischen Pumpe gespeist Werden. und im abgezweigten Stromkreis eine aus einem Wendeschieber und einem Fahrtrichtungswähler bestehende hydraulische Fernbedienung vorgesehen ist. Mit dieser nach dem Hauptpatent ausgebildeten Regeleinrichtung wird bei gleichzeitig einfachem und übersichtlichem Aufbau sowie geringem Aufwand an Ventilen und Hydraulikleitungen ein überschreiten der Belastung der Antriebsmaschine, insbesondere beim Beschleunigen des Fahrzeuges vermieden und eine leistungsgleiche Regelung zwischen der hydrostatischen Pumpe und dem hydrostatischen Motor erzielt.Control device for a hydrostatic speed change and reversing gears for motor vehicles The invention relates to a control device for a hydrostatic speed change and reversing gear for motor vehicles, one of which is a hydrostatic pump driven by the vehicle engine and a working circuit connecting the hydrostatic motor driving the vehicle wheels a control circuit that can be influenced by pressure changes is branched off in which the pressure independent of an arbitrary adjustment by means of a through the Swiveling movements of the hydrostatic pump actuated pressure reducing valve on a corresponding to the respective torque of the hydrostatic motor, below one Maximum permanent power output of the hydrostatic pump is limited, where the working circuit, the control circuit and one of the working circuit Branch circuit exclusively by means of the hydrostatic one used for the travel drive Be fed to the pump. and in the branched circuit one from a reversing valve and a direction selector existing hydraulic remote control is provided is. With this control device designed according to the main patent, at the same time simple and clear structure as well as low expenditure on valves and hydraulic lines exceeding the load on the drive machine, especially when accelerating of the vehicle avoided and a power-equal control between the hydrostatic Pump and the hydrostatic motor.

Bei einem hydrostatischen Antrieb für Schlepper, der hydraulisch betätigte Arbeitsgeräte trägt, ist es bekannt, an den Arbeitsstromkreis der hydrostatischen Antriebes einen Gerätestromkreis anzuschließen, in den ein Teilstrom der zum Fahrzeugantrieb dienenden Druckflüssigkeit abgezweigt wird. Das jeweilige Arbeitsgerät wird mittels eines an den Arbeitsstromkreis angeschlossenen Steuerventils betätigt. Eine Leistungsregelung der den Arbeits- und Gerätestromkreis speisenden Pumpen ist nicht vorgesehen, so daß beim Betätigen des Arbeistgerätes eine entsprechende Leistungsminderung im Fahrzeugantrieb auftritt.In the case of a hydrostatic drive for a tractor that is hydraulically operated Carrying work equipment, it is known to be attached to the working circuit of the hydrostatic Drive to connect a device circuit, in which a partial flow of the vehicle drive serving hydraulic fluid is branched off. The respective working device is by means of operated by a control valve connected to the working circuit. A power control of the pumps feeding the working and device circuit is not provided, see above that when you operate the working device, a corresponding reduction in performance in the vehicle drive occurs.

Es ist Aufgabe der Erfindung, in die leistungsgleiche Regelung nach dem Hauptpatent einen dem Arbeits- und Steuerstromkreis zugeordneten Gerätestromkreis einzubeziehen. Das wird mit der Erfindung dadurch erreicht, daß an dem Arbeitsstromkreis in an sich bekannter Weise über ein wahlweise von Hand, elektrisch oder hydraulisch betätigbares Steuerventil einen hydrostatischen Motor aufweisender Gerätestromkreis angeschlossen ist. Wird bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit das Arbeitsgerät betätigt, so wird entsprechend der Antriebsanforderung des Arbeitsgerätes eine gesteigerte Förderung der hydrostatischen Pumpe eingestellt, so daß trotz des zeitweiligen größeren Energiebedarfs die Fahrzeuggeschwindigkeit ungemindert beibehalten wird.It is the object of the invention to adjust to the same performance the main patent a device circuit assigned to the working and control circuit to be included. This is achieved with the invention in that on the working circuit in a manner known per se, either by hand, electrically or hydraulically actuatable control valve having a hydrostatic motor device circuit connected. If the implement is used at a certain driving speed is actuated, an increased one is generated according to the drive requirement of the implement Promotion of the hydrostatic pump ceased, so that despite the temporary larger The vehicle speed is maintained undiminished when energy is required.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Steuerventil über den Steuerstromkreis betätigbar ist. Der Gerätestromkreis kann auf diese Weise selbsttätig synchron mit dem .Steuerstromkreis reguliert werden.A further development of the invention is that the control valve can be actuated via the control circuit. The device circuit can do this in this way automatically synchronized with the control circuit.

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist dadurch gegeben, daß im Gerätestromkreis ein regelbarer hydrostatischer Motor vorgesehen ist und zum Verstellen des hydrostatischen Motors ein vom Steuerstromkreis beaufschlagter Stellmotor dient. Diese Bauform wird besonders da zu bevorzugen sein, wo ein Drehbewegungen ausführendes Gerät, beispielsweise .eine Seiltrommel, vom Gerätestromkreis angetrieben wird.Another feature of the invention is that in the device circuit a controllable hydrostatic motor is provided and for adjusting the hydrostatic Motor a servomotor acted upon by the control circuit is used. This design will to be particularly preferred where a rotary motion-performing device, for example .a rope drum driven by the device circuit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an Hand von in der Zeichnung veranschaulichten Schaltbildern beschrieben. Es zeigt A b b. 1 das Schaltbild eines hydraulischen Arbeits- und Steuerstromkreises mit an den Arbeitsstromkreis angeschlossenem Gerätestromkreis, A b b. 2 einen Gerätestromkreis mit einem regelbaren hydrostatischen Motor.Embodiments of the invention are given below with reference to in the drawings illustrated circuit diagrams described. It shows A b b. 1 that Circuit diagram of a hydraulic working and control circuit with the working circuit connected device circuit, A b b. 2 a device circuit with a controllable hydrostatic motor.

In einem zur besseren übersieht lediglich angedeuteten, mit einer Druckflüssigkeit 1 gefüjlten Gehäuse 2 sind eine regelbare, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Elektromotors angetriebene hydrostatische Pumpe 3 und ein ebenfalls regelbarer, mit den nicht dargestellten Fahrzeugrädern gekuppelter hydrostatischer Motor 4 angeordnet. Außerdem befindet sich im Gehäuse 2 ein mit der hydrostatischen Pumpe und dem hydrostatischen Motor durch Hydraulikleitungen 5, 6 und 7 -verbundener Wendeschieber8, von dem zwei Hydraulikleitungen9 und 10 zu einem Fahrtrichtungswähler 11 führen. Der Fahrtrichtungswähler ist über eine Hydraulikleitung 12 mit der von der hydrostatischen Pumpe zum Wendeschieber 8 führenden Hydraulikleitung 5 verbunden. Die Hydraulikleitung 5 ist mit einem Drucksicherheitsventil 15 ausgestattet, das eine Rückleitung 16 aufweist. Eine weitere Rückleitung 17 führt vom Wendeschieber 8 in das Gehäuse 2. Diese ist mit einem elektromagnetischen und Spaltfilter 18 versehen. Dem in der vorbesehriebenen Weise gestalteten Arbeitsstromkreis wird die- benötigte Druckflüssigkeit von der hydrostatischen Pumpe 3 durch eine Ansaugleitung 19 zugeführt.A controllable hydrostatic pump 3, driven for example by means of an electric motor, not shown, and a likewise controllable hydrostatic motor 4 coupled to the vehicle wheels, not shown, are arranged in a housing 2 filled with a pressure fluid 1, which is only indicated for better overlooks. In addition, in the housing 2 there is a reversing slide 8 connected to the hydrostatic pump and the hydrostatic motor by hydraulic lines 5, 6 and 7, from which two hydraulic lines 9 and 10 lead to a travel direction selector 11. The travel direction selector is connected via a hydraulic line 12 to the hydraulic line 5 leading from the hydrostatic pump to the reversing slide valve 8. The hydraulic line 5 is equipped with a pressure safety valve 15 which has a return line 16. Another return line 17 leads from the reversing slide 8 into the housing 2. This is provided with an electromagnetic and gap filter 18. The required hydraulic fluid is supplied to the working circuit configured in the manner described above from the hydrostatic pump 3 through a suction line 19.

An den Arbeitsstromkreis ist über eine verstellbare Drossel 20, der- ein Rückschlagventi113 parallel geschaltet ist, und über ein Feinstfilter 14 ein nachfolgend beschriebener hydraulischer Steuerstromkreis angeschlossen. Dieser weist zum Verschwenken der hydrostatischen Pumpe 3 und des hydrostatischen Motors 4 je einen Stellmotor 21 bzw. 22 auf. Diese bestehen aus einem- in einem Hydraulikzylinder geführten- Stufenkolben 23 bzw. 24, dessen Kolbenstange 25 bzw. 26- mit einem Schwenkglied 27 bzw. 28 der hydrostatischen Pumpe bzw. des hydrostatischen Motors 4 drehbeweglich verbunden ist.A hydraulic control circuit described below is connected to the working circuit via an adjustable throttle 20 to which a non-return valve 113 is connected in parallel, and via an ultra-fine filter 14. This has a servomotor 21 and 22 for pivoting the hydrostatic pump 3 and the hydrostatic motor 4 . These consist of a stepped piston 23 or 24 guided in a hydraulic cylinder, the piston rod 25 or 26 of which is rotatably connected to a pivot member 27 or 28 of the hydrostatic pump or the hydrostatic motor 4.

Die den Ringflächen der Stufenkolben 23 bzw. 24 zugeordneten Räume der Hydraulikzylinder sind über eine Hydraulikleitung 29 bzw. 30 mit der Hydraulikleitung 5 des Arbeitsstromkreises verbunden, während in die den Stirnflächen der Stufenkolben zugeordneten Räume der Hydraulikzylinder eine Hydraulikleitung 31- des Steuerstromkreises mündet. Die Hydraulikleitung 31 ist mit einem Druckminderventil 32 und einem- durch ein Pedal 33 betätigbaren Druckregelventil 34 ausgestattet. Von den beiden letztgenannten Ventilen führt eine Rückleitung 35 in das Gehäuse 2 zurück.The spaces of the hydraulic cylinders assigned to the annular surfaces of the stepped pistons 23 and 24 are connected to the hydraulic line 5 of the working circuit via a hydraulic line 29 or 30, while a hydraulic line 31- of the control circuit opens into the spaces of the hydraulic cylinders assigned to the end faces of the stepped pistons. The hydraulic line 31 is equipped with a pressure reducing valve 32 and a pressure regulating valve 34 which can be actuated by a pedal 33. A return line 35 leads back from the two last-mentioned valves into the housing 2.

Am Schwenkglied 27 der hydrostatischen Pumpe 3 ist ein deren Schwenkbewegungen ausführendes Lineal 36 vorgesehen. Mit diesem Lineal wird das Druckminderventil 32 in Abhängigkeit von den Schwenkbewegungen der hydrostatischen Pumpe, d. h. deren Förderleistung, gesteuert. Abweichend vom dargestellen Ausführungsbeispiel kann das Lineal 36 zum Steuern des Druckregelventils 34 dienen. In einem solchen Fall wird das Druckregelventi134 weiterhin mit dem Pedal 33 betätigt. Das Lineal 36 wird zweckmäßig entsprechend der Beschleunigungscharakteristik des mit Geschwindigkeitswechsel- und Wendegetriebe ausgestatteten Fahrzeuges geformt.On the swivel member 27 of the hydrostatic pump 3, a ruler 36 which executes its swivel movements is provided. With this ruler, the pressure reducing valve 32 is controlled as a function of the pivoting movements of the hydrostatic pump, ie its delivery rate. In a departure from the exemplary embodiment shown, the ruler 36 can serve to control the pressure regulating valve 34. In such a case, the pressure regulating valve 134 continues to be operated with the pedal 33 . The ruler 36 is expediently shaped according to the acceleration characteristics of the vehicle equipped with a speed change and reversing gear.

Vor dem Anfahren des Fahrzeuges fördert die mittels einer elektrischen Fahrzeugmaschine, beispielsweise einer Nebenschlußmaschine, ,angetriebene hydrostatische Pumpe 3 Druckflüssigkeit in den Arbeitsstromkreis. Dabei tritt durch die Drossel 20 ein Teilstrom der Druckflüssigkeit in den Steuerstromkreis. Der im Arbeitsstromkreis sich aufbauende Druck hält die Stufenkolben 23 bzw. 24 der Stellmotoren 21 bzw. 22 in der in der Zeichnung ersichtlichen Stellung. Die hydrostatische Pumpe befindet sich folglich etwa in einer Stellung von -I-1°, d. h. gibt nur ihre Leerlaufförderleistung ab. Der hydrostatische Motor ist zur Abgabe seines größten Drehmomentes - d. h. der kleinsten Drehzahl - in der Stellung -25° ausgeschwenkt.Before starting the vehicle, the promotes by means of an electric Vehicle machine, for example a shunt machine, driven hydrostatic Pump 3 hydraulic fluid in the working circuit. It occurs through the throttle 20 a partial flow of the hydraulic fluid in the control circuit. The one in the working circuit The pressure that builds up holds the stepped pistons 23 and 24 of the servomotors 21 and 22 in the position shown in the drawing. The hydrostatic pump is located consequently in a position of -I-1 °, i.e. H. gives only their idle pumping capacity away. The hydrostatic motor is to deliver its greatest torque - i. H. the lowest speed - swiveled out in the -25 ° position.

.Betätigt nun der Fahrer den Schalthebel 37 des Fahrtrichtungswählers 11 für die gewünschte Fahrtrichtung und drückt er das Pedal 33 zum Schließen des Druckregelventils 34 herunter, so baut sich im Steuerstromkreis, d. h. in der Hydraulikleitung 31, ein Druck auf, der den Stufenkolben 23 in der Pfeilrichtung a verschiebt und dabei die hydrostatische Pumpe in der Pfeilrichtung b aus ihrer Stellung von -I-1° .auf etwa -I-25° verschwenkt. Die hydrostatische Pumpe steigert nun ihre Förderleistung. Gleichzeitig wird der Stufenkolben 24 in der Pfeilrichtung c verschoben, so daß der hydrostatische Motor 4 in der Pfeilrichtung d zur Abgabe eines kleineren Drehmomentes und damit einer zunehmenden Drehzahl von seinem größten Verstellwinkel von -25° auf einen kleineren Verstellwinkel, beispielsweise auf -10°, verschwenkt wird. Auf diese Weise wird zum Einstellen einer geringeren bzw. größeren; dem jeweiligen Drehmoment des hydrostatischen Motors 4 angepaßten Leistung der hydrostatischen Pumpe 3 der Druck im Steuerstromkreis - unabhängig von .dessen wahlweisen Verstellen, beispielsweise mittels des Pedals 33 und Druckregelventils 34 - jeweils selbsttätig proportional dem vom hydrostatischen Motor abgegebenen Drehmoment verringert bzw. vergrößert.The driver now actuates the shift lever 37 of the direction selector 11 for the desired direction of travel and he presses the pedal 33 to close the Pressure control valve 34 down, so builds up in the control circuit, d. H. in the hydraulic line 31, a pressure which moves the stepped piston 23 in the direction of the arrow a and while the hydrostatic pump in the direction of arrow b from its position of -I-1 ° . pivoted to about -I-25 °. The hydrostatic pump now increases its delivery rate. At the same time, the stepped piston 24 is displaced in the direction of arrow c, so that the hydrostatic motor 4 in the direction of arrow d to deliver a smaller torque and thus an increasing speed from its largest adjustment angle of -25 ° is pivoted to a smaller adjustment angle, for example to -10 °. on this way is used to set a smaller or larger; the respective torque of the hydrostatic motor 4 adapted power of the hydrostatic pump 3 of the Pressure in the control circuit - regardless of. Its optional adjustment, for example by means of the pedal 33 and pressure control valve 34 - each automatically proportional the torque output by the hydrostatic motor is reduced or increased.

Damit beim Beschleunigen des Fahrzeuges der Druck im Steuerstromkreis, der beim Betätigen des Pedals 33 durch Schließen des Druckregelventils aufgebaut wird, nicht willkürlich so gesteigert werden kann, daß die hydrostatische Pumpe für eine über das augenblickliche Leistungsvermögen ihrer Antriebsmaschine hinausgehende Förderleistung eingestellt wird, sorgt das mit dem Lineal 36 gekoppelte Druckminderventi132 für .eine Drucksteuerung im Arbeitsstromkreis. Wird also vom Geschwindigkeitswechsel- und Wendegetriebe eine Beschleunigung verlangt, die der Antriebsleistung der Antriebsmaschine der hydrostatischen Pumpe unangemessen ist, so sorgt das entsprechend der Schwenkbewegung dieser Pumpe sich einstellende Druckminderventil 32 für eine Druckbegrenzung im Steuerstromkreis und damit für eine der Beschleunigungscharakteristik des Fahrzeuges entsprechende Beschleunigung.So that when the vehicle accelerates, the pressure in the control circuit, which is built up when the pedal 33 is pressed by closing the pressure regulating valve cannot be arbitrarily increased so that the hydrostatic pump for one that goes beyond the current capabilities of your prime mover If the delivery rate is set, the pressure reducing valve 132 coupled with the ruler 36 ensures for. a pressure control in the working circuit. So if the speed change and reversing gear requires an acceleration that the drive power of the prime mover the hydrostatic pump is inadequate, it takes care of the pivoting movement this pump adjusting pressure reducing valve 32 for a pressure limitation in the Control circuit and thus for one of the acceleration characteristics of the vehicle corresponding acceleration.

An den Arbeitsstromkreis ist mittels einer Hydraulikleitung 38 über ein von Hand betätigbares, als Wendeschieber ausgebildetes Steuerventil 39 ein aus zwei Hydraulikleitungen 40 und 41 sowie einer Rückleitung 42 bestehender Gerätestromkreis angeschlossen. Dieser ist gemäß A b b. 1 mit einem nicht regelbaren hydrostatischen Motor 43 ausgestattet. An Stelle des hydrostatischen Motors kann ein hydraulischer Druck- und Zugzylinder oder ein beliebiges anderes hydraulisches Gerät treten, mit dem Arbeiten verrichtet werden können. Bei einem entsprechenden Betätigen des Steuerventils 39 findet eine Leistungsverzweigung aus dem Arbeitsstromkreis statt, die den hydrostatischen Motor 43 bzw. das an seiner Stelle verwendete Gerät mit der gleichen Charakteristik antreibt wie den hydrostatischen Motor 4.A device circuit consisting of two hydraulic lines 40 and 41 and a return line 42 is connected to the working circuit by means of a hydraulic line 38 via a manually operable control valve 39 designed as a reversing slide. This is according to A b b. 1 equipped with a non-controllable hydrostatic motor 43. Instead of the hydrostatic motor, a hydraulic pressure and pull cylinder or any other hydraulic device can be used with which work can be carried out. When the control valve 39 is actuated accordingly, a power split takes place from the working circuit, which drives the hydrostatic motor 43 or the device used in its place with the same characteristics as the hydrostatic motor 4.

Der in der A b b. 2 veranschaulichte Gerätestromkreis ist mit einem regelbaren hydrostatischen Motor 44 versehen. Das Verstellen dieses hydrostatischen Motors erfolgt mittels eines Stellmotors 45, der mit den Hydraulikleitungen 31 und 38 verbunden ist. Der hydrostatische Motor 44 erhält folglich die gleiche Drehmomentenregelung wie der hydrosta- 5 tische Motor 4.The one in the A b b. The device circuit illustrated in FIG. 2 is provided with a controllable hydrostatic motor 44 . This hydrostatic motor is adjusted by means of a servomotor 45 which is connected to the hydraulic lines 31 and 38. The hydrostatic motor 44 consequently receives the same torque control as the hydrostatic motor 4.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das Steuerventil 39 elektrisch oder hydraulisch betätigt und/oder statt des regelbaren hydrostatischen Motors 44 ein anderes regelbares hydra,ulisches Gerät vorgesehen werden.In a departure from the exemplary embodiments described, the control valve 39 electrically or hydraulically operated and / or instead of the controllable hydrostatic Motor 44 another controllable hydraulic device can be provided.

Claims

Claims: 1. Control device for a hydrostatic speed change and reversing gear for motor vehicles, in which a control circuit that can be influenced by pressure changes is branched off from a working circuit connecting a hydrostatic pump driven by the vehicle machine and a hydrostatic motor driving the vehicle wheels, in which the pressure is independent of a Arbitrary adjustment by means of a pressure reducing valve operated by the swiveling movements of the hydrostatic pump is limited to a power output of the hydrostatic pump that corresponds to the respective torque of the hydrostatic motor and remains below a maximum value, with the working circuit, the control circuit and an electric circuit branched off from the working circuit exclusively by means of the traction drive serving hydrostatic pump are fed and in the branched circuit a best consisting of a reversing valve and a direction selector Ehende hydraulic remote control is provided, according to patent 1186 753, characterized in that a hydrostatic motor (39) is connected to the working circuit (5, 6, 7) in a manner known per se via a control valve (39) that can be operated either manually, electrically or hydraulically. 43 or 44) having device circuit (38, 40, 41, 42) is connected.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the control valve (39) can be actuated via the control circuit (31).

3. Control device according to claim 1 or claims 1 and 2, characterized in that a controllable hydrostatic motor (44) is provided in the device circuit (38, 40, 41, 42) and a from the control circuit (31) is applied to adjust the hydrostatic motor Servomotor (45) is used. Documents considered: German utility model No. 1807 804; French patent specification No. 1190 518.