DE1630199B2 - Steuervorrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US-PS 29 39 285 ist eine elektronische Steuervorrichtung der obengenannten Art bekanntgeworden, bei der die verstellbare Pumpe von einem Elektromotor angetrieben ist, welche einen hydraulischen Konstantmotor versorgt. Dieser wiederum treibt mit konstanter Geschwindigkeit eine Last an, wobei die Geschwindigkeit über einen Gleichstrom-Tachometer gemessen wird. Soll- und Istwert werden in einem elektronischen Regelgerät verglichen. Entsprechend den Regelabweichungen wird die Pumpe eingestellt.

Eine derartige Vorrichtung eignet sich nicht für einen Fahrzeugantrieb, der nach bestimmten Kriterien betrieben werden soll.

Eine ähnliche Einrichtung dieser Art dient zum Positionieren eines Flackgeschützes, und zwar mit Hilfe einer elektronischen Regeleinrichtung, die die Pumpe eines hydrostatischen Antriebs steuert (US-PS 24 08 068). Hierfür gilt ebenfalls wieder das oben Ausgeführte.

Elektrische oder elektronische Regel- und Stelleinrichtungen ganz allgemein sind bekannt z. B. aus der DT-AS 11 52 861 und anderen Literaturstellen.

Des weiteren ist eine elektrische Steuereinrichtung für die hydraulische Lenkeinrichtung und die Hubhydraulik eines Hubstaplers bekanntgeworden (US-PS 29 68 927).

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für Fahrzeuge der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, die verschiedensten Fahrzustände eines Fahrzeugs schnell und zuverlässig und ohne großen Aufwand an insbesondere mechanischen Regel- und Steuergeräten einzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Mittel gelöst.

Mit einer derartigen Einrichtung kann der Fahrzeugzustand des Fahrzeugs auf einfache Weise sowohl durch Verändern der Fördermenge der Getriebepumpe als auch durch Verändern der Schluckmenge der Getriebemotoren erreicht werden.

Ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt schematisch eine Steuervorrichtung für einen hydrostatischen Antrieb eines Fahrzeuges mit einem elektronischen Steuergerät.

Mit 1 ist eine im Förderstrom und in der Förderrichtung einstellbare Pumpe bezeichnet, die von einer Antriebsmaschine 2, z. B: einer Brennkraftmaschine oder einem Elektromotor, angetrieben ist. Von der Pumpe führen Leitungen 3 bis 7 und 3' bis T zu hydrostatisehen Motoren 8 bis 11, die die Fahrzeugräder 12 bis 15 antreiben. Dies kann bei langsam laufenden hydrostatischen Motoren direkt, bei schnellaufenden über ein ins Langsame übersetzendes Getriebe geschehen. Die

Pumpe ist durch eine Stelleinrichtung 16 in ihrem Förderstrom und ihrer Förderrichtung einstellbar. Die Beaufschlagung der Stelleinrichtung 16 wird mit Hilfe eines Elektromagnetventils 17 gesteuert. Die für die Stelleinrichtung notwendige Stellkraft wird aus dem hydraulischen Arbeitskreislauf entnommen, und zwar über Steuerleitungen 18 und 19. Die Steuerleitung 18 ist an die Leitung 7 angeschlossen und die Steuerleitung 19 an die Leitung 7'. Sind z. B. bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs die Leitungen 3 bis 7 die Arbeitsdruckmittel hohen Druckes führenden Leitungen, so gelangt das Steuerdruckmittel für die Betätigung der Stelleinrichtung 16 durch die Steuerleitung 18 zu der Stelleinrichtung. Bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs sind die Leitungen 3' bis 7' die Arbeitsdruckmittel hohen Druckes führenden Leitungen, und entsprechend gelangt das Steuerdruckmittel über die Steuerleitung 19 zur Stelleinrichtung 16.

An jedem hydrostatischen Motor 8 bis 11 ist zum Einstellen seines Schluckvermögens ebenfalls je eine Stelleinrichtung mit zugehörigem Elektromagnetventil angeordnet. Die Stelleinrichtung und das Magnetventil sind der Einfachheit halber nur am hydrostatischen Motor 9 eingezeichnet. Die Stelleinrichtung entspricht derjenigen der Pumpe 1 und ist mit 20 bezeichnet, das Elektromagnetventil mit 21; dieses steuert wiederum die Beaufschlagung der Stelleinrichtung 20.

Von der Leitung 5 führt eine Steuerleitung 22, von der Leitung 6' eine Steuerleitung 23 zum Elektromagnetventil 21. Entsprechende Steuerleitungen führen zu den nicht dargestellten Elektromagnetventilen für die anderen hydrostatischen Motoren. Sämtliche hydrostatischen Motoren 8 bis 11 sind in ihrem Schluckvermögen änderbar.

Auf dem Fahrzeug ist weiterhin ein hydrostatischer Motor 25 eines Nebenantriebes angeordnet, der ebenfalls in seinem Schluckvermögen einstellbar ist. Er wird gespeist über eine an die Leitung 3' angeschlossene Zweigleitung 26 bzw. eine an die Leitung 6 angeschlossene Zweigleitung 27. Auch für diesen hydrostatischen Motor ist eine Stelleinrichtung mit einem Mgnetventil vorgesehen, wie sie bei den hydrostatischen Motoren 8 bis 11 des Fahrantriebes angeordnet sind. Diese Teile sind der Übersichtlichkeit wegen ebenfalls nicht dargestellt, da sie genau den zuvor beschriebenen entsprechen.

Die Pumpe 1, die hydrostatischen Motoren 8 bis 11 des Fahrantriebes und der hydrostatische Motor 25 des Nebenantriebes werden von einem elektronischen Steuergerät 28 eingestellt, das seine Energie von einer Batterie 29 erhält Das Steuergerät ist entsprechend den gewünschten Fahrzuständen vorprogrammiert, die Programme werden mit Hilfe von Schaltern 30 bis 33 ausgewählt. Vom Schalter 30 führt eine Stromleitung 34 zum Elektromagnetventil 17 der Pumpe sowie eine Stromleitung 35 zum Steuergerät 28. Von den Schaltern 31 bis 33 führen Stromleitungen 36 bis 38 zum Steuergerät.

An jedem Fahrzeugrad 12 bis 15 ist ein Drehzahlmeßgerät 39 und/oder ein Drehmomentmeßgerät 40 angeordnet. Diese Geräte sind der Einfachheit halber nur am Fahrzeugrad 15 eingezeichnet. Vom Drehzahlmeßgerät 39 führt eine Stromleitung 41, vom Drehmomentmeßgerät 40 eine Stromleitung 42 zum Steuergerät 28.

Von jedem Elektromagnetventil für die Steuerung der Beaufschlagung der Pumpe der hydrostatischen Motoren des Fahrantriebes und des hydrostatischen Motors des Nebenantriebes führt eine Stromleitung zum Steuergerät 28. Diejenige, die vom Elektromagnetventil 21 der Stelleinrichtung des hydrostatischen Motors 9 zum Steuergerät führt, ist mit 43 bezeichnet, diejenigen, die zu den Elektromagnetventilen der Stelleinrichtungen der hydrostatischen Motoren 8, 10 und 11 des Fahrantriebes führen, tragen die Bezeichnungen 44, 45 und 46, und die vom Elektromagnetventil der Stelleneinrichtung des hydrostatischen Motors 25 des Nebenantriebes zum Steuergerät führende Stromleitung trägt die Bezeichnung 47.

Die Wirkungsweise der Steuervorrichtung ist folgende: Durch Betätigen des Schalters 30 (Fahrschalter) wird über das Elektromagnetventil 17 die Stelleinrichtung 16 für die Pumpe mit Steuerdruckmittel aus dem hydraulischen Kreislauf beaufschlagt, an den zweckmäßigerweise eine nicht dargestellte Speisepumpe angeschlossen ist. Die Pumpe 1 wird entsprechend den vom elektronischen Steuergerät ausgehenden Impulsen (die am Elektromagnetventil wirksam sind) nach dem Programm eingestellt und fördert Arbeitsdruckmittel zu den hydrostatischen Motoren des Fahrantriebs, so daß sich das Fahrzeug bewegt. Dieser Schalter 30 dient also für die Steuerung des Förderstroms der Pumpe 1.

Durch Betätigen des Schalters 31 (Lenkschalter) werden die einzelnen hydrostatischen Motoren der Fahrantriebe je nach der Programmierung über ihre jeweiligen Elektromagnetventile und Stelleinrichtungen in ihrer Drehzahl so geändert, daß sich eine bestimmte gewünschte Kurvenfahrt ergibt. Die Stell-Impulse gehen dabei wieder vom Steuergerät 28 aus und sind am Elektromagnetventil wirksam.
' Durch Betätigen des Schalter 32 (Bremsschalter) wird entsprechend der Programmierung der Förderstrom der Pumpe zurückgenommen und damit die Fahrt verlangsamt.

Die Schalter können entweder mit der Hand oder mit dem Fuß betätigt werden. Das Einstellen der gewünschten Fahrzustände ist mit geringstem Kraftaufwand möglich.

Für das Einschalten des hydrostatischen Motors 25 ist der Schalter 33 vorgesehen. Die Steuerung des hydrostatischen Motors spielt sich wie oben beschrieben ab. Er dient zum Antrieb eines Zusatzgeräts oder der Zapfwelle bei einem Traktor.

Um die unterschiedliche Viskosität des Druckmittels bei verschiedenen Temperaturen auszugleichen, kann beispielsweise ein Temperaturfühler 48 vorgesehen werden, dessen Meßwerte ebenfalls in das Steuergerät eingespeist werden.

Die an den Fahrzeugrädern angeordneten Drehzahl- und Drehmomentmeßgeräte 39 und 40 geben ihre Werte im Fahrbetrieb laufend dem Steuergerät 28 ein, wo sie entsprechend den gewünschten Fahrzuständen mit dem jeweiligen Fahrprogramm verglichen und, wenn nötig, korrigiert werden.

Fördert die Pumpe 1 in der entgegengesetzten Richtung, so bewegt sich das Fahrzeug in der entgegengesetzten Richtung wie zuvor beschrieben. Auch dann sind alle oben beschriebenen Steuerfunktionen ohne Zuhilfenahme weiterer Mittel wirksam.

Die beschriebene Steuervorrichtung ist für ein hydrostatisches Getriebe eines Fahrzeuges mit Allradantrieb. Selbstverständlich sind bei einem Fahrzeug mit Einachsantrieb, bei dem nur zwei hydrostatische Motoren vorgesehen sind, nur an den beiden angetriebenen Fahrzeugrädern Drehzahl- und/oder Drehmomentmeßgeräte und Stelleinrichtungen angeordnet.

Weiterhin ist es möglich, mit einer derartigen Steuervorrichtung auch ein Fahrzeug auszurüsten, das mehrere einstellbare Pumpen für den Antrieb aufweist. Als Fahrzeuge kommen nicht nur solche mit direktem Radantrieb in Frage, sondern auch Gleiskettenfahrzeuge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für Fahrzeuge, insbesondere Traktoren, wobei das hydrostatische Getriebe wenigstens eine von einer Antriebsmaschine angetriebene, im Förderstrom und in der Förderrichtung einstellbare Pumpe aufweist, von der die die Fahrzeugräder antreibenden hydrostatischen Motoren des Fahrantriebes mit Arbeitsdruckmittel beaufschlagbar sind, bei der drehzahl- und/oder drehmomentabhängige Meßgeräte vorgesehen sind, die Signale einem elektronischen Steuergerät zuleiten, dessen Ausgangssignal die Beaufschlagung einer Stelleinrichtung für den Förderstrom der Pumpe steuern, dadurch gekennzeichnet, daß jedem in seinem Schluckvermögen einstellbaren hydrostatischen Motor (8 bis 11) eine Stelleinrichtung (20) zugeordnet ist, deren Beaufschlagung mit Steuerdruckmittel durch je ein Elektromangetventil (21) gesteuert ist, daß an jedem von einem hydrostatischen Motor (8 bis 11) angetriebenen Fahrzeugrad (12 bis 15) ein Drehzahlmeßgerät (40) angeordnet ist oder sind, dessen oder deren Meßwerte während der Fahrt dauernd dem elektronischen Steuergerät (28) eingegeben werden, in dem diese entsprechend einem vorgewählten Programm Ausgangssignale bilden, und daß die Ausgangssignale des elektronischen Steuergerätes (28) an das die Beaufschlagung der Stelleinrichtung (16) der Pumpe (1) mit Steuerdruckmittel steuernde Elektromagnetventil (17) und an die die Beaufschlagung der Stelleinrichtungen (20) der in ihrem Schluckvermögen einstellbaren hydrostatischen Motoren (8 bis 11) mit Steuerdruckmittel steuernden Elektromagnetventile (21) geleitet werden.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stromverbindung zwischen dem elektronischen Steuergerät (28) und dem die Beaufschlagung der Stelleinrichtung (16) der Pumpe (1) mit Steuerdruckmittel steuernden Elektromagnetventil (17) ein willkürlich betätigbarer Schalter (30) eingeschaltet ist, durch den der Förderstrom der Pumpe einstellbar ist, und daß über einen weiteren Schalter (32) der Förderstrom der Pumpe (1) beim Bremsen des Fahrzeuges verringert werden kann.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem elektronischen Steuergerät (28) und jedem die Stelleinrichtung (20) jedes hydrostatischen Motors (8 bis 11) steuernden Elektromagnetventil (21) ein willkürlich betätigbarer Schalter (31) angeordnet ist, durch den das Schluckvermögen der hydrostatischen Motoren entsprechend einer zu befahrenden Kurve unterschiedlich änderbar ist.

4. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den hydraulischen Arbeitskreislauf des hydrostatischen Getriebes des Fahrantriebes ein hydrostatischer Motor (25) für einen Nebenantrieb angeschlossen ist, dessen Schluckvermögen durch eine Stelleinrichtung einstellbar ist, deren Beaufschlagung mit Steuerdruckmittel durch ein Elektromagnetventil gesteuert wird, wozu in die Stromverbindung zwischen dem elektronischen Steuergerät (28) und dem Elektromagnet ein willkürlich betätigbarer Schalter (33) angeordnet ist.