DE19754912A1 - Steuersystem für ein hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für ein hydrostatisches Getriebe für eine mobile Maschine und insbesondere auf ein Ableitungssteuersystem, welches eine selbstfahrende Lenkung vorsieht, bei der die Maschine über den gleichen Lenk- bzw. Wendepfad läuft, wenn eine Richtungsveränderung während eines Lenkvorgangs vorge­ nommen wird.

Manche Raupen- und Bremslenkmaschinen verwenden ein hy­ drostatisches Getriebe zum Antrieb der Maschine. Die hy­ drostatischen Getriebe besitzen ein Paar von übermittigen Pumpen bzw. übermittig arbeitenden Pumpen mit variabler Verdrängung, die mit einem Paar von hydraulischen An­ triebsmotoren verbunden sind, und zwar durch Regelschal­ tungen (closed loop). Ein Vorwärtslauf wird erreicht durch simultanes Steuern der Verdrängung der Pumpen mit variabler Verdrängung, um das Strömungsmittel an die Mo­ toren in einer Richtung zu leiten, während ein Rückwärts­ weg erreicht wird durch simultane Steuerung der Verdrän­ gungen der Pumpen, um Strömungsmittel an die Motoren in der entgegengesetzten Richtung zu leiten. Eine Lenkung wird sowohl beim Vorwärts- als auch beim Rückwärtslauf erreicht durch Reduzierung der Ausgangsgröße von einer Pumpe, während man die Ausgangsgröße der anderen Pumpe auf der vorgewählten Vorwärts- oder Rückwärts­ laufeinstellung hält.

Bis jetzt ist die Ausgangsgröße von Pumpen für sowohl den Vorwärts- als auch den Rückwärtslauf und die Lenkfunktio­ nen von vier Druckreduzierungsventilen gesteuert worden, und von vier Kugelresolvern, wobei die Druckreduzierungs­ ventile von einem Joystick- bzw. Bedienhebelmechanismus betätigt werden. Jedoch erzeugt diese Bauart eines Sy­ stems eine unnatürliche "S-Formkurve", wenn ein Rich­ tungswechsel während eines Lenkmanövers vorgenommen wird. Ein weiteres Problem, welches bei diesem System ange­ troffen wird, ist, daß, wenn der Motor der Maschine wäh­ rend eines Lenkmanövers durchzieht (lug), wobei die Ma­ schine dazu tendiert, gerade von dem gewünschten Lenkpfad abzuweichen. Ein weiteres Problem ist, daß die meisten Pumpensteuerungen mit dem Bedienhebeldruck zu­ sammenwirken, was eine merkliche Instabilität bewirkt. Schließlich sehen die meisten hydrostatischen Pilot- bzw. Vor- oder Fahrsteuerungen keine Gegendrehungslenkungen oder Pumplenkungen im Neutralzustand vor.

Somit wäre es wünschenswert, ein Steuersystem für ein hy­ drostatisches Getriebe vorzusehen, bei dem die Maschine über den gleichen Pfad läuft, wenn eine Richtungsverände­ rung während eines Lenkmanövers vorgenommen wird, und bei der eine angeforderte Lenkung bzw. ein angeforderter Lenkvorgang nicht gerade wird, wenn der Motor während ei­ nes Lenkmanövers durchzieht.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem für ein hydrostatisches Getriebe vorgesehen, und zwar mit einem Paar von übermittigen bzw. über Mitte arbeitenden Pumpen mit variabler Verdrängung, wobei bei jeder ein Flußsteuerelement angeordnet ist, um die Rich­ tung und Flußrate der Strömungsmittelausgangsgröße aus der assoziierten Pumpe zu steuern, und eine doppelt wir­ kende Betätigungsvorrichtung, die mit dem Flußsteuer­ element verbunden ist, und wobei eine Feder in jeder der ersten und zweiten Betätigungskammern angeordnet ist, um das Flußsteuerelement auf eine zentrierte Null-Aus­ gangsgrößenposition vorzuspannen. Das Steuersystem weist eine erste Leitung auf, die eine Versorgungsleitung mit den ersten Kammern verbindet, eine erste Zumeßöffnung, die in der ersten Leitung angeordnet ist, eine zweite Leitung, die die Versorgungsleitung mit den zweiten Kam­ mern verbindet, und eine zweite Zumeßöffnung, die in der zweiten Leitung angeordnet ist. Ein Vorwärtssteuerventil ist zwischen einem Tank und der ersten Leitung stromab­ wärts der ersten Zumeßöffnung angeordnet. Das Vorwärts­ steuerventil besitzt eine geschlossene Position, die die erste Leitung von dem Tank abblockt und bewegbar ist, um eine variable Zumeßöffnung einzurichten, die die erste Leitung mit dem Tank verbindet. Ein Rückwärtssteuerventil ist zwischen dem Tank und der zweiten Leitung stromab­ wärts der zweiten Zumeßöffnung angeordnet. Das Rückwärts­ steuerventil besitzt eine geschlossene Position, die die zweite Leitung vom Tank blockiert, und ist bewegbar, um eine variable Zumeßöffnung einzurichten, die die erste Leitung mit dem Tank verbindet. Eine Hebelvorrichtung ist vorgesehen, um jedes der Vorwärts- und Rückwärts­ steuerventile unabhängig voneinander zu betätigen.

Die einzige Figur ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Ein Steuersystem 10 ist gezeigt, und zwar in Verbindung mit einem hydrostatischen Getriebe 11 mit linken und rechten übermittigen bzw. übermittig arbeitenden Hy­ draulikpumpen 12, 13 mit variabler Verdrängung, die durch einen Motor 14 angetrieben werden. Die Pumpen 12, 13 mit variabler Verdrängung sind mit linken und rechten Hydrau­ likantriebsmotoren 16, 17 durch herkömmliche Regel­ schaltungen (closed loop) verbunden. Die Antriebsmotoren 16, 17 sind in geeigneter Weise treibend mit einem Paar von Maschinenantriebselementen 18, 19 verbunden, wie bei­ spielsweise linken und rechten Raupen bzw. Ketten, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Pumpen 12, 13 mit variabler Verdrängung besitzen jeweils ein Flußsteuer­ element 21, 22, welches angeordnet ist, um die Richtung und die Rate der Strömungsmittelausgangsgröße aus der Pumpe zum assoziierten Antriebsmotor 16, 17 zu steuern. Linke und rechte doppelt wirkende Betätigungsvorrich­ tungen 23, 24 sind in geeigneter Weise mechanisch mit den Flußsteuerelementen 21, 22 verbunden. Jede der Betäti­ gungsvorrichtungen 23, 24 besitzt ein Paar von Federn 26, 27, die in einem Paar von Betätigungskammern 28, 29 an­ geordnet sind, um die Flußsteuerelemente 21, in ihre zen­ trierte Null-Flußposition vorzuspannen, wenn kein unter Druck gesetztes Strömungsmittel in die Kammern eingegeben wird, oder wenn der Strömungsmitteldruck in den Betäti­ gungskammern gleich ist.

Das Steuersystem 10 ist eine Ableitungsbauart (bleed down type) eines Steuersystems und weist eine Druckströmungs­ mittelquelle 31 auf, wie beispielsweise eine Pilot- bzw. Vorpumpe mit fester Verdrängung, die vom Motor 14 ange­ trieben wird, und mit einem Tank 32 und einer Versor­ gungsleitung 33 verbunden ist, in der eine erste Pegel- bzw. Niveausteuerzumeßöffnung 34 angeordnet ist. Eine Pi­ lot- bzw. Vorleitung 36 verbindet die Versorgungsleitung 33 mit den Kammern 29 der Betätigungsvorrichtungen 23, 24 und darin ist eine zweite Pegel- bzw. Niveausteuerzumeß­ öffnung 37 angeordnet. In ähnlicher Weise verbindet eine weitere Pilot- bzw. Vorleitung 38 die Versorgungsleitung mit den Kammern 28 der Betätigungsvorrichtungen 23, 24 und darin ist eine zweite Pegelsteuerzumeßöffnung 39 an­ geordnet.

Ein Vorwärtslaufsteuerventil 41 ist zwischen dem Tank 32 und der Pilot- bzw. Vorleitung 36 stromabwärts der Zumeß­ öffnung 37 angeordnet. Ein Rückwärtslaufsteuerventil 42 ist zwischen dem Tank 32 und der Vorleitung 38 stromab­ wärts der Zumeßöffnung 39 angeordnet. Ein Paar von Links­ lenkungssteuerzumeßöffnungen 43, 44 ist in den Vorlei­ tungen 36 und 38 zwischen den Zumeßöffnungen 37 und 39 und den Betätigungskammern 29, 28 der linken Betäti­ gungsvorrichtungen 23 angeordnet. Ein Paar von Rechts­ lenkungssteuerzumeßöffnungen 46, 47 ist in den Vorlei­ tungen 36 und 38 zwischen den Zumeßöffnungen 37 und 39 und den Betätigungskammern 29, 28 der rechten Betäti­ gungsvorrichtung 24 angeordnet. Ein Paar von Rückschlag­ ventilen 48, 49 ist mit der Leitung 36 parallel mit den jeweiligen Zumeßöffnungen 43, 46 verbunden. Ein weiteres Paar von Rückschlagventilen 51, 52 ist mit der Pilot- bzw. Vorleitung 38 verbunden und ist parallel mit den je­ weiligen Zumeßöffnungen 44, 47 angeordnet.

Ein linkes pilot- bzw. vorsteuerbetätigtes Zwei-Positio­ nen-Drei-Wege-Verteilerventil 53 ist zwischen den Be­ tätigungskammern 28, 29 der linken Betätigungsvorrichtung 23 und einem Linkslenkungssteuerventil 54 angeordnet, welches mit dem Tank verbunden ist. Ein rechtes pilot- bzw. vorsteuerbetätigtes Zwei-Positionen-Drei-Wege-Ver­ teilerventil 56 ist zwischen den Kammern 28, 29 der rech­ ten Betätigungsvorrichtung 24 und einem Rechtslenkungs­ steuerventil 57 angeordnet, welches mit dem Tank verbun­ den ist. Die Vorwärts- und Rückwärtssteuerventile 41, 42 und die Linkslenkungs- und Rechtslenkungssteuerventile 54, 57 sind Flächensteuerventile, die elastisch in die gezeigte Flußblockierungsposition vorgespannt sind, und die nach unten bewegbar sind, um eine variable Zumeßöff­ nung 58 dadurch einzurichten. Die Verteilerventile 53, 56 besitzen ein Ende 61, welches in Verbindung mit der Vor­ leitung 36 stromabwärts der Zumeßöffnung 37 und stromauf­ wärts der Zumeßöffnungen 43 und 46 ist, und ein weiteres Ende 62, welches mit der Vorleitung 38 stromabwärts der Zumeßöffnung 39 und der stromaufwärts der Zumeßöffnungen 44 und 47 verbunden ist. Hebelmittel 63 sind vorgesehen, um jedes der Vorwärts- und Rückwärtssteuerventile unab­ hängig vom anderen zu betätigen, und um jedes der Links­ lenkungs- und Rechtslenkungs- bzw. Rückwärtslenkungs­ steuerventile unabhängig vom anderen und in Kombination mit der Betätigung der Vorwärts- und Rückwärts- bzw. Rechtssteuerventile zu betätigen. Die Hebelmittel 63, die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, sind ein Ele­ ment einer Joystick- bzw. Bedienhebelsteuerung, und sind für die Zeichnung in Form eines kreuzförmigen Gliedes 64 mit vier Armen 66-69 gezeigt, die betriebsmäßig jeweils mit dem Vorwärtssteuerventil 41, dem Rechtslenkungssteu­ erventil 57, dem Rückwärtssteuerventil 42 und dem Links­ lenkungssteuerventil 54 assoziiert sind.

Mittel 70 sind vorgesehen, um den Strömungsmitteldruck­ pegel in den ersten und zweiten Leitungen zu senken, wenn die Drehzahl des Motors unter eine Hochleerlaufdrehzahl fällt, und wenn die Strömungsmittelausgangsgröße aus der Vorpumpe sinkt. Die Mittel weisen beispielsweise ein Druckregelventil 71 auf, welches in der Versorgungslei­ tung 33 stromaufwärts der Zumeßöffnung 34 angeordnet ist, um normalerweise einen Steuerdruck in der Versorgungs­ leitung auf einem im wesentlichen konstanten vorbe­ stimmten Pegel zu halten, wenn der Motor auf einer ausge­ wählten Drehzahl arbeitet, und wenn die Ausgangsgröße der Pilot- bzw. Vorpumpe im wesentlichen konstant ist. Der Steuerdruck ist proportional zum Ausgangsfluß aus der Vorpumpe und ist auf eine vorbestimmte charakteristische Kurve einstellbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Druckregelventil 71 ein Signalmultiplizierungs- bzw. Si­ gnalvervielfältigungsventil, welches angeordnet ist, um den Druckpegel des Strömungsmittels in der Versorgungs­ leitung 33 entsprechend der Senkung des Ausgangsflusses aus der Vorpumpe zu senken. Das Signalmultiplizierungs­ ventil 71 weist eine Zumeßöffnung 72 auf, und spricht auf einen Differenzdruck an der Zumeßöffnung 72 an, so daß der Steuerdruck in der Versorgungsleitung 33 im wesentli­ chen proportional zur Motordrehzahl ist. Übermäßiges Strömungsmittel von der Vorpumpe 31 wird zu einem La­ dungsdruckentlastungsventil 73 geleitet.

Die Vorwärts- und Rückwärtssteuerventile 41, 42 und die Linkslenkungs- und Rechtslenkungssteuerventile 54, 57 sind in ihrer Flußblockierungsposition gezeigt, so daß kein Strömungsmittelfluß im Steuersystem 10 auftritt. Während der Motor bei der ausgewählten Drehzahl arbeitet, gleichen sich der Strömungsmitteldruck in den Vorleitun­ gen 36 und 38 und den Betätigungskammern 29, 28 der Be­ tätigungsvorrichtungen 23 und 24 im wesentlichen dem nor­ malen Systembetriebsdruck an, der von dem Druckre­ gulierungsventil 71 eingerichtet wird, was es den Federn 26, 27 der Betätigungsvorrichtungen gestattet, die Fluß­ steuerelemente 21, 22 der Pumpen 12, 13 mit variabler Verdrängung auf die zentrierte Null-Flußposition vorzu­ spannen. Die Verteilerventile 53 und 56 können oder kön­ nen nicht in der gezeigten Position sein, und zwar abhän­ gig davon, in welcher Betriebsposition sie waren, wenn der Strömungsmitteldruck im Steuersystem ausgeglichen wird. Dies wird als der neutrale Zustand des hydrostati­ schen Getriebes 11 angesehen.

Wenn ein Vorwärtsgeradeauslauf der Maschine erwünscht ist, wird das kreuzförmige Glied 64 in die geeignete Richtung geschwenkt, um das Vorwärtssteuerventil 41 her­ unterzudrücken, um die variable Zumeßöffnung 58 durch das Vorwärtssteuerventil 41 einzurichten. Dies erzeugt einen Flußpfad durch die Zumeßöffnungen 34 und 37 und die Vor­ leitung 36 stromabwärts der Zumeßöffnung 37 zum Tank 32. Der Strömungsmittelfluß durch die Zumeßöffnung 37 be­ wirkt, daß der Druck in der Pilot- bzw. Vorleitung 36 stromabwärts der Zumeßöffnung sinkt. Jedoch bleibt das Strömungsmittel in der Vorleitung 38 im wesentlichen sta­ tisch, was zur Folge hat, daß der Strömungsmitteldruck in der Vorleitung 38 und den Betätigungskammern 28 im we­ sentlichen auf dem Systembetriebsdruck bleibt, so daß der Strömungsmitteldruck in der Vorleitung 36 nun geringer ist als der Strömungsmitteldruck in der Vorleitung 38. Der Druckabfall in der Vorleitung 36 bewirkt, daß der Druck in den Betätigungskammern 29 von beiden Betäti­ gungsvorrichtungen 23, 24 gleichmäßig abfällt, so daß die Betätigungsvorrichtungen die Flußsteuerelemente 21, 22 bewegen, um einen Strömungsmittelfluß von den Pumpen 12 und 13 mit variabler Verdrängung einzurichten, um die An­ triebsmotoren 16 und 17 anzutreiben, und somit die An­ triebselemente 18, 19, und zwar in Vorwärtsrichtung. Die Rate der Strömungsmittelflußausgabe aus den Pumpen mit variabler Verdrängung ist proportional zur Größe der va­ riablen Zumeßöffnung 58 durch das Vorwärtssteuerventil 41. Der Druckabfall in der Vorleitung 36 bewirkt auch, daß die Verteilerventile 53 und 56 bewegt werden oder in ihren gezeigten Vorwärtslenkungspositionen gehalten wer­ den, was die Betätigungskammern 28 mit den Links- und Rechtslenkungssteuerventilen verbindet.

Wenn eine Lenkung der Maschine nach rechts während des oben beschriebenen Vorwärtslaufes erwünscht ist, wird das kreuzförmige Glied 64 geschwenkt, um zu bewirken, daß der Arm 67 das Rechtslenkungsvor- bzw. -steuerventil 57 her­ unterdrückt, um die variable Zumeßöffnung 58 dadurch ein­ zurichten, während man die variable Zumeßöffnung 58 im Vorwärtssteuerventil 41 hält. Dies erzeugt einen Flußpfad durch einen Teil der Vorleitung 38 durch die Zumeß­ öffnungen 39 und 47, durch das Verteilerventil 56 und durch die variable Zumeßöffnung 58 und das Rechtslen­ kungsventil bzw. Rechtslenkungssteuerventil 57. Der Strö­ mungsmittelfluß durch die Zumeßöffnung 47 bewirkt, daß der Druck im Teil der Leitung 38 stromabwärts der Zumeß­ öffnung 47 und daher der Strömungsmitteldruck in der Be­ tätigungskammer 28 der Betätigungsvorrichtung 24 fällt. Dies hat zur Folge, daß die rechte Betätigungsvorrichtung 24 das Flußsteuerelement 22 der rechten Pumpe 13 in die zentrierte Position bewegt, um die Strömungsmit­ telausgangsgröße aus der rechten Pumpe 13 zum Motor 17 zu reduzieren, und zwar proportional zur Größe der variablen Zumeßöffnung 58 durch das Rechtslenkungssteuerventil 57. Das Reduzieren der Strömungsmittelausgangsgröße an den Motor 17 bewirkt eine Verringerung der Drehzahl des An­ triebselementes 19, so daß die Maschine nach rechts lenkt. Falls erwünscht, kann das Rechtslenkungsvor- bzw. -steuerventil 57 ausreichend heruntergedrückt werden, um zu bewirken, daß der Druck in der Betätigungskammer 28 niedriger ist als der Druck in der Betätigungskammer 29 der Betätigungsvorrichtung 24. Dies bewirkt, daß die rechte Pumpe den rechten Antriebsmotor 17 und das An­ triebselement 19 nach rückwärts antreibt, während das An­ triebselement 18 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Dies sieht eine Gegendrehung oder einen Punktlenkungs­ betriebszustand der Maschine vor.

Ein Rückwärtsbetrieb der Maschine wird erreicht durch ge­ eignete Bewegung des kreuzförmigen Gliedes 64, um die va­ riable Zumeßöffnung 58 durch das Rückwärtssteuerventil 42 einzurichten. Der Strömungsmitteldruck in der Pilot- bzw. Vorleitung 38 stromabwärts der Zumeßöffnung 39 fällt ab, während der Strömungsmitteldruck in der Vorleitung 36 der gleiche bleibt. Die Senkung des Druckes in den Be­ tätigungskammern 28 hat zur Folge, daß die Betätigungs­ vorrichtungen 23, 24 die Flußsteuerelemente 21, 22 in der entgegengesetzten Richtung bewegen, um die Motoren 16, 17 und somit die Elemente 18, 19 in der entgegengesetzten Richtung anzutreiben. Der Druckabfall in der Vorleitung 38 bewirkt, daß die Verteilerventile 53, 56 bewegt werden oder in einer Abwärts-Rückwärtslenkungsposition, was die Betätigungskammern mit den Links- und Rechtslenkungs­ steuerventilen verbindet.

Das Lenken der Maschine nach rechts während des Rück­ wärtslaufes wird initialisiert durch Schwenken des kreuz­ förmigen Gliedes 64, um zu bewirken, daß der Arm 67 das Rechtslenkungsvorventil 57 herunterdrückt, um die varia­ ble Zumeßöffnung 58 dadurch einzurichten, während die va­ riable Zumeßöffnung 58 im Rückwärtssteuerventil 42 gehal­ ten bzw. beibehalten wird. Wenn das Verteilerventil 56 in einer nach unten betätigten Position ist, wird ein Fluß­ pfad durch einen Teil der Vorleitung 36 eingerichtet, und zwar durch die Zumeßöffnungen 37 und 46, durch das Ver­ teilerventil 56 und durch die variable Zumeßöffnung 58 und das Rechtslenkungssteuerventil 57. Der Strömungsmit­ telfluß durch die Zumeßöffnung 46 bewirkt, daß der Druck in dem Teil der Leitung 36 stromabwärts der Zumeßöffnung 46 und daher der Strömungsmitteldruck in der Betätigungs­ kammer 29 der Betätigungsvorrichtung 24 fällt. Dies hat zur Folge, daß die Betätigungsvorrichtung 24 das Fluß­ steuerelement 22 der rechten Pumpe 13 zur zentrierten Po­ sition hin bewegt, um die Strömungsmittelausgangsgröße aus der Pumpe 13 mit variabler Verdrängung zum Motor 17 zu reduzieren, und zwar proportional zur Größe der va­ riablen Zumeßöffnung 58 durch das Rechtslenkungs­ steuerventil 57. Die Verringerung der Strömungsmittelaus­ gangsgröße an den Motor 17 bewirkt eine Verringerung der Drehzahl bzw. Geschwindigkeit des Antriebselementes 19, so daß die Maschine nach rechts lenkt. Eine Gegendrehung oder eine Punktdrehung kann beim Rückwärtslauf erreicht werden, und zwar durch weiteres Herunterdrücken des Rechtslenkungssteuerventils 57 ähnlich dem oben beschrie­ benen.

Wenn die Maschinenlaufrichtung von der Vorwärtsrichtung auf eine Rückwärtsrichtung umgekehrt wird, während das Steuersystem in einem Vorwärts-Rechtslenkungsmanöver, wie oben beschrieben ist, wird die Maschine über den gleichen Lenkungspfad umkehren. Insbesondere wird die Veränderung der Laufrichtung von vorwärts nach rückwärts erreicht durch Schwenken des kreuzförmigen Gliedes 64, um an­ fänglich das Vorwärtssteuerventil 41 zu lösen, um den Strömungsmittelfluß dadurch zu blockieren und dann das Rückwärtssteuerventil 42 herunterzudrücken, um die va­ riable Zumeßöffnung 58 dadurch einzurichten. Wenn, wie oben beschrieben, das Rechtslenkungsventil geschlossen wird, wenn die variable Zumeßöffnung 58 durch das Rück­ wärtssteuerventil 42 eingerichtet wird, wird ein Druck­ abfall in beiden Betätigungskammern 29 erzeugt, was be­ wirkt, daß die Betätigungsvorrichtungen die Flußsteuer­ elemente 21, 22 der linken und rechten Pumpen 12, 13 gleichmäßig bewegen, um gleiche Ausgangsflüsse aus den Pumpen mit variabler Verdrängung zu den Antriebsmotoren 16, 17 vorzusehen, und die Antriebselemente 18, 19 würden mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ange­ trieben werden. Wie auch oben beschrieben, bewegen sich beide Verteilerventile 53, 56 zur anderen Betriebspo­ sition während eines Rückwärtsfahr- bzw. Rückwärtslaufzu­ standes. Wenn somit die variable Zumeßöffnung 58 durch das Rechtslenkungssteuerventil vom Glied 64 eingerichtet bleibt, wenn das Glied 64 von der Vorwärtslauf- auf die Rückwärtslaufposition geschwenkt wird, wird ein Flußpfad sofort durch die Zumeßöffnung 46, das Verteilerventil 56 und das Rechtslenkungssteuerventil 57 zum Tank erzeugt. Dies verringert den Druck in der Kammer 28 der Betäti­ gungsvorrichtung 24, was bewirkt, daß die Betätigungs­ vorrichtung 24 das Flußsteuerelement 22 der rechten Pumpe 13 zurück zur zentrierten Position bewegt. Dies verrin­ gert die Strömungsmittelrate, die aus der rechten Pumpe 13 an den Antriebsmotor 17 ausgegeben wird, was eine Ver­ ringerung der Drehzahl des Antriebselementes 19 relativ zur Drehzahl des linken Antriebselementes 18 bewirkt, so daß die Maschine über den gleichen Pfad läuft.

Eine Linkslenkung während sowohl eines Vorwärts- als auch Rückwärtslaufes wird in ähnlicher Weise erreicht, und zwar durch Einrichten der variablen Zumeßöffnung 58 in dem Linkslenkungssteuerventil 54, um die Drehzahl des An­ triebselementes 18 zu verringern. Eine Punktlenkung um das rechte Antriebselement 19 herum kann im neutralen Zu­ stand des Getriebes erreicht werden, und zwar durch Her­ abdrücken des Linkslenkungsventils 41. In ähnlicher Weise kann eine Punktlenkung um das linke Antriebselement 18 durch Herabdrücken des Rechtslenkungsventils 42 erreicht werden.

Bei normalen Betriebsumständen läuft der Motor 14 auf ei­ ner vorgewählten Hoch-Leerlaufdrehzahl, so daß der Druck­ pegel im Steuersystem auf einem im wesentlichen konstan­ ten Pegel bleibt, und zwar übereinstimmend mit der Motor­ drehzahl. Wenn jedoch die Motordrehzahl unter die Hoch-Leerlaufdrehzahl bei schweren Durchzugszuständen bzw. steigenden Belastungszuständen fällt, sinkt der Strö­ mungsmittelfluß durch die Zumeßöffnung 34, was den Druck in der Versorgungsleitung 33 stromabwärts der Zumeßöff­ nung 34 und in den Vorleitungen 36, 38 bewirkt. Diese Verringerung tritt auch gleichfalls in den Betätigungs­ kammern auf, so daß die Drehzahl der Antriebsmotoren 16, 17 und der Antriebselemente 18, 19 proportional zur Sen­ kung des Druckes fällt, und zwar ungeachtet dessen, ob die Maschine gerade oder während eines Lenkmanövers läuft.

Im Hinblick auf das Obige ist es leicht offensichtlich, daß die Struktur der vorliegenden Erfindung ein verbes­ sertes Steuersystem für ein hydrostatisches Getriebe vor­ sieht, welches eine selbstfahrende Lenkung vorsieht, wo­ bei die Maschine über den gleichen Lenkungspfad läuft, wenn eine Richtungsveränderung während eines Lenkvorgangs vorgenommen wird. Dies wird durchgeführt durch Anwendung eines Ableitungssteuersystems (bleed down type), in dem ein normaler Systembetriebsdruck im Steuersystem in der Neutralposition des hydrostatischen Getriebes aufrechter­ halten wird. Ein Vorwärtslauf wird erreicht durch gleich­ zeitige Reduzierung des Druckes in den ersten Kammern von sowohl den linken als auch den rechten Pumpensteuerbetä­ tigungsvorrichtungen, und zwar durch Betätigung eines Vorwärtslenkungssteuerventils, während ein Rückwärtslauf erreicht wird durch Reduzieren des Druckes in den zweiten Betätigungskammern von sowohl den linken als auch den rechten Betätigungsvorrichtungen, und zwar durch Betä­ tigung eines Rückwärtslenkungssteuerventils. Ein Rechts­ lenkungsverteilerventil ist zwischen einem Rechtslenkungs­ steuerventil und beiden Kammern der rechten Betätigungs­ vorrichtung angeordnet, und wird in Vorwärts- und Rück­ wärtslenkungspositionen während des Vorwärts- bzw. Rück­ wärtslaufes bewegt. Ein Linkslenkungsverteilerventil ist zwischen einem Linkslenkungssteuerventil und beiden Kam­ mern der linken Betätigungsvorrichtung angeordnet, und wird in Vorwärts- und Rückwärtslenkungspositionen während des Vorwärts- bzw. Rückwärtslaufes bewegt. Wenn der Be­ diener eine Rechtslenkung der Maschine durch Betätigung des Rechtslenkungssteuerventils auswählt, senkt das Rechtslenkungsverteilerventil den Druck in der geeigneten Betätigungskammer der rechten Betätigungsvorrichtung, so daß die Maschine nach rechts lenkt, und zwar ungeachtet dessen, ob die Maschine vorwärts oder rückwärts läuft. Wenn in ähnlicher Weise der Bediener eine Linkslenkung der Maschine durch Betätigung des Linkslenkungssteuer­ ventils auswählt, senkt das Linkslenkungsverteilerventil den Druck in der geeigneten Betätigungskammer der linken Betätigungsvorrichtung, so daß die Maschine nach linke lenkt, und zwear ungeachtet dessen, ob die Maschine vor­ wärts oder rückwärts läuft.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung kön­ nen aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Ein Steuersystem ist für ein hydrostatisches Getriebe vorgesehen, und zwar mit einem Paar von übermittig arbei­ tenden Pumpen mit variabler Verdrängung, wobei jede davon ein Flußsteuerelement besitzt, welches von einer doppelt wirkenden Betätigungsvorrichtung gesteuert wird, um die Richtung und die Flußrate der Strömungsmittelaus­ gangsgröße aus der Pumpe zu steuern. Das Steuersystem gleicht den Strömungsmitteldruck in den ersten und zwei­ ten Kammern von beiden Betätigungsvorrichtungen in einer Neutralposition des Getriebes aus. Ein Vorwärtssteuer­ ventil verbindet steuerbar die ersten Kammern der beiden Betätigungsvorrichtungen mit dem Tank durch eine erste Zumeßöffnung, um den Strömungsmitteldruck in den ersten Kammern zu verringern, so daß die Betätigungsvorrichtun­ gen gleichzeitig die Flußsteuerelemente in einer ersten Richtung für einen Vorwärtslauf bewegen. Ein Rückwärts­ steuerventil verbindet steuerbar die zweiten Kammern von beiden Betätigungsvorrichtungen mit dem Tank durch eine zweite Zumeßöffnung, um den Strömungsmitteldruck in den zweiten Kammern zu verringern, so daß die Betätigungsvor­ richtungen simultan die Flußsteuerelemente in einer zwei­ ten Richtung für einen Rückwärtslauf bewegen. Eine Len­ kung nach rechts wird vorgenommen durch selektives Redu­ zieren des Druckes in der zweiten Kammer der rechten Be­ tätigungsvorrichtung während des Vorwärtslaufes und in der ersten Kammer während des Rückwärtslaufes, und zwar durch Einrichten eines Strömungsmittelflusses von der er­ sten oder zweiten Kammer durch eine des Paares von Zumeß­ öffnungen und ein rechtes Zwei-Positionen-Verteilerventil mit einem Rechtslenkungssteuerventil. Eine Lenkung nach links wird durchgeführt durch selektives Reduzieren des Druckes in der zweiten Kammer der linken Betätigungs­ vorrichtung während des Vorwärtslaufes und in der ersten Kammer während des Rückwärtslaufes, und zwar durch Ein­ richten eines Strömungsmittelflusses von der ersten oder zweiten Kammer durch eine des anderen Paares von Zumeß­ öffnungen und ein linkes Zwei-Positionen-Verteilerventil mit einem Linkslenkungssteuerventil.

Claims (4)

1. Steuersystem für ein hydrostatisches Getriebe mit einem Paar von reversiblen Hydraulikpumpen mit va­ riabler Verdrängung, wobei bei jeder ein Flußsteu­ erelement angeordnet ist, um die Richtung und Fluß­ rate der Strömungsmittelausgangsgröße der asso­ ziierten Pumpe mit variabler Verdrängung zu steuern, und wobei eine doppelt wirkende Betätigungsvorrich­ tung mit dem Flußsteuerelement verbunden ist, und erste und zweite Betätigungskammern besitzt, und ei­ ne Feder, die in jeder Kammer angeordnet ist, um das Flußsteuerelement in eine zentrierte Null-Aus­ gabeposition vorzuspannen, wobei das Steuersystem folgendes aufweist:
eine Vorströmungsmittelquelle, die eine Versorgungs­ leitung und einen Tank aufweist;
eine erste Leitung, die die Versorgungsleitung mit den ersten Kammern verbindet;
eine erste Zumeßöffnung, die in der ersten Leitung angeordnet ist;
eine zweite Leitung, die die Zumeßöffnung mit den zweiten Kammern verbindet;
eine zweite Zumeßöffnung, die in der zweiten Leitung angeordnet ist;
ein Vorwärtssteuerventil, welches zwischen dem Tank und der ersten Leitung stromabwärts der ersten Zu­ meßöffnung angeordnet ist, wobei das Vorwärtssteu­ erventil eine geschlossene Position besitzt, die die erste Leitung vom Tank abblockt bzw. abschließt, und zwar beweglich um eine variable Zumeßöffnung einzu­ richten, die die erste Zumeßöffnung mit dem Tank verbindet;
ein Rückwärtssteuerventil, welches zwischen dem Tank und der zweiten Leitung stromabwärts der zweiten Zu­ meßöffnung angeordnet ist, wobei das Rückwärtssteu­ erventil eine geschlossene Position besitzt, die die zweite Leitung vom Tank abblockt bzw. abschließt, und zwar beweglich, um eine variable Zumeßöffnung einzurichten, die die zweite Leitung mit dem Tank verbindet; und
Hebelmittel zur Betätigung von jedem der Vorwärts- und Rückwärtssteuerventile individuell vom anderen, um die variablen Zumeßöffnungen einzurichten.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, welches eine dritte Zumeßöffnung aufweist, die in der ersten Leitung zwischen der ersten Zumeßöffnung und der ersten Kam­ mer der zweiten Betätigungsvorrichtung angeordnet ist, eine vierte Zumeßöffnung, die in der zweiten Leitung zwischen der zweiten Zumeßöffnung und der zweiten Kammer der ersten Betätigungsvorrichtung an­ geordnet ist, und ein erstes Lenkungssteuerventil, welches zwischen dem Tank und der zweiten Kammer der ersten Betätigungsvorrichtung angeordnet ist, ein zweites Lenkungssteuerventil, welches zwischen dem Tank und der ersten Kammer der zweiten Betätigungs­ vorrichtung angeordnet ist, wobei die Hebelmittel angeordnet sind, um jedes der ersten und zweiten Lenkungssteuerventile individuell voneinander und in Kombination mit der Betätigung von entweder den Vor­ wärts- oder Rückwärtssteuerventilen zu betätigen.

3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, welches eine fünfte Zumeßöffnung aufweist, die in der ersten Lei­ tung zwischen der ersten Zumeßöffnung und der ersten Kammer der ersten Betätigungsvorrichtung angeordnet ist, eine sechste Zumeßöffnung, die in der zweiten Leitung zwischen der zweiten Zumaßöffnung und der zweiten Kammer der zweiten Betätigungsvorrichtung angeordnet ist, ein pilot- bzw. vorsteuerbetätigtes Verteilerventil, welches mit dem ersten Lenkungs­ steuerventil und den ersten und zweiten Leitungen stromabwärts der vierten und fünften Zumeßöffnungen verbunden ist und dazwischen angeordnet ist, ein zweites pilot- bzw. vorsteuerbetätigtes Vertei­ lerventil, welches zwischen dem zweiten Lenkungs­ steuerventil und den ersten und zweiten Leitungen stromabwärts der dritten und sechsten Zumeßöffnungen verbunden ist und dazwischen angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Verteilerventile erste Enden besitzen, die in Verbindung mit der ersten Leitung stromabwärts der ersten Zumeßöffnung und stromauf­ wärts der dritten und fünften Zumeßöffnungen sind, und zweite Enden in Verbindung mit der zweiten Lei­ tung stromabwärts von der zweiten Zumeßöffnung und stromaufwärts von den vierten und sechsten Zumeßöff­ nungen.

4. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere nach Anspruch 3, wobei die Vor­ strömungsmittelquelle eine Vorpumpe mit fester Ver­ drängung aufweist, die mit der Versorgungsleitung verbunden ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, um den Strömungsmitteldruckpegel in den ersten und zweiten Leitungen zu senken, wenn die Strömungs­ mittelausgangsgröße aus der Vorpumpe sinkt.