DE19935007B4 - Steuereinrichtung für eine hydraulische Maschine - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Schwenkverhaltens einer im Fördervolumen verstellbaren hydraulischen Maschine, wobei die Steuereinrichtung als mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung ausgebildet ist, die eine Fördervolumenstelleinrichtung der hydraulischen Maschine mit einem hydraulischen Stelldruck ansteuert, wobei die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung mit zumindest einer Drosseleinrichtung versehen ist, die einen Stelldruckaufbau und/oder einen Stelldruckabbau bestimmt und mittels einer Rampe das Schwenkverhalten der hydraulische Maschine bestimmt.
- Derartige Steuereinrichtungen werden bei Pumpen und Motoren zur Steuerung des Schwenkverhaltens eingesetzt. Das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine bestimmt hierbei das Beschleunigungsverhalten und das Verzögerungsverhalten des die hydraulische Maschine enthaltenden hydrostatischen Antriebssystems, beispielsweise eines als hydrostatisches Getriebe ausgebildeten Fahrantriebs eines Fahrzeugs. Zum Beschleunigen des Fahrzeugs wird hierbei innerhalb einer gewissen Zeitspanne die hydraulische Maschine ausgehend von der Nullaststellung auf die Vollaststellung verstellt. Zum Abbremsen des Fahrzeugs wird entsprechend innerhalb einer gewissen Zeitspanne die hydraulische Maschine von der Vollaststellung auf die Nullaststellung verschwenkt.
- Ein von einem hydrostatischen Getriebe gebildetes Antriebssystem kann beispielsweise aus einer Pumpe und zumindest einem an die Pumpe im geschlossenen Kreislauf angeschlossenen Motor bestehen, wobei sowohl die Pumpe oder der Motor als auch die Pumpe und der Motor ein verstellbares Fördervolumen aufweisen können. Bei einem Getriebe mit Primärsteuerung und somit einer verstellbaren Pumpe und einem Konstantmotor ist in der Nullaststellung die Pumpe auf ein minimale Förderstromeinstellung eingestellt. In der Vollaststellung ist die Pumpe auf eine maximale Förderstromeinstellung eingestellt. Das Beschleunigungsverhalten des Antriebssystems wird hierbei dadurch bestimmt, daß die Pumpe ausgehend von der minimalen Förderstromeinstellung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne in Richtung der maximalen Förderstromeinstellung ausgeschwenkt wird. Entsprechend wird das Verzögerungsverhalten des Antriebssystems dadurch bestimmt, daß die Pumpe ausgehend von einer bestimmten Förderstromeinstellung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne in Richtung der minimalen Förderstromeinstellung zurückgeschwenkt wird. Bei einem Getriebe mit einer Primär- und einer Sekundärsteuerung und somit einem Getriebe mit verstellbarer Pumpe und verstellbarem Motor befindet sich in der Nullaststellung die Pumpe auf der minimalen Förderstromeinstellung und der Motor auf der maximalen Schluckvolumenstellung. In Vollaststellung ist die Pumpe auf die maximale Förderstromeinstellung ausgeschwenkt und der Motor auf minimales Schluckvolumen zurückgeschwenkt. Das Beschleunigungsverhalten eines derartigen Antriebssystems wird bestimmt, indem innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne die Pumpe von der minimalen Förderstromeinstellung in Richtung der maximalen Förderstromeinstellung und der Motor ausgehend von der maximalen Schluckvolumenstellung auf das minimale Schluckvolumen verstellt wird. Entsprechend wird das Verzögerungsverhalten des Antriebssystems durch das Zurückschwenken der Pumpe von der maximalen Förderstromeinstellung auf die minimale Förderstromeinstellung und das Ausschwenken des Motors von der minimalen Schluckvolumenstellung auf die maximale Schluckvolumenstellung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne bestimmt.
- Bei bekannten machanisch-hydraulischen Steuereinrichtungen für ein als Fahrantrieb ausgebildetes Antriebssystem wird ausgehend von einem an einem Fahrgeber, beispielsweise einer Doppelpedalsteuerung, vorgegebenen Beschleunigungs- oder Verzögerungssignal ein hydraulischer Stelldruck erzeugt, der eine Fördervolumenstelleinrichtung der entsprechenden Maschine beaufschlagt, beispielsweise einen mit einer Schrägscheibe in Wirkverbindung stehenden Stellzylinder. Bekannte mechanisch-hydraulische Steuereinrichtungen bestehen aus einem Nehmerkreissystem und einem Stellkreissystem, wobei durch die Betätigung des Fahrgebers ein Steuerdruck erzeugt wird, der einen Nehmerkolben beaufschlagt, der mit einem Pilotventil mechanisch gekoppelt ist, wobei das Pilotventil einen Stelldruck erzeugt, der einen mit der Schrägscheibe in Wirkverbindung stehenden Stellzylinder beaufschlagt.
- Das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine und somit das Beschleunigungsverhalten und das Verzögerungsverhalten des Antriebssystems wird hierbei durch eine feste Bedüsung, d. h. durch im Stellkreissystem und/oder im Nehmerkreisystem angeordnete festeingestellte Drosseln, bestimmt. Die Drosseln legen hierbei eine Zeitspanne für den Stelldruckaufbau bzw. den Stelldruckabbau fest, wobei der Stelldruckaufbau bzw. Stelldruckabbau gemäß einer Rampenfunktion erfolgt. Die Steilheit der Rampe bestimmt die Zeit, innerhalb der die hydraulische Maschine zwischen der Nullaststellung und der Vollaststellung bzw. der Vollaststellung und der Nullaststellung verstellt wird. Durch die feste Bedüsung bei mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtungen des Standes der Technik ergibt sich für das Schwenkverhalten der hydraulische Maschinen eine feste Rampe, die bei einem Fahrantrieb ein festvorgebenes Beschleunigungsverhalten und Verzögerungsverhalten bewirkt.
- Derartige mechanisch-hydraulische Steuereinrichtungen weisen einen einfachen Aufbau auf und arbeiten mit hoher Zuverlässigkeit. Durch die mittels der Drosseln vorgegebenen festen Rampe für das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine besteht jedoch keine Möglichkeit das Schwenkverhalten der Maschine, beispielsweise das Beschleunigungsverhalten und das Verzögerungsverhalten eines Fahrzeugs, durch eine Variation der Rampe an verschiedenen Betriebszustände oder Fahrzustände anzupassen.
- Darüber hinaus sind elektronische oder elektronisch-hydraulische Steuereinrichtungen für ein als Fahrantrieb ausgebildetes Antriebssystem bekannt.
- Eine elektronisch-hydraulische Steuereinrichtung für ein als Fahrantrieb ausgebildetes Antriebssystem ist aus der
3 derDE 44 25 130 A1 bekannt. Die Steuereinrichtung weist ein elektrisch mittels eines Proportionalmagneten angesteuerten Nehmerventil auf, das einen Steuerdruck zur Betätigung eines Pilotventils erzeugt. Das Pilotventil erzeugt in den Stelldruckleitungen einen die Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe ansteuernden Stelldruck, der einen die Fördervolumenstelleinrichtung betätigenden Stellkolben beaufschlagt. Das elektrisch angesteuerte Pilotventil ist mittels einer Feder mit der Fördervolumenstelleinrichtung der Axialkolbenpumpe rückgekoppelt, so dass das elektrisch angesteuerte Nehmerventil und das Pilotventil eine elektro-hydraulische Schwenkwinkellagereglung der Axialkolbenpumpe bilden. Der elektro-hydraulischen Schwenkwinkellageregelung ist eine elektro-hydraulische proportionale Drucksteuerung überlagert. Diese Drucksteuerung ist von einem elektrisch angesteuerten Druckminderventil gebildet, das in Verbindung mit einer Zulaufblende einen einstellbaren Steuerdruck erzeugt, der auf ein zweites hydraulisch gesteuertes Druckminderventils wirkt. Das Druckminderventil ist entgegen des Steuerdrucks von dem in den Leitungen des geschlossenen Kreislaufs anstehenden Systemdruck (Hochdruck) beaufschlagt. Sofern an dem Druckminderventil der Systemdruck in den Leitungen des geschlossenen Kreislaufs den mittels des Druckminderventils eingestellten Steuerdruck übersteigt, öffnet das Druckminderventil und erzeugt mittels einer Blende einen Volumenstrom, der über ein Richtungsventil an dem Stellkolben an die mit dem Tank verbundene Rückschwenkseite des Stellkolbens ansteht. In Verbindung mit einer Blende im Behälterablauf wird ein Staudruck aufgebaut, so dass die Axialkolbenpumpe durch die Drucksteuerung in Richtung einer Verringerung des Schwenkwinkels beaufschlagt wird. - Eine elektronische Steuereinrichtungen ist aus der
DE 38 00 372 A1 bekannt. Hierbei wird von einem Fahrgeber ein elektrisches Signal erzeugt, das auf einen Rampengeber einwirkt, der mit einer die Stelleinrichtung der Maschine steuernden Endstufe in Verbindung steht. Bei bekannten elektronisch-hydraulischen Steuereinrichtungen steuert das von dem Fahrgeber erzeugte Signal eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung an, beispielsweise ein Druckminderventil, wodurch ein Stelldruck zur Beaufschlagung der Fördervolumenstelleinrichtung der hydraulischen Maschine erzeugt wird. Bei derartigen elektronischen oder elektronisch-hydraulischen Steuereinrichtungen kann die Steilheit der Rampe beim Beschleunigen oder Abbremsen eines Fahrzeugs mit geringem Aufwand an verschiedene Betriebszustände oder Lastzustände angepaßt und variiert werden. Derartige Steuereinrichtungen stellen jedoch wegen ihrer hohen Komplexität hohe Anforderungen an Sicherheit, Verfügbarkeit und Wartung, wodurch derartige Steuereinrichtungen hohe Kosten verursachen. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die mit geringem Aufwand eine Variation des Schwenkverhaltens der hydraulischen Maschine und somit des Beschleunigungsverhaltens und Verzögerungsverhaltens des Antriebssystems ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung mit zumindest einer elektrisch ansteuerbaren Drosseleinrichtung versehen ist, die von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert ist und mittels der die Steilheit der das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine bestimmenden Rampe elektronisch beeinflußbar ist, wobei die Drosseleinrichtung als Verstelldrossel oder als Schaltdrossel ausgebildet ist.
- Der erfindungswesentliche Gedanke besteht somit darin, bei einer mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung durch eine elektronische Beeinflussung der Steilheit der Rampe das Schwenkverhalten der Maschine zu verändern und somit die einfache und kostengünstige, im Betrieb zuverlässig arbeitende mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung mit dem Vorteil einer elektronisch-hydraulischen Steuereinrichtung zu kombinieren, der darin besteht, daß die Steilheit der Rampe auf einfache Weise variationsreich beeinflußt und an verschiedene Betriebszustände angepaßt werden kann. Durch eine elektronische Beeinflussung der Steilheit der Rampe kann mit geringem Aufwand bei einer mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine variiert und an verschiedene Betriebs- oder Lastzuständen angepaßt werden. Das Beschleunigungsverhalten und/oder das Verzögerungsverhalten des Antriebssystems kann dadurch mit geringem Aufwand verändert und an verschiedene Betriebszustände angepaßt werden.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Steilheit der Rampe ein elektronisch-hydraulischer Regelkreis überlagert. Mit einem elektronisch-hydraulischen Regelkreis kann auf einfache Weise bei einer mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung die Steilheit der das Schwenkverhalten bestimmenden Rampe beeinflußt werden.
- In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Steilheit der Rampe durch den elektronisch-hydraulischen Regelkreis zwischen einer Minimalrampe und einer Maximalrampe veränderbar ist. Das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine kann somit zwischen einer Minimalrampe und einer Maximalrampe verändert werden. Hierbei kann durch die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung eine Minimalrampe vorgegeben sein und die Steilheit der Rampe durch den Regelkreis durch eine Vergrößerung der Steilheit in Richtung einer Maximalrampe verändert werden. Zudem kann die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung eine Maximalrampe für das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine vorgeben und durch den Regelkreis mittels einer Verringerung der Steilheit der Rampe in Richtung einer Minimalrampe verändert werden. Durch die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung wird somit eine maximale oder minimale Beschleunigung bzw. Verzögerung eines Fahrzeugs mit einem als Fahrantrieb ausgebildeten Antriebssystems vorgegeben. Durch die Verringerung bzw. Vergrößerung der Steilheit dieser Rampe mittels des überlagerten Regelkreises wird diese Rampe in Richtung einer Minimalrampe bzw. einer Maximalrampe verstellt, wodurch beispielsweise das Fahrzeug mit einer geringeren bzw. größeren Beschleunigung oder Verzögerung betreibbar ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung ergeben sich hinsichtlich der Sicherheit der Steuereinrichtung besondere Vorteile, da die durch die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung gebildete Maximalrampe bzw. Minimalrampe bei einem Ausfall des elektrischen Regelkreises als Rückfallebene vorhanden ist. Dadurch ergibt sich bei einem Ausfall des elektronischen Regelkreises lediglich eine ungewollte Änderung der Rampe, beispielsweise der Bremsrampe beim Abbremsen des Fahrzeugs, die Bremsfähigkeit des Fahrzeugs bleibt jedoch erhalten.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Regelkreis zumindest die im hydraulischen Stellsystem der Maschine angeordnete elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung, die elektronische Steuereinheit und zumindest eine Sensoreinrichtung auf, wobei die elektronische Steuereinheit die Drosseleinrichtung in Abhängigkeit von einem von der Sensoreinrichtung gelieferten Signal ansteuert. Durch eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung kann auf einfache Weise ein die Fördervolumenstelleinrichtung der hydraulischen Maschine beaufschlagender Stelldruck durch die elektronische Steuereinheit variiert werden und somit die Steilheit der das Schwenkverhalten der Maschine bestimmenden Rampe verändert werden. Hierzu ist lediglich eine im Stellsystem der Maschine angeordnete festeingestellte Drosseleinrichtung der mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung durch eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung zu ersetzen. Die Rampe kann dadurch zwischen einer Maximalrampe und einer Minimalrampe durch die elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung auf einfache Weise verändert werden. Die Ansteuerung der Drosseleinrichtung wird hierbei durch die elektronische Steuereinheit in Abhängigkeit von dem von der Sensoreinrichtung erfassten Betriebs- oder Lastzustand gesteuert. Durch einen derartigen Regelkreis kann auf einfache Weise das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine in Abhängigkeit verschiedener von den Sensoreinrichtungen erfassten Betriebszuständen oder Lastzuständen beeinflußt werden. Zudem ergibt sich durch eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung eine hohe Sicherheit der Steuereinrichtung, da bei einem Ausfall des elektronischen Steuerkreises an der Drosseleinrichtung im nicht angesteuerten Zustand eine bestimmte Düsenvorbesetzung vorgegeben ist, die eine für den Betrieb der Maschine brauchbare Rampe erzeugt.
- Der elektronische Regelkreis verarbeitet hierbei lediglich die Signale der Sensoreinrichtungen. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau der elektronischen Steuereinheit. Die bestehende mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung kann somit durch den überlagerten elektronischen Regelkreis mit geringem Aufwand in der Funktion verbessert werden. Hierbei sind keine zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen erforderlich, da bei einem Ausfall des elektronischen Regelkreises die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung als Rückfallebene vorhanden ist. Zudem kann eine bestehende mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung mit geringem Aufwand durch den überlagerten elektronisch-hydraulischen Regelkreis nachgerüstet werden.
- Sofern die Drosseleinrichtung als Verstelldrossel ausgebildet ist, ist es möglich, die Steilheit der Rampe stufenlos zwischen einer Maximalrampe und einer Minimalrampe zu verändern. Das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine und somit das Beschleunigungsverhalten und das Verzögerungsverhalten des Antriebssystems kann hierdurch kontinuierlich variiert und an verschiedene Betriebszustände angepaßt werden.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Drosseleinrichtung als Schaltdrossel mit zwei Drosselstellungen ausgebildet. Mit einer Schaltdrossel kann auf einfache Weise die Steilheit der Rampe stufenweise verändert werden. Mit einer insbesondere zwei Drosselstellungen aufweisenden Schaltdrossel ist es auf einfache Weise möglich, das Schwenkverhaltens der hydraulischen Maschine, beispielsweise das Verzögerungsverhalten des Antriebssystems während eines Bremsvorgangs, zwischen einer Maximalrampe und einer Minimalrampe umzuschalten und somit mittels einer 2-Punkt-Regelung an verschiedene Betriebs- oder Lastzustände anzupassen.
- Die Drosseleinrichtung kann verschiedene übliche Bauformen von Drosseln, Düsen oder Blenden aufweisen. Die Drosseleinrichtung kann beispielsweise als Kolbenventil oder als Düsen-Prallplattenventil ausgebildet sein. Im Hinblick auf einen einfachen Aufbau ergeben sich Vorteile, wenn die Drosseleinrichtung als Nadeldrossel ausgebildet ist.
- Zweckmäßigerweise ist die Drosseleinrichtung mittels eines Magneten beaufschlagbar. Durch einen mit der elektronischen Steuereinheit in Verbindung stehenden Magneten kann auf einfache Weise die Drosseleinrichtung angesteuert und somit der Strömungsquerschnitt einer Schaltdrossel oder einer Verstelldrossel durch die elektronische Steuereinrichtung verändert werden.
- Gemäß einer Ausführungsform ist die Drosseleinrichtung mittels einer Feder in Richtung eines minimalen Strömungsquerschnitts und mittels des mit der elektronischen Steuereinheit in Verbindung stehenden Magneten in Richtung eines maximalen Strömungsquerschnitts beaufschlagbar ist. Dadurch kann die Steilheit der Rampe auf einfache Weise zwischen einer Minimalrampe und einer Maximalrampe verändert werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Drosseleinrichtung mittels einer Feder in Richtung eines maximalen Strömungsquerschnitts und mittels des Magneten in Richtung eines minimalen Strömungsquerschnitts beaufschlagbar. Die Drosseleinrichtung ist somit bei nicht angesteuertem Magnet auf den maximalen Strömungsquerschnitt eingestellt, wodurch das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine entsprechend der Maximalrampe gesteuert ist. Durch Beaufschlagung des Magneten wird der Strömungsquerschnitt verringert und somit das Schwenkverhalten der Maschine in Richtung der Minimalrampe verändert. Hierdurch ergibt sich eine hohe Sicherheit der Steuereinrichtung, da bei einem Ausfall der elektronischen Steuereinheit oder des Magneten die Drosseleinrichtung durch die Feder auf den maximalen Strömungsquerschnitt eingestellt wird und somit die hydraulische Maschine entsprechend der Maximalrampe betreibbar ist.
- Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Steuereinrichtung als Fahrsteuerung eines zumindest eine verstellbare Maschine enthaltenden, als Fahrantrieb eines Fahrzeugs ausgebildeten hydrostatischen Getriebes ausgebildet ist. Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung kann ausgehend von einer mechanisch-hydraulischen Fahrsteuerung durch die Beeinflussung des Schwenkverhaltens der Pumpe und/oder des Motors des hydrostatischen Fahrantriebs auf einfache Weise die Beschleunigung und/oder die Bremsverzögerung des Fahrzeugs elektronisch geregelt werden, wodurch das Fahrverhalten des von dem Fahrantrieb angetriebenen Fahrzeugs hinsichtlich Beschleunigung und/oder Verzögerung verbessert wird.
- In einer Ausführungsform ist hierbei die Bremsverzögerung des Fahrzeugs elektronisch beeinflußbar. Der bestehenden mechanisch-hydraulischen Fahrsteuerung wird somit der Aspekt der elektronisch regelbaren Bremsverzögerung hinzugefügt. Das Abbremsverhalten eines Fahrzeugs mit mechanisch-hydraulischer Fahrsteuerung ist hierdurch dem Abbremsverhalten eines Fahrzeugs mit einer elektronischen oder elektronisch-hydraulischen Fahrsteuerung vergleichbar, wobei jedoch lediglich eine einfache Elektronik erforderlich ist, die der mechanisch-hydraulischen Fahrsteuerung als elektronisch-hydraulischer Regelkreis überlagert ist.
- Als Sensoreinrichtung können verschiedene Sensoreinrichtungen vorgesehen werden, mit denen verschiedene Betriebszustände oder Fahrzustände erfaßt werden können.
- In einer Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung als Drucksensor ausgebildet. Mit einem Drucksensor kann beispielsweise der Druck im Fahrantrieb erfasst werden, der ein Maß für die Bremsverzögerung des Fahrzeugs ist, wodurch bei einem unzulässig hohen Druck und somit einer unzulässig hohen Bremsverzögerung durch eine Ansteuerung der Drosseleinrichtung die Steilheit der Rampe und somit die Bremsverzögerung verringert werden kann. Bei einem als Flurförderzeug ausgebildeten Fahrzeug kann zudem der Druck in der Hubeinrichtung des Flurförderzeugs mittels eines Drucksensors erfaßt werden. Die Bremsverzögerung des Flurförderzeugs kann somit lastabhängig geregelt werden.
- Zudem kann die Sensoreinrichtung als Geschwindigkeitssensor ausgebildet sein. Die Steilheit der das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine bestimmenden Rampe und somit das Beschleunigungsverhalten und/oder das Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs kann somit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs geregelt werden.
- Bei einer Regelung der Bremsverzögerung ergibt sich ein geringer Bauaufwand, wenn die Sensoreinrichtung als Beschleunigungssensor ausgebildet ist. Die Bremsverzögerung des Fahrzeugs kann hierdurch auf einfache Weise in Abhängigkeit der erfassten Beschleunigung geregelt werden, wobei beim Auftreten einer unzulässig hohen, von dem Beschleunigungssensor erfaßten Bremsverzögerung durch eine Ansteuerung der Drosseleinrichtung die Bremsverzögerung durch Verringerung der Steilheit der Rampe verringert werden kann.
- Bei einer als Fahrsteuerung ausgebildeten Steuereinrichtung, die ein von einem Antriebsmotor angetriebenes hydrostatisches Getriebe ansteuert, ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Sensoreinrichtung als Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl des Antriebsmotors ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise bei Erreichen oder Überschreiten einer während eines Bremsvorgangs auftretenden Überdrehzahl des Antriebsmotors durch eine Ansteuerung der Drosseleinrichtung eine flachere Rampe oder eine Minimalrampe und somit eine geringe Bremsverzögerung eingestellt werden, wodurch der Antriebsmotor auf einfache Weise vor einer Überlastung und somit einer Überdrehzahl geschützt werden kann.
- In einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Sensoreinrichtung als Grenzwertgeber ausgebildet, wobei bei Überschreiten des Grenzwertes die elektronische Steuereinheit die Drosseleinrichtung ansteuert. Dadurch kann beispielsweise bei einer als Beschleunigungssensor ausgebildeten Sensoreinrichtung die den Grenzwert bildende maximal zulässige Bremsverzögerung des Fahrzeugs geregelt werden, wobei bei Erreichen oder Überschreiten der maximalen Bremsverzögerung während eines Bremsvorgangs die Bremsverzögerung durch eine Ansteuerung der Drosseleinrichtung solange verringert werden kann, bis die maximal zulässige Bremsverzögerung wieder unterschritten wird.
- In einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Steuereinrichtung einen mittels in Stelldruckleitungen anstehenden Stelldrucks beaufschlagbaren Stellkolben aufweist, der mit der Fördervolumenstelleinrichtung der hydraulischen Maschine in Wirkverbindung steht, ergeben sich besondere Vorteile, wenn in zumindest einer Stelldruckleitung eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung angeordnet ist. Sofern beispielsweise die hydraulische Maschine als Pumpe und die Drosseleinrichtungen in einer die Fördervolumenstelleinrichtung in Richtung des minimalen Fördervolumens beaufschlagenden Stelldruckleitung angeordnet ist, kann auf einfache Weise das Rückschwenkverhalten der Pumpe beeinflußt werden. Das Rückschwenkverhalten der Pumpe bestimmt bei einem als Fahrantrieb ausgebildeten hydrostatischen Getriebe die Bremsverzögerung des Fahrzeugs, die somit durch den überlagerten Regelkreis auf einfache Weise geregelt werden kann.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Steuereinrichtung ein Steuerventil aufweist, das eingangsseitig an eine Stelldruckversorgungsleitung und ausgangsseitig an zu dem Stellkolben geführten Stelldruckleitungen angeschlossen ist, ist es zweckmäßig, wenn die elektronisch ansteuerbare Drosseleinrichtung in der Stelldruckversorgungsleitung angeordnet ist. Derartige Steuereinrichtungen werden beispielsweise bei Motoren verwendet. Durch die in der eingangsseitig an das Steuerventil angeschlossenen Stelldruckversorgungsleitung angeordnete Drosseleinrichtung kann somit das Schwenkverhalten des Motors sowohl beim Ausschwenken als auch beim Rückschwenken durch die elektronische Steuereinheit beeinflußt werden. Bei einem hydrostatischen Fahrantrieb mit einem verstellbaren Motor kann somit sowohl das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs beim Anfahren als auch die Bremsverzögerung des Fahrzeugs beim Abbremsen auf einfache Weise durch den überlagerten Regelkreis variiert werden.
- Besondere Vorteile ergeben sich durch die Verwendung in einem Arbeitsfahrzeugs, insbesondere einem Flurförderzeug, mit einem hydrostatischen Fahrantrieb. Die Beschleunigung beim Anfahren und/oder insbesondere die Bremsverzögerung beim Abbremsen eines Flurförderzeugs kann somit durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit einfachem Aufwand an verschiedene Fahr- und Betriebszustände angepaßt werden. Durch die erfindungsgemäße mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung mit dem überlagerten Regelkreis kann somit ein Fahrverhalten erzielt werden, das einem Fahrzeug mit elektronischer oder elektronisch-hydraulischer Steuereinrichtung entspricht, wobei die erfindungsgemäße Steuereinrichtung durch eine einfache Elektronik einen geringeren Aufwand hinsichtlich der Betriebssicherheit, der Verfügbarkeit und der Wartung erfordert und somit geringere Herstellkosten aufweist.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der in die schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, -
2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und -
3 eine Drosseleinrichtung einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in einer Schnittdarstellung. - Die
1 zeigt den Schaltplan eines hydrostatischen Getriebes, beispielsweise eines Fahrantriebs eines Arbeitsfahrzeugs, mit einer von einem Antriebsmotor1 , beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetriebenen hydraulischen Pumpe2 und mindestens einen an die Pumpe2 im geschlossenen Kreislauf angeschlossenen hydraulischen Motor3 , der auf nicht mehr dargestellte Weise zum Antrieb eines Arbeitsfahrzeugs, beispielsweise eines Flurförderzeugs, Radladers oder Mähdreschers, verwendet wird. Das Getriebe weist eine Primärverstellung auf, wobei die Pumpe2 als im Fördervolumen verstellbare hydraulische Maschine ausgebildet ist. Die Pumpe2 weist hierbei eine Fördervolumenstelleinrichtung4 auf, beispielsweise eine als Wiege ausgebildete Schrägscheibe, die mit einer mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung5 in Wirkverbindung steht. - Die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung
5 weist einen in einem Nehmerzylinder6 längsverschiebbaren, federzentrierten Nehmerkolben7 auf, der mittels eines in Steuerdruckleitungen8 ,9 anstehenden Steuerdrucks beaufschlagbar ist. Die Steuerdruckleitungen8 ,9 sind hierbei ausgangsseitig an ein Richtungssteuerungsventil10 angeschlossen, das mit einer Sollwertvorgabeeinrichtung11 , beispielsweise einer Doppelpedalsteuerung, zur Vorgabe einer Fahrtrichtung und einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, in trieblicher Verbindung steht. Das Richtungssteuerungsventil10 und der Nehmerzylinder6 bilden einen Nehmerkreis, wobei in den Steuerdruckleitungen8 ,9 festeingestellte Drosseleinrichtungen12 ,13 , beispielsweise Düsen, angeordnet sind. - Der Nehmerkolben
7 ist mittels eines mechanischen Gestänges15 mit einem Steuerkolben eines Pilotventils16 trieblich verbunden. Das Pilotventil16 ist an eine Stelldruckversorgungsleitung17 , die beispielsweise mit der Förderleitung einer Steuerdruckpumpe in Verbindung steht, und eine zu einem Behälter geführte Behälterleitung18 angeschlossen. An das Pilotventil16 sind weiterhin Stelldruckleitungen19 ,20 angeschlossen, die zu Steuerdruckräumen einer Stelleinrichtung21 geführt sind. Die Stelleinrichtung21 weist einen federzentrierten Stellkolben22 auf, der mit der Fördervolumenstelleinrichtung4 der Pumpe trieblich verbunden ist. Der Stellkolben22 steht weiterhin auf nicht mehr dargestellte Weise mit dem Gehäuse des Pilotventils16 in Wirkverbindung. Das Pilotventil16 und die Stelleinrichtung21 bilden hierbei ein Stellsystem, wobei in der Steuerdruckleitung19 eine festeingestellte Drosseleinrichtung23 und in der Steuerdruckleitung20 eine Drosseleinrichtung24 angeordnet ist. - Bei einer Betätigung der Sollwertvorgabeeinrichtung
11 wird eine Fahrtrichtung und eine Fahrgeschwindigkeit vorgeben und durch die Auslenkung des Richtungssteuerungsventil10 in der Steuerdruckleitung12 bzw.13 ein entsprechender Steuerdruck erzeugt. Der in der Steuerdruckleitung12 bzw.13 anstehende Steuerdruck lenkt den Nehmerkolben7 und mittels des Gestänges15 das Pilotventil16 aus. Dadurch wird in der Stelldruckleitung19 bzw.20 ein Stelldruck erzeugt, der den Stellkolben22 beaufschlagt und die Fördervolumenstelleinrichtung4 der Pumpe2 entsprechend auslenkt. Durch die Wegrückführung der Fördervolumenstelleinrichtung4 über den Stellkolben22 und das Pilotventil16 wird bei Erreichen des der vorgegebenen Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit entsprechenden Fördervolumens der Pumpe2 das Pilotventil16 geschlossen. Durch die Drosseleinrichtungen12 ,13 in den Steuerdruckleitungen8 ,9 des Nehmerkreises und die Drosseleinrichtungen23 ,24 in den Stelldruckleitungen19 ,20 des Stellkreises wird hierbei der Stelldruckaufbau bzw. der Stelldruckabbau und somit das Schwenkverhalten der Fördervolumenstelleinrichtung4 der Pumpe2 bestimmt. Das durch die Drosseln festgelegte Schwenkverhalten der Pumpe bestimmt somit das Beschleunigungsverhalten und das Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs. Die Drosseleinrichtungen12 ,13 ,23 und24 legen hierbei eine bestimmte Rampe für das Schwenkverhalten der Pumpe2 und somit das Beschleunigungsverhalten und Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs fest. - In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Fördervolumenstelleinrichtung
4 bei in der Stelldruckleitung19 anstehendem Stelldruck ausgehend von einer Einstellung mit minimalem Fördervolumen in Richtung einer maximalen Fördervolumeneinstellung verschwenkt. Die Drosseleinrichtung23 bestimmt somit das Ausschwenkverhalten der Pumpe2 . Entsprechend wird die Fördervolumenstelleinrichtung4 durch einen in der Stelldruckleitung20 anstehenden Stelldruck ausgehend von einem bestimmten Fördervolumeneinstellung in Richtung des minimalen Fördervolumen verschwenkt. Die Drosseleinrichtung24 bestimmt somit das Rückschwenkverhalten der Pumpe2 . - Erfindungsgemäß ist der mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung
5 zur Beeinflussung der Steilheit der Rampe ein elektronisch-hydraulischer Regelkreis28 überlagert. Hierzu ist zumindest die in der Steuerdruckleitung20 angeordnete Drosseleinrichtung24 als elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung ausgebildet. Die Drosseleinrichtung24 ist beispielsweise als eine mittels eines Magneten25 verstellbare Schaltdrossel mit zwei Strömungsquerschnitten ausgestaltet. Der Magnet25 steht hierbei mit einer elektronischen Steuereinheit26 in Verbindung, die eingangsseitig an zumindest eine Sensoreinrichtung27 angeschlossen ist. Als Sensoreinrichtung27 kann beispielsweise ein Drucksensor, ein Beschleunigungssensor oder ein Geschwindigkeitssensor vorgesehen werden. Im nicht angesteuerten Zustand des Magneten25 wird die Drosseleinrichtung24 durch eine Feder60 in die in der1 links dargestellte Schaltstellung beaufschlagt, in der eine Drossel24a mit einem bestimmten Strömungsquerschnitt in der Stelldruckleitung20 angeordnet ist. Bei einer Ansteuerung des Magneten25 wird die Drosseleinrichtung24 in die in die1 rechts dargestellte Schaltstellung ausgelenkt, in der eine Drossel24b mit einem weiteren Strömungsquerschnitt, beispielsweise einem gegenüber der Drossel24a verringerten Strömungsquerschnitt, in der Stelldruckleitung20 angeordnet ist. - Die Steuereinheit
26 , die Sensoreinrichtung27 und die Drosseleinrichtung24 bilden hierbei den elektronisch-hyraulischen Regelkreis28 . - Durch die elektronisch ansteuerbare Drosseleinrichtung
24 kann in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Rückschwenkverhalten der Pumpe2 entsprechend eines in Abhängigkeit von den Sensoreinrichtungen27 erfassten Betriebszustands oder Fahrzustands durch eine Ansteuerung des Magneten25 variiert und beeinflußt werden. Die Drosseleinrichtungen24a und24b sind hierbei derart ausgelegt, daß diese eine Maximalrampe und eine Minimalrampe für die Rückschwenkgeschwindigkeit der Fördervolumenstelleinrichtung und somit der Bremsverzögerung des Fahrzeugs bestimmen. Durch die elektronisch ansteuerbare Drosseleinrichtung24 kann somit das Rückschwenkverhalten der Pumpe2 bei einem Bremsvorgang zwischen der durch die Drosseln24a und24b vorgegebenen Maximal- und Minimalrampe in Abhängigkeit des von der Sensoreinrichtung27 erfassten Signals umgeschaltet werden und somit eine der durch die Sensoreinrichtungen27 erfassten Betriebs- oder Fahrsituation angepaßte Bremsverzögerung des Fahrzeugs erzielt werden. - Sofern die Sensoreinrichtung
27 als Beschleunigungssensor ausgebildet ist, wird beim Abbremsen des Arbeitsfahrzeugs die auftretende Bremsverzögerung erfasst, wobei bei Erreichen oder Überschreiten einer maximal zulässigen Bremsverzögerung die Drosseleinrichtung24 angesteuert und somit die Pumpe2 entsprechend der durch die Drossel24b festgelegten Minimalrampe verstellt wird. Das Arbeitsfahrzeug wird somit mit einer verringerten Bremsverzögerung betrieben. Sobald die Bremsverzögerung unter die maximale zulässige Bremsverzögerung fällt, wird die Ansteuerung der Drosseleinrichtung24 beendet, wodurch die Pumpe2 entsprechend der durch die Drossel24a vorgegebene Maximalrampe verstellt wird und somit das Fahrzeug wiederum mit einer hohen Bremsverzögerung betrieben wird. Während eines Bremsvorgangs kann hierbei die Pumpe2 durch eine Ansteuerung der Drosseleinrichtung24 mehrmals zwischen der Maximalrampe und der Minimalrampe umgeschaltet werden. Dabei wird eine stetige Verstellung der Pumpe2 in Richtung des minimalen Fördervolumens beibehalten, wodurch ein kontinuierlicher Bremsvorgang des Fahrzeugs erzielt werden kann. - Eine derartige mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung
5 mit einem überlagerten, aus der Drosseleinrichtung24 , der Steuereinheit26 und den Sensoreinrichtungen27 gebildeten elektronisch-hydraulische Regelkreis28 weist eine hohe Betriebssicherheit auf, da bei einem Ausfall des Regelkreises28 die Drosseleinrichtung24 durch die Feder60 in die in der1 linke Schaltstellung beaufschlagt wird, in der durch die Drossel24a eine Maximalrampe für das Rückschwenkverhalten der Pumpe2 vorgegeben ist. Bei einem Versagen des elektronisch-hydraulischen Regelkreises28 bleibt somit die Bremsfähigkeit des Fahrzeugs erhalten, wobei das Fahrzeug entsprechend der durch die Drossel24a vorgegebenen Bremsrampe verzögert wird. - In der
2 ist ein Schaltplan eines als Fahrantrieb eines Arbeitsfahrzeugs ausgebildeten hydrostatischen Getriebes mit einer von einer Antriebsmaschine1 angetriebenen Pumpe2 und zwei an die Pumpe2 im geschlossenen Kreislauf angeschlossene Motoren3a ,3b gezeigt, wobei das hydrostatische Getriebe eine Primär- und Sekundärverstellung aufweist, bei der sowohl die Pumpe2 als auch die Motoren3a ,3b als im Fördervolumen verstellbare hydraulische Maschinen ausgebildet sind. In dem in der2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich an den Motoren3a ,3b eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung5a ,5b vorgesehen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, zusätzlich an der Pumpe2 eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung5 anzuordnen. - Die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung
5 der Pumpe2 weist eine Fördervolumenstelleinrichtung4 auf, die mit einem Stellkolben22 einer Stelleinrichtung21 trieblich verbunden ist. Der Stellkolben22 ist mittels in Stelldruckleitungen19 ,20 anstehenden Stelldruck beaufschlagbar, die an ein Pilotventil16 angeschlossen sind, wobei der Stellkolben22 mittels eines Gestänges mit dem Gehäuse des Pilotventils16 in Wirkverbindung steht. Der Steuerkolben des Pilotventils16 ist mittels eines Gestänges15 mit einem Nehmerkolben7 des Nehmerzylinders6 in Wirkverbindung, wobei der Nehmerkolben7 mittels in Steuerdruckleitungen8 ,9 anstehenden Steuerdruck beaufschlagbar ist. Die Steuerdruckleitungen8 ,9 sind hierbei an ein nicht mehr dargestelltes Richtungssteuerungsventil angeschlossen. Das Schwenkverhalten der Pumpe2 wird hierbei durch in den Stelldruckleitungen19 ,20 des Stellkreises angeordnete Drosseleinrichtungen23 ,24 und in den Stelldruckleitungen8 ,9 des Nehmerkreises angeordnete Drosseleinrichtungen12 ,13 bestimmt und vorgegeben. - Die Steuereinrichtungen
5a ,5b der Motoren3a ,3b weisen jeweils eine Fördervolumenstelleinrichtung4a ,4b auf, die mit einer einen Stellkolben22a ,22b aufweisenden Stelleinrichtung21a ,21b in Verbindung stehen. Die Beaufschlagung des Stellkolbens22a ,22b der Stelleinrichtung21a ,21b ist mittels eines Steuerventils30a ,30b steuerbar, das jeweils an eine Behälterleitung31a ,31b und eine Stelldruckversorgungsleitung32a ,32b sowie an Stelldruckleitungen33a ,34a und33b ,34b angeschlossen ist, die zu jeweils einem Steuerdruckraum der Stelleinrichtung21a ,21b geführt sind. In den Stelldruckleitungen33a ,33b und34a ,34b ist jeweils eine Drossel vorgesehen. - Das Steuerventil
30a ,30b ist als in Zwischenstellungen drosselndes Zweistellungsventil ausgebildet, wobei entsprechend der Schaltstellung des Steuerventils30a ,30b jeweils ein Steuerdruckraum der Stelleinrichtung21a ,21b mit dem in der Stelldruckversorgungsleitung32a ,32b anstehenden Stelldruck beaufschlagbar ist und somit das Ausschwenken des Motors3a ,3b von der minimalen Schluckvolumeneinstellung in Richtung des maximalen Schluckvolumens oder das Rückschwenken des Motors3a ,3b von einer eingestellten Schluckvolumeneinstellung in Richtung des minimalen Schluckvolumens durch das Steuerventil30a ,30b steuerbar ist. Das Steuerventil30a ,30b ist hierbei mittels eines in einer Steuerdruckleitung36a ,36b anstehenden Steuersignals in die entsprechende Schaltstellung beaufschlagbar. Die Steuerdruckleitungen36a ,36b sind hierbei an eine Steuerdruckleitung36 angeschlossen, die auf nicht mehr dargestellte Weise mit der Steuerdruckleitung8 bzw.9 in Verbindung bringbar ist. Die eingangsseitig an die Steuerventile30a ,30b angeschlossenen Stelldruckversorgungsleitungen32a ,32b zweigen von einer Stelldruckversorgungsleitung32 ab, die auf nicht mehr dargestellte Weise mit einer Förderleitung einer Steuerdruckpumpe in Verbindung steht. In der dargestellten Schaltstellung des Steuerventils30a ,30b ist die Stelleinrichtung21a ,21b auf maximales Schluckvolumen des Motors3a ,3b eingestellt. In Abhängigkeit eines in der Steuerdruckleitung36a ,36b anstehenden Steuerdrucks wird das Steuerventil30a ,30b nach in der Figur rechts ausgelenkt und somit die Stelleinrichtung21a ,21b durch den in der Stelldruckversorgungsleitung32 anstehenden Stelldruck in Richtung des minimalen Schluckvolumens beaufschlagt. - In der Stelldruckversorgungsleitung
32 ist eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung40 angeordnet, die als eine mittels eines Magneten25 beaufschlagbare Verstelldrossel oder Schaltdrossel ausgebildet sein kann. Der Magnet25 steht mit der elektronischen Steuereinheit26 in Verbindung, die eingangsseitig an zumindest eine Sensoreinrichtung27 angeschlossen ist. Die Drosseleinrichtung40 , die Sensoreinrichtung27 und die elektronische Steuereinheit26 bilden den elektronisch-hydraulischen Regelkreis28 , der den mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtungen5a ,5b überlagert ist. Bei nicht angesteuertem Magnet25 befindet sich die Drosseleinrichtung40 durch die Beaufschlagung mittels der Feder60 in der in der2 links dargestellten Schaltstellung, in der in der Stelldruckversorgungsleitung32 eine Drossel40a angeordnet ist. Bei angesteuertem Magnet25 wird die Drosseleinrichtung nach in der Figur links beaufschlagt, wobei in der Stelldruckversorgungsleitung32 eine Drossel40b wirksam ist, die beispielsweise einen geringeren Strömungsquerschnitt als die Drossel40a aufweist. Durch die Drosseleinrichtung40 ist somit das Schwenkverhalten der Motoren3a ,3b zwischen einer durch die Drosseln40a ,40b gebildeten Maximalrampe und Minimalrampe steuerbar. - Bei einer an der Sollwertvorgabeeinrichtung vorgegebenen Fahrtrichtung und Fahrgeschwindigkeit wird durch den in der Steuerdruckleitung
8 bzw.9 anstehenden Steuerdruck in der Stelleinrichtung5 der Pumpe2 ein Stelldruck zur Beaufschlagung der Fördervolumenstelleinrichtung4 erzeugt. Gleichzeitig steht der in der Steuerdruckleitung8 bzw.9 anstehende Steuerdruck in der Steuerdruckleitung36 an, wodurch entsprechend des anstehenden Steuerdrucks das Steuerventil30a ,30b in die in der2 rechts dargestellte Schaltstellung ausgelenkt wird und die Stelleinrichtung21a ,21b der Fördervolumenstelleinrichtungen3a ,3b in Richtung des minimalen Schluckvolumens verstellt werden. Durch die in der Stelldruckversorgungsleitung32 angeordnete elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung40 kann hierbei die Steilheit der Rampe sowohl beim Ausschwenken als auch beim Rückschwenken in Abhängigkeit der von den Sensoreinrichtungen27 erfassten Betriebs- oder Fahrzustände zwischen einer Maximalrampe und einer Minimalrampe umgeschaltet werden. Dadurch kann sowohl die Beschleunigung des Fahrzeugs beim Anfahren als auch die Bremsverzögerung beim Abbremsen mit geringem Aufwand variiert und beeinflußt werden. Durch die Drossel40a wird hierbei bei einem Ausfall der elektronischen Steuereinheit26 ebenfalls die Bremsfähigkeit des Fahrzeugs erhalten, wobei eine Bremsrampe durch die Drossel40a vorgegeben ist. - Die
3 zeigt eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung24 bzw.40 der1 oder2 in einem Längsschnitt. Die Drosseleinrichtung24 bzw.40 ist als Nadeldrossel ausgebildet und weist einen an der Spitze kegelförmigen Ventilkörper50 auf, der in einer als Stufenbohrung ausgebildeten Längsbohrung52 längsverschiebbar angeordnet ist. Die Längsbohrung52 ist hierbei in einem Ventilbauteil59 ausgebildet, die in einer Bohrung eines Ventilgehäuses58 eingeschraubt ist. An der Stirnseite der Längsbohrung52 ist eine Drosselbohrung51 angeordnet. Die Drosseleinrichtung20 ,40 steht hierbei eingangsseitig im Bereich der Drosselbohrung51 mit der in dem Ventilgehäuse58 angeordneten Stelldruckleitung20 bzw. der Stelldruckversorgungsleitung32 in Verbindung. Ausgangsseitig ist die Drosseleinrichtung20 ,40 mittels einer von der Längsbohrung52 abzweigenden Querbohrung53 an die Stelldruckleitung20 bzw. die Stelldruckversorgungsleitung32 angeschlossen. - Der Ventilkörper
50 ist mittels der Feder60 nach in der3 links in Richtung eines maximalen Strömungsquerschnitts beaufschlagbar, wobei die Feder an einem Bund56 des Ventilkörpers50 anliegt. Die Stellung des Ventilkörpers50 in der äußerst linken Stellung und somit einer Einstellung der Drosseleinrichtung24 ,40 mit größtem Strömungsquerschnitt, wobei die Drosseleinrichtung24 ,40 die Drossel24a bzw.40a bildet, ist in der in der3 unterhalb der Mittellinie54 dargestellt. In dieser Schaltstellung wird die hydraulische Maschine entsprechend einer Maximalrampe verstellt. - Mittels eines nicht mehr dargestellten Magneten ist der Ventilkörper
50 nach in der3 rechts in Richtung eines minimalen Strömungsquerschnittes beaufschlagbar. Die Schaltstellung mit minimalen Strömungsquerschnitt ist in der3 oberhalb der Mittellinie54 gezeigt, wobei die Drosseleinrichtung24 ,40 die Drossel24b bzw.40b bildet. In dieser Schaltstellung wird die hydraulische Maschine entsprechend einer minimalen Rampe verstellt. Die Auslenkung des Ventilkörpers50 nach in der Figur rechts ist mittels einer Hülse55 begrenzbar, die mit dem Bund56 des Ventilkörpers50 in Anlage bringbar ist. Die Hülse55 ist an einem dem Bund56 gegenüberliegenden Bereich mit einem Bund57 versehen, an dem die Feder60 anliegt. - Eine derartige elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung
24 ,40 kann auf einfache Weise in dem Ventilgehäuse58 anstelle einer fest eingestellten Drossel angeordnet werden. Dadurch ist es mit geringem Aufwand möglich, eine bestehende mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung mit dem die elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung24 ,40 aufweisenden elektronisch-hydraulische Regelkreis nachzurüsten.
Claims (22)
- Steuereinrichtung (
5 ;5a ,5b ) zur Steuerung des Schwenkverhaltens einer im Fördervolumen verstellbaren hydraulischen Maschine (2 ;3a ,3b ), wobei die Steuereinrichtung (5 ;5a ,5b ) als mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung ausgebildet ist, die eine Fördervolumenstelleinrichtung (4 ) der hydraulischen Maschine mit einem hydraulischen Stelldruck ansteuert, wobei die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung (5 ;5a ,5b ) mit zumindest einer Drosseleinrichtung (12 ,13 ,23 ,24 ,40 ) versehen ist, die einen Stelldruckaufbau und/oder einen Stelldruckabbau bestimmt und mittels einer Rampe das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine (2 ;3a ,3b ) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch-hydraulische Steuereinrichtung (5 ;5a ,5b ) mit zumindest einer elektrisch ansteuerbaren Drosseleinrichtung (24 ;40 ) versehen ist, die von einer elektronischen Steuereinheit (26 ) angesteuert ist und mittels der die Steilheit der das Schwenkverhalten der hydraulischen Maschine (2 ;3a ,3b ) bestimmenden Rampe elektronisch beeinflußbar ist, wobei die Drosseleinrichtung (24 ;40 ) als Verstelldrossel oder als Schaltdrossel ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch-hydraulischen Steuereinrichtung (
5 ;5a ,5b ) zur Beeinflussung der Steilheit der Rampe ein elektronisch-hydraulischer Regelkreis (28 ) überlagert ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilheit der Rampe durch den elektronisch-hydraulischen Regelkreis (
28 ) zwischen einer Minimalrampe und einer Maximalrampe veränderbar ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis (
28 ) zumindest die im hydraulischen Stellsystem der Maschine (2 ;3a ,3b ) angeordnete elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung (24 ;40 ), die elektronische Steuereinheit (26 ) und zumindest eine Sensoreinrichtung (27 ) aufweist, wobei die Drosseleinrichtung (24 ;40 ) in Abhängigkeit von einem von der Sensoreinrichtung (27 ) gelieferten Signal durch die elektronische Steuereinheit (26 ) ansteuerbar ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) als Schaltdrossel mit zwei Drosselstellungen ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) als Nadeldrossel ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) als Kolbenventil ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) als Düsen-Prallplattenventil ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) mittels eines Magneten (25 ) beaufschlagbar ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) mittels einer Feder (60 ) in Richtung eines minimalen Strömungsquerschnitts und mittels des mit der elektronischen Steuereinheit (26 ) in Verbindung stehenden Magneten (25 ) in Richtung eines maximalen Strömungsquerschnitts beaufschlagbar ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (
24 ;40 ) mittels einer Feder (60 ) in Richtung eines maximalen Strömungsquerschnitts und mittels des mit der elektronischen Steuereinheit (26 ) in Verbindung stehenden Magneten (25 ) in Richtung eines minimalen Strömungsquerschnitts beaufschlagbar ist. - Steuereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (
5 ;5a ,5b ) als Fahrsteuerung eines zumindest eine verstellbare Maschine (2 ;3 ;3a ,3b ) enthaltenden, als Fahrantrieb eines Fahrzeugs ausgebildeten hydrostatischen Getriebes ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsverzögerung des Fahrzeugs elektronisch beeinflußbar ist.
- Steuereinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (
27 ) als Drucksensor ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (
27 ) als Geschwindigkeitssensor zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 12 der 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (
27 ) als Beschleunigungssensor zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei das hydrostatische Getriebe mittels eines Antriebsmotors (
1 ) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (27 ) als Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl des Antriebsmotors (1 ) ausgebildet ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (
27 ) als Grenzwertgeber ausgebildet ist, wobei bei Überschreiten des Grenzwertes die elektronische Steuereinheit (26 ) die Drosseleinrichtung (24 ;40 ) ansteuert. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Steuereinrichtung (
5 ) einen mittels in Stelldruckleitungen (19 ;20 ) anstehenden Stelldrucks beaufschlagbaren Stellkolben (22 ) aufweist, der mit der Fördervolumenstelleinrichtung (4 ) der hydraulischen Maschine in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer Stelldruckleitung (19 ;20 ) eine elektrisch ansteuerbare Drosseleinrichtung (24 ) angeordnet ist. - Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Steuereinrichtung (
5a ;5b ) ein Steuerventil (30a ;30b ) aufweist, das eingangsseitig an eine Stelldruckversorgungsleitung (32 ) und ausgangsseitig an zu dem Stellkolben (21a ;21b ) geführten Stelldruckleitungen (33a ,34a ;33b ,34b ) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronisch ansteuerbare Drosseleinrichtung (40 ) in der Stelldruckversorgungsleitung (32 ) angeordnet ist. - Steuereinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Arbeitsfahrzeug.
- Steuereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfahrzeug als Flurförderzeug ausgebildet ist.
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