DE19858673A1 - Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb mit elektronischer Arbeitsdruckerermittlung - Google Patents

Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb mit elektronischer Arbeitsdruckerermittlung

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Abstract

Es wird ein Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb mit einer Verbrennungskraftmaschine einer mit einem elektrisch proportionalen ersten Verstellmechanismus versehenen Verstellpumpe und einem mit einem elektrisch proportionalen zweiten Verstellmechanismus versehenen Verstellmotor beschrieben. Mittels eines ersten Drehzahlsensors wird die Eingangsdrehzahl der Verstellpumpe und mittels eines zweiten Drehzahlsensors wird die Ausgangsdrehzahl des Verstellmotors erfaßt. Der erste Drehzahlsensor erzeugt ein erstes Signal A, welches der Eingangsdrehzahl der Verstellpumpe entspricht, und der zweite Drehzahlsensor erzeugt ein zweites Signal B, welches der Ausgangsdrehzahl des Verstellmotors entspricht. Das erste Signal und das zweite Signal werden einer Digitalrechnereinheit zugeführt. Die Digitalrechnereinheit liefert auf der Basis des ersten Signals und des zweiten Signals ein erstes Steuersignal C an den ersten Verstellmechanismus der Verstellpumpe und ein zweites Steuersignal D an den zweiten Verstellmechanismus des Verstellmotors und berechnet den Arbeitsdruck in den Arbeitsleitungen des hydrostatischen Antriebs auf der Basis des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals und des ersten Signals und des zweiten Signals zu dessen Steuerung. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist anstelle des Verstellmotors ein Konstantmotor vorgesehen, so daß in diesem Fall der zweite Verstellmechanismus nicht erforderlich ist und demzufolge auch kein zweites Steuersignal ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb mit elektronischer Ermittlung des Arbeitsdruckes gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
In nahezu allen hydrostatischen Systemen muß der Arbeitsdruck auf definierte Werte begrenzt oder geregelt werden. Bei bekannten hydrostatischen Fahrantrie­ ben mit Verstellmotor wird z. B. der Schwenkwinkel des Verstellmotors derart geregelt, daß ein vorgegebener maximaler Arbeitsdruck im Schwenkbereich des Verstellmotors nicht überschritten wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das vorgegebene Drehmoment der Antriebseinheit bestmöglich ausgenutzt wird, so daß die Zugkraft des Fahrzeuges stets für die jeweiligen Anforderungen ausrei­ chend ist.
Die Regler der bekannten hydrostatischen Systeme sind in der Regel hydraulisch ausgeführt, wie es z. B. in Fig. 5 dargestellt ist, welche ein bekanntes System ge­ mäß dem Stand der Technik darstellt. Bei einem derartigen bekannten System wirkt der Arbeitsdruck über einen Regelkolben auf eine Feder, über deren Vor­ spannung der Regeldruck einstellbar ist. Ein Nachteil derartiger Regler ist zu­ sätzlich, daß im Bremsbetrieb die Wirkung des Druckreglers im wesentlichen aus energetischen Gründen unerwünscht ist und somit ein zusätzliches Ventil zu sei­ nem Abschalten während des Bremsbetriebes bzw. bei Talfahrt nötig ist. Dazu ist außerdem als Information ein die Fahrtrichtung charakterisierendes Signal erfor­ derlich, welches bei bekannten Systemen über zwei Hydraulikschläuche, welche an der Verstellpumpe angeschlossen sind, zur Verfügung gestellt wird. Derartige Regler sind nicht nur kostspielig, sie sind auch bauaufwendig und erhöhen da­ durch das Bauvolumen der Gesamteinheit und machen diese komplizierter, so daß nicht nur der benötigte Einbauraum der Gesamteinheit unnötig vergrößert wird, sondern auch die Zuverlässigkeit der Gesamteinheit sich verringert.
In DE 39 35 068 ist ein komplexer hydraulischer Regler für die Druckregelung eines Verstellmotors beschrieben. Insbesondere wird der Druck in Abhängigkeit von der Dieselmotordrehzahl geregelt. Der hydraulische Aufbau dieses bekannten Reglers ist sehr aufwendig, und die Einstellungen sind komplex.
In DE 42 26 453 ist des weiteren ein Verfahren beschrieben, mittels welchem der Arbeitsdruck durch elektronische Drucksensoren gemessen wird und das von den Drucksensoren jeweils erzeugte Signal einer digitalen Regeleinrichtung zugeführt wird. Von der Regeleinrichtung wird ein elektrisches Ausgangssignal der Ver­ stelleinrichtung des Verstellmotors oder gegebenenfalls der Verstelleinrichtung der Verstellpumpe zugeführt, wodurch der gewünschte Arbeitsdruck eingehalten wird. Derartige Drucksensoren sind relativ kostspielig, anfällig im Dauerbetrieb unter harten Einsatzbedingungen und müssen in der Regel relativ häufig kalibriert werden, was die Systeme unzuverlässig und kompliziert macht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Steuersystem für einen hy­ drostatischen Antrieb zu schaffen, bei welchem ein hydraulischer Regler zur Be­ grenzung des Arbeitsdruckes sowie kostspielige Drucksensoren nicht erforderlich sind, und welcher dadurch kostengünstig, zuverlässig und flexibel einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuersystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch ein Steuersystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
Das erfindungsgemäße Steuersystem weist einen hydrostatischen Antrieb auf mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche eine Verstellpumpe antreibt, die ihrer­ seits einen elektrisch proportionalen ersten Verstellmechanismus aufweist. Die Verstellpumpe ist über Arbeitsleitungen in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf mit einem Verstellmotor verbunden, welcher einen elektrisch proportio­ nalen zweiten Verstellmechanismus aufweist. Das Steuersystem umfaßt des wei­ teren einen ersten Drehzahlsensor zur Erzeugung eines ersten Signals, welches der Eingangsdrehzahl der Verstellpumpe entspricht, und einen zweiten Drehzahlsen­ sor zur Erzeugung eines zweiten Signals, welches der Ausgangsdrehzahl des Ver­ stellmotors entspricht, wobei das erste Signal und das zweite Signal, welche vor­ zugsweise Drehzahlsignale sind, einer Digitalrechnereinheit zuführbar sind, in welcher diese Signale verarbeitet werden. Gemäß der Erfindung liefert die Digi­ talrechnereinheit auf der Basis des ersten Signals und des zweiten Signals ein er­ stes Steuersignal an den ersten Verstellmechanismus der Verstellpumpe und ein zweites Steuersignal an den zweiten Verstellmechanismus des Verstellmotors und berechnet den Arbeitsdruck in den Arbeitsleitungen des hydrostatischen Antriebs auf der Basis des ersten und des zweiten Steuersignals sowie des ersten und des zweiten Signals zu dessen Steuerung. Das erste Signal und das zweite Signal können auch Winkelsignale sein.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Steuersystems besteht darin, daß aufgrund der Möglichkeit der Berechnung und damit der Steuerung des Arbeits­ druckes des hydrostatischen Antriebs eine elektronische Festlegung auch des ma­ ximalen Arbeitsdruckes ermöglicht ist, wodurch komplizierte und umfangreiche und platzintensive Regeleinrichtungen entfallen oder zumindest stark vereinfacht werden können.
Vorzugsweise sind die Steuersignale von der Digitalrechnereinheit rücklesbar. Durch die Möglichkeit des Rücklesens der Steuersignale durch die Digitalrech­ nereinheit kann die Genauigkeit der Ermittlung des Arbeitsdruckes erhöht werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dient der mittels der Digitalrechnerein­ heit ermittelte bzw. berechnete Arbeitsdruck als Eingangssignal zur Ansteuerung des Verstellmotors. Über eine solche Rückkopplung des in der Digitalrechnerein­ heit ermittelten Arbeitsdruckes wird die Genauigkeit des Steuersystems für den hydrostatischen Antriebs ebenfalls erhöht.
Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung weist das Steuersystem einen hy­ drostatischen Antrieb auf mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche eine Ver­ stellpumpe antreibt, welche einen elektrisch proportionalen Verstellmechanismus aufweist. Die Verstellpumpe ist über Arbeitsleitungen in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf mit einem Konstantmotor verbunden. Ein erster Dreh­ zahlsensor erzeugt ein der Eingangsdrehzahl der Verstellpumpe entsprechendes erstes Signal, und ein zweiter Drehzahlsensor erzeugt ein der Ausgangsdrehzahl des Konstantmotors entsprechendes zweites Signal, wobei das erste Signal und das zweite Signal einer Digitalrechnereinheit zuführbar sind. Erfindungsgemäß liefert die Digitalrechnereinheit auf der Basis des ersten Signals und des zweiten Signals ein Steuersignal an den Verstellmechanismus der Verstellpumpe und be­ rechnet den Arbeitsdruck in den Arbeitsleitungen des hydrostatischen Antriebs auf der Basis des Steuersignals und des ersten und des zweiten Signals zu dessen Steuerung. Das erste Signal und das zweite Signal können auch Winkelsignale sein.
Der prinzipielle Aufbau des Steuersystems gemäß diesem zweiten Aspekt der Erfindung entspricht im wesentlichen dem Steuersystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung mit dem Unterschied, daß anstelle des Verstellmotors beim zuerst beschriebenen Steuersystem ein Konstantmotor eingesetzt wird. Demzu­ folge ist auch kein Verstellmechanismus für den Motor vorgesehen, so daß das Steuersystem auf der Basis eines an die Verstellpumpe von der Digitalrechnerein­ heit gelieferten Signals die Verstellpumpe steuert und mittels dieses Steuersignals der Arbeitsdruck in den Arbeitsleitungen des hydrostatischen Antriebs berechnet wird. Dadurch entfällt ebenfalls das Vorsehen komplizierter regelungstechnischer Einrichtungen in dem Fall, daß als Hydraulikmotor ein Konstantmotor eingesetzt wird.
Vorzugsweise ist zur Erhöhung der Genauigkeit der Ermittlung des Arbeitsdruc­ kes das Steuersignal von der Digitalrechnereinheit ebenfalls rücklesbar.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Verstellmechanismus der Ver­ stellpumpe ohne Lageregelung ihres Schwenkwinkels ausgebildet. In diesem Fall ist der Förderstrom der Pumpe extrem stark vom Arbeitsdruck abhängig. Interne Triebwerkskräfte führen nämlich dazu, daß der Schwenkwinkel im Pumpenbe­ trieb der Hydraulikeinheit mit steigendem Arbeitsdruck reduziert und somit das Fördervolumen verringert wird. Dieser Effekt der Änderung des Fördervolumens mit steigendem Arbeitsdruck wird für die Bestimmung bzw. Berechnung des Ar­ beitsdruckes durch die Digitalrechnereinheit ausgenutzt bzw. berücksichtigt.
Damit für eine jeweilige Antriebsdrehzahl der entsprechende Zusammenhang zwischen Förderstrom der Verstellpumpe und Stellsignal für den Verstellmecha­ nismus der Verstellpumpe durch die Digitalrechnereinheit ermittelbar ist, sind für verschiedene Betriebsdrücke drehzahlabhängige Förderstrom-Kennfelder in der Digitalrechnereinheit speicherbar und dort abrufbar, wobei durch Interpolation beliebige Zwischendrehzahlen und -drücke durch die Digitalrechnereinheit er­ mittelbar sind. Demgemäß ist mittels der Digitalrechnereinheit der volumetrische Wirkungsgrad des Hydromotors, entweder des Verstellmotors oder des Kon­ stantmotors, auf der Basis des Arbeitsdruckes, des Schwenkwinkels und der Aus­ gangsdrehzahl ermittelbar und auf dessen Basis das Förderstrom-Kennfeld korri­ gierbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung stellt der in der Digital­ rechnereinheit ermittelte bzw. berechnete Arbeitsdruck das Eingangssignal zur Ansteuerung des Verstellmechanismus der Verstellpumpe dar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung wer­ den nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefüg­ ten Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Anordnung des erfindungsgemäßen Steuersystems für einen hydrostatischen Antrieb gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Anordnung des Steuersystems für einen hydrostatischen Antrieb gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 ein Förderstrom-Kennfeld der Verstellpumpe bei fester Antriebsdrehzahl;
Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung der Ermittlung des Arbeitsdruckes aus den Volumenstrom-Kennlinien des Hydromotors und der Verstellpumpe; und
Fig. 5 eine prinzipielle schematische Anordnung eines Steuersystems für einen hydrostatischen Fahrantrieb mit hydraulischem Regler zur Begrenzung des Arbeitsdruckes.
In Fig. 1 ist eine schematische Anordnung eines Steuersystems für einen hy­ drostatischen Antrieb gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In an sich bekannter Weise treibt eine Verbrennungskraftmaschine 1 eine Verstellpumpe 4 an, deren Schwenkwinkel mittels eines ersten Verstellme­ chanismus 3 in elektrisch proportionaler Ausführung verstellbar ist. Die Ein­ gangsdrehzahl der Verstellpumpe wird mittels eines ersten Drehzahlsensors 2 er­ faßt. Der erste Drehzahlsensor 2 liefert auf der Basis der erfaßten Eingangsdreh­ zahl der Verstellpumpe ein dieser Drehzahl entsprechendes Signal A an eine Di­ gitalrechnereinheit 9.
Die Verstellpumpe 4 ist über Arbeitsleitungen 7 in einem geschlossenen Kreislauf mit einem hydrostatischen Motor, d. h. Verstellmotor 5 mit einem elektrisch pro­ portionalen zweiten Verstellmechanismus 10 verbunden. Die Ausgangsdrehzahl des Verstellmotors 5 wird mittels eines die Drehzahl einer Abtriebswelle 8 erfas­ senden zweiten Drehzahlsensors 6 ermittelt. Der Drehzahlsensor 6 liefert ein der Ausgangsdrehzahl des Verstellmotors entsprechendes zweites Signal B an die Digitalrechnereinheit 9.
Das der Digitalrechnereinheit 9 zugeführte erste Signal A und das der Digital­ rechnereinheit 9 ebenfalls zugeführte zweite Signal B werden in der Digitalrech­ nereinheit 9 verarbeitet dergestalt, daß auf deren Basis ein erstes Steuersignal C und ein zweites Steuersignal D ermittelt werden. Das erste Steuersignal C dient der Ansteuerung des ersten Verstellmechanismus 3 für die Verstellpumpe 4. Das zweite Steuersignal D dient der Ansteuerung des zweiten Verstellmechanismus 10 des Verstellmotors 5. Zur Steuerung der Genauigkeit der Ermittlung bzw. Be­ rechnung des Arbeitsdruckes durch die Digitalrechnereinheit 9 können die Steuer­ signale C und D von der Digitalrechnereinheit 9 rückgelesen werden.
Die Verstellung der Verstellpumpe 4 funktioniert dabei derart, daß mit steigen­ dem Niveau des ersten Steuersignals C der Schwenkwinkel der Verstellpumpe vergrößert wird. Auf der Basis dieses Steuersignals C und des der Eingangsdreh­ zahl der Verstellpumpe 4 entsprechenden, von dem ersten Drehzahlsensor 2 er­ mittelten Signals A kann der Förderstrom der Verstellpumpe in der Digitalrech­ nereinheit 9 berechnet werden. Ist der Verstellmechanismus 3 der Verstellpumpe ohne Lageregelung des Schwenkwinkels ausgeführt, so ist der Förderstrom stark vom Arbeitsdruck abhängig. Denn interne Triebwerkskräfte führen dazu, daß der Schwenkwinkel im Betrieb der Verstellpumpe der Einheit mit steigendem Ar­ beitsdruck reduziert und somit auch das Fördervolumen verringert wird. Dieser Effekt der Änderung des Fördervolumens mit steigendem Arbeitsdruck wird bei dessen Berechnung durch die Digitalrechnereinheit 9 für das Steuersystem ausge­ nutzt.
In Fig. 2 ist eine schematische Anordnung eines Steuersystems für einen hy­ drostatischen Antrieb gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der prinzipielle Aufbau des Steuersystems gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung entspricht dem in Fig. 1 beschriebenen, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des Verstellmotors 5 ein Konstantmotor 5' ver­ wendet wird. Somit ist bei dem Steuersystem gemäß diesem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel kein Verstellmechanismus für die Ansteuerung des Motors 5' erfor­ derlich. Damit entfällt auch die Generierung des zweiten Steuersignals D. Der übrige Aufbau entspricht dem in Fig. 1, wobei zur Unterscheidung der beiden Ausführungsbeispiele die Bezugsziffern bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 apostrophiert sind.
Eine Verbrennungskraftmaschine 1' treibt eine Verstellpumpe 4' an, welche mit einem elektrisch proportionalen Verstellmechanismus 3' versehen ist. Die Ein­ gangsdrehzahl der Verstellpumpe 4' wird mittels eines ersten Drehzahlsensors 2' erfaßt, dessen dieser Drehzahl entsprechendes Signal A' einer Digitalrechnerein­ heit 9' zugeführt wird. Die Verstellpumpe ist über Arbeitsleitungen 7' mit einem Konstantmotor 5' hydraulisch verbunden. Der Konstantmotor 5' ist mittels einer Antriebswelle 8' mit den Rädern des anzutreibenden Fahrzeugs verbunden. Die Ausgangsdrehzahl des Konstantmotors 5' wird mittels eines zweiten Drehzahlsen­ sors 6' erfaßt, dessen dieser Ausgangsdrehzahl entsprechendes Signal B' ebenfalls der Digitalrechnereinheit 9' zugeführt wird. Auf der Basis dieser Signale A' und B' wird ein Steuersignal C' ermittelt, welches der Ansteuerung des elektrisch pro­ portionalen Verstellmechanismus 3' zur Verstellung des Schwenkwinkels der Verstellpumpe 4' dient.
In Fig. 3 ist ein Förderstrom-Kennfeld der Verstellpumpe bei einer festen An­ triebsdrehzahl dargestellt. Das dargestellte Förderstrom-Kennfeld gilt nur für eine Drehzahl. In der Digitalrechnereinheit sind daher Förderstrom-Kennfelder für mehrere Drehzahlen, welche den Betriebsbereich des hydrostatischen Antriebs abdecken, gespeichert. Durch in an sich bekannter Weise angewendete Interpola­ tionsverfahren können beliebige, den aktuellen Betriebszustand charakterisierende Zwischendrehzahlen und -drücke ermittelt und somit berücksichtigt werden. Be­ dingt durch interne Leckagen ist auch der Förderstrom von lagegeregelten Ver­ stellpumpen in bestimmtem Maße vom Arbeitsdruck abhängig, so daß das erfin­ dungsgemäße Steuersystem auch für derartige lagegeregelte Verstellpumpen An­ wendung finden kann.
Wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, wird der För­ derstrom der Verstellpumpe 4 einem Verstellmotor 5 (erstes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1) oder einem Konstantmotor 5' (zweites Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2) zugeführt, wobei die Abtriebsdrehzahl des Verstellmotors 5 bzw. des Kon­ stantmotors 5' über einen Drehzahlsensor 6 bzw. 6' erfaßt wird. Im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, d. h. der Verwendung eines Kon­ stantmotors 5' ist dessen Schluckvolumen bekannt. Im Fall eines Verstellmotors, d. h. des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 wird dessen Schluckvolumen aus dem elektrischen zweiten Steuersignal D, welches von der Digitalrechnerein­ heit 9 generiert und dem Verstellmechanismus 3 des Verstellmotors 5 zugeführt wird, berechnet. Mittels der durch den zweiten Drehzahlsensor 6 gemessenen Abtriebsdrehzahl ist somit der aktuelle Schluckvolumenstrom des Verstellmotors 5 bekannt. Bedingt durch interne Leckagen des Verstellmotors ist dessen Schluckvolumenstrom ebenfalls stark vom Arbeitsdruck abhängig. Bei konstanter Abtriebsdrehzahl des Verstellmotors erhöht sich somit mit steigendem Arbeits­ druck der erforderliche Schluckvolumenstrom. Dieser Effekt wird durch den vo­ lumetrischen Wirkungsgrad beschrieben, welcher als Funktion des Arbeitsdruc­ kes, des Schwenkwinkels und der Drehzahl berechenbar ist und daher entweder als Formel oder in Tabellenform im Speicher der Digitalrechnereinheit 9 abgelegt ist. Mittels eines numerischen Optimierungsprozesses wird nun der Arbeitsdruck iterativ ermittelt, bei welchem der berechnete Volumenstrom der Verstellpumpe mit dem um den volumetrischen Wirkungsgrad des Verstellmotors korrigierte Motorvolumenstrom übereinstimmt.
In Fig. 4 ist in prinzipieller Darstellung die Ermittlung des Arbeitspunktes aus den Volumenstrom-Kennlinien der Verstellpumpe und des Verstellmotors dargestellt. In dieser Fig. 4 ist für das berechnete elektrische erste Steuersignal C, welches dem Verstellmechanismus 3 der Verstellpumpe 4 zugeführt wird, und die mittels des ersten Drehzahlsensors 2 gemessene Eingangsdrehzahl der Verstellpumpe 4 (erstes Signal A) die aus dem Förderstrom-Kennfeld der Verstellpumpe 4 berech­ nete Volumenstrom-Kennlinie dargestellt. In gleicher Weise ist die Volumen­ strom-Kennlinie für den Verstellmotor eingetragen, die ebenfalls aus dem berech­ neten elektrischen zweiten Steuersignal D, welches dem Verstellmechanismus 10 seitens der Digitalrechnereinheit 9 zugeführt wird, und der mittels des zweiten Drehzahlsensors 6 gemessenen Ausgangsdrehzahl (zweites Signal B) des Ver­ stellmotors berechnet wurde. Zur Steigerung der Genauigkeit des Steuersystems bzw. des Verfahrens zur Berechnung der Arbeitsdrücke wird dabei der volumetri­ sche Wirkungsgrad des Verstellmotors mit berücksichtigt. Da mit steigendem Arbeitsdruck die Volumenstrom-Kennlinie der Verstellpumpe abfällt, die des Verstellmotors jedoch ansteigt, ergibt sich stets ein Schnittpunkt beider Kurven, der den jeweiligen aktuellen Arbeitsdruck kennzeichnet.
In Fig. 5 ist eine schematische Anordnung eines Steuersystems gemäß dem Stand der Technik mit vorhandenem Regler zur Begrenzung des Arbeitsdruckes darge­ stellt. Der Regler zur Begrenzung des Arbeitsdruckes ist dabei hydraulisch ausge­ führt, wobei der Arbeitsdruck über einen Regelkolben auf eine Feder wirkt, über deren Vorspannung der Regeldruck einstellbar ist. Damit im Bremsbetrieb, wäh­ rend welchem die Wirkung des Druckreglers unerwünscht ist, ein derartiger hy­ draulischer Regler abschaltbar ist, ist ein zusätzliches Ventil 11 vorzusehen. Die­ ses Ventil 11 benötigt als Information ein Signal, welches die Fahrtrichtung kenn­ zeichnet. Der restliche Aufbau entspricht dem bereits beschriebenen.

Claims (9)

1. Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb mit einer Verbrennungs­ kraftmaschine (1), welche eine mit einem elektrisch proportionalen ersten Verstellmechanismus (3) versehene Verstellpumpe (4) antreibt, welche über Arbeitsleitungen (7) mit einem einen elektrisch proportionalen zwei­ ten Verstellmechanismus (10) aufweisenden Verstellmotor (5) verbunden ist, wobei ein erster Drehzahlsensor (2) zur Erzeugung eines der Ein­ gangsdrehzahl der Verstellpumpe (4) entsprechenden ersten Signals (A) und ein zweiter Drehzahlsensor (6) zur Erzeugung eines der Ausgangs­ drehzahl des Verstellmotors (5) entsprechenden zweiten Signals (B) vor­ gesehen sind und das erste Signal (A) und das zweite Signal (B) einer Di­ gitalrechnereinheit (9) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalrechnereinheit (9) auf der Basis des ersten Signals (A) und des zweiten Signals (B) ein erstes Steuersignal (C) an den ersten Verstellme­ chanismus (3) der Verstellpumpe (4) und ein zweites Steuersignal (D) an den zweiten Verstellmechanismus (10) des Verstellmotors (5) liefert und den Arbeitsdruck in den Arbeitsleitungen (7) des hydrostatischen Antriebs auf der Basis des ersten Steuersignals (C) und des zweiten Steuersignals (D) und des ersten Signals (A) und des zweiten Signals (B) zu dessen Steuerung berechnet.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersi­ gnale (C, D) von der Digitalrechnereinheit (9) rücklesbar sind.
3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Arbeitsdruck Eingangssignal zur Ansteuerung des zweiten Verstellmechanismus (10) des Verstellmotors (5) ist.
4. Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb mit einer Verbrennungs­ kraftmaschine (1'), welche eine mit einem elektrisch proportionalen Ver­ stellmechanismus (3') versehene Verstellpumpe (4') antreibt, welche über Arbeitsleitungen (7') mit einem Konstantmotor (5') verbunden ist, wobei ein erster Drehzahlsensor (2') zur Erzeugung eines der Eingangsdrehzahl der Verstellpumpe (4') entsprechenden ersten Signals (A') und ein zweiter Drehzahlsensor (6') zur Erzeugung eines der Ausgangsdrehzahl des Kon­ stantmotors (5') entsprechenden zweiten Signals (B') vorgesehen sind und das erste Signal (A') und das zweite Signal (B') einer Digitalrechnerein­ heit (9') zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalrechnereinheit (9') auf der Basis des ersten Signals (A') und des zweiten Signals (B') ein Steuersignal (C') an den Verstellmechanismus (3') der Verstellpumpe (4') liefert und den Arbeitsdruck in den Arbeits­ leitungen (7') des hydrostatischen Antriebs auf der Basis des Steuersignals (C') und des ersten Signals (A) und des zweiten Signals (B) zu dessen Steuerung berechnet.
5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersi­ gnal (C') von der Digitalrechnereinheit (9') rücklesbar ist.
6. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmechanismus (3; 3') der Verstellpumpe (4; 4') ohne Lage­ regelung ihres Schwenkwinkels ausgebildet ist.
7. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Digitalrechnereinheit (9; 9') drehzahlabhängige und druckab­ hängige Förderstrom-Kennfelder speicherbar sind.
8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Digitalrechnereinheit (9; 9') der volumetrische Wirkungsgrad des Hydro­ motors (5; 5') auf der Basis des Arbeitsdruckes, des Schwenkwinkels und der Ausgangsdrehzahl ermittelbar und auf dessen Basis das Förderstrom- Kennfeld korrigierbar ist.
9. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Arbeitsdruck Eingangssignal zur Ansteuerung des Ver­ stellmechanismus (3; 3') der Verstellpumpe (4; 4') ist.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371279A1 (de) * 2002-06-11 2003-12-17 CNH Belgium N.V. Mähdrescher mit einer Schätzvorrichtung um den hydraulischen Anordnungssdruck zu kontrollieren
EP1610040A1 (de) * 2003-03-18 2005-12-28 Kobelco Cranes Co., Ltd. Hydraulische fahrantriebsvorrichtung und kraftfahrzeug mit hydraulischer fahrantriebsvorrichtung
DE102007003800B3 (de) * 2007-01-25 2008-05-08 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Verfahren zur Regelung eines hydrostatischen Antriebssystems
WO2011131286A1 (de) * 2010-04-19 2011-10-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur begrenzung eines drucks in einem hydrostatischen getriebe
DE202012101170U1 (de) * 2012-03-30 2013-07-01 Max Wild Gmbh Hydraulischer Fahrzeugantrieb
DE102017203819A1 (de) 2017-03-08 2018-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Hydrostatgetriebe

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011120665B4 (de) 2011-12-09 2023-12-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems aufweisend eine hydrostatische Antriebseinheit
US9303633B2 (en) 2012-09-14 2016-04-05 Caterpillar Inc. Over-speed control system and method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3935068A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Sauer Sundstrand Gmbh & Co Einrichtung fuer druckgeregelte verstellmotoren mit drehzahlabhaengiger einstelldruckkompensation
DE4226453A1 (de) * 1992-08-10 1994-02-17 Sauer Sundstrand Gmbh & Co Antriebseinrichtung für einen automativen Fahrantrieb, z. B. bei einem Gabelstapler oder Radlader

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: O + P "Ölhydraulik und Pneumatik", Nr.4, S.206-221 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371279A1 (de) * 2002-06-11 2003-12-17 CNH Belgium N.V. Mähdrescher mit einer Schätzvorrichtung um den hydraulischen Anordnungssdruck zu kontrollieren
EP1610040A1 (de) * 2003-03-18 2005-12-28 Kobelco Cranes Co., Ltd. Hydraulische fahrantriebsvorrichtung und kraftfahrzeug mit hydraulischer fahrantriebsvorrichtung
EP1610040A4 (de) * 2003-03-18 2010-07-14 Kobelco Cranes Co Ltd Hydraulische fahrantriebsvorrichtung und kraftfahrzeug mit hydraulischer fahrantriebsvorrichtung
DE102007003800B3 (de) * 2007-01-25 2008-05-08 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Verfahren zur Regelung eines hydrostatischen Antriebssystems
WO2011131286A1 (de) * 2010-04-19 2011-10-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur begrenzung eines drucks in einem hydrostatischen getriebe
DE202012101170U1 (de) * 2012-03-30 2013-07-01 Max Wild Gmbh Hydraulischer Fahrzeugantrieb
DE102017203819A1 (de) 2017-03-08 2018-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Hydrostatgetriebe

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