DE202005015825U1

DE202005015825U1 - Propulsion unit for multi-axle wheel and/or track operated vehicles has wheels of at least one axle driven continuously, and has at least two hydraulic pumps and control unit for processing of different steering and/or driving torques

Info

Publication number: DE202005015825U1
Application number: DE200520015825
Authority: DE
Original assignee: LINSEAL GmbH
Current assignee: LINSEAL GmbH
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2005-10-08
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2015-10-09

Abstract

The propulsion unit is for multi-axle wheel and/or track operated vehicles, the wheels (3) of which are individually driven by a hydraulic wheel motor. The wheels of at least one axle are driven continuously. The propulsion unit has at least two hydraulic pumps, and a control unit for the processing of different steering and/or driving torques. The control unit via the hydraulic pumps feeds to the wheel motors a controllable flow volume of hydraulic fluid. An independent claim is included for a starting safety circuit for the propulsion units of motor vehicles to check the functioning state of the components influencing the starting process when the starting process is initiated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für mehrachsige, rad- und/oder raupengetriebene Kraft- oder Nutzfahrzeuge, deren Räder einzeln durch jeweils einen hydraulischen Radmotor antreibbar sind. Außerdem betrifft die Erfindung eine Startsicherungsschaltung.The The invention relates to a drive device for multi-axis, rad- and / or crawler-type force or Commercial vehicles, their wheels individually driven by a respective hydraulic wheel motor. Furthermore The invention relates to a start-up fuse circuit.

Sowohl aus dem Bereich normaler Kraftfahrzeuge, besonders aber auch bei Nutzfahrzeugen wie Baggern, Kippern, Hebezeugen oder Arbeitsmaschinen ist der Einsatz von hydraulischen Antreebseinrichtungen im Prinzip bekannt.Either from the field of normal motor vehicles, but especially at Commercial vehicles such as excavators, dump trucks, hoists or work machines is the use of hydraulic anti-turning devices in principle known.

Häufig sind jedoch die dabei Verwendung findenden Antriebseinrichtungen zu unflexibel, um einen zuverlässigen, dauerhaften Einsatz auch bei sich teilweise rasch ändernden Gegebenheiten von Umgebung und Geländeform zu gewährleisten, so daß hierbei nicht selten beispielsweise ein unnötig hoher Energieverbrauch auftritt oder das Nutzfahrzeug ein nicht optimales Arbeitsergebnis liefert.Frequently however, the drive devices used are too inflexible, a reliable, permanent use, sometimes with rapid changes To ensure conditions of environment and terrain, so that here Not infrequently, for example, an unnecessarily high energy consumption occurs or the commercial vehicle a not optimal work result supplies.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Antriebseinrichtung zu schaffen, welche kostengünstig und mit einfachen Mitteln ein angepaßtes Antreiben eines Fahrzeugs in verschiedenen Umgebungen ermöglicht und so die Möglichkeiten des jeweiligen Fahrzeugs optimal genutzt werden können.It Therefore, the object of the present invention is a drive device to create which cost and by a simple means a customized driving a vehicle in different environments and so the possibilities of the respective vehicle can be used optimally.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Räder wenigstens einer Achse des Fahrzeugs kontinuierlich angetrieben sind, daß die Antriebseinrichtung wenigstens zwei Hydraulikpumpen aufweist und daß die Antriebseinrichtung eine Steuereinrichtung zur Verarbeitung verschiedener Lenk- und/oder Antriebsmoden aufweist.These Task is by a drive device of the aforementioned Sort of solved, at the wheels driven continuously at least one axis of the vehicle are that the Drive device comprises at least two hydraulic pumps and that the Drive device a control device for processing various Has steering and / or drive modes.

Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung werden demnach die Räder des Fahrzeuges kontinuierlich angetrieben, wodurch sich die Traktion der Räder auch bei Kurvenfahrt nicht ändert und ein akkurates Abrollen ermöglicht wird. Die Versorgung der Radmotoren mit einem Volumenstrom wird dabei von getrennte Volumenströme erzeugenden Hydraulikpumpen übernommen. Zudem können mittels einer Steuereinrichtung verschiedene Lenk- und/oder Antriebsmoden verarbeitet werden.at the drive device according to the invention are therefore the wheels The vehicle is continuously driven, which increases the traction of the vehicle Wheels too does not change when cornering and allows accurate scrolling becomes. The supply of the wheel motors with a volume flow is thereby of separate volume flows taken over generating hydraulic pumps. In addition, you can by means of a control device different steering and / or drive modes are processed.

Die mit der Antriebseinrichtung realisierbaren Lenk- und Antriebsmoden sind dabei die in der Folge beschriebenen. Zunächst ermöglicht die Antriebseinrichtung natürlich die Standardlenkung, die auch Vorder- oder Hinterrad-Achsschenkellenkung genannt wird. Bei dieser Standardlenkung lenken die Räder einer Achse, während die Räder der anderen Achse nicht lenken. Bei einer Kurvenfahrt legen die Räder hierbei vier verschiedene Wegstrecken zurück. Die nächsten Lenkungsarten sind die Allradlenkung und die Knicklenkung. Die Allradlenkung als Vorder- und Hinterrad-Achsschenkellenkung gleicht der Knicklenkung, bei der die Achsen des Fahrzeugs starr be züglich eines Knickpunktes angestellt werden. Sowohl bei der Allrad- als auch bei der Knicklenkung lenken die Räder beider Achsen mit, so daß sich diese Lenkmoden zusammenfassend behandeln lassen. Soll beispielsweise eine Rechtskurve durchfahren werden, so schlagen die Vorderräder nach rechts ein, die Hinterräder nach links. Die Summe der Lenkwinkel der Hinterräder entspricht derjenigen der Vorderräder, aber auf die entgegengesetzte Seite. Allgemein werden bei einer Kurvenfahrt von den äußeren und inneren Rädern zwei verschiedene Wegstrecken zurückgelegt. Eine weitere Lenkungsart stellt die sogenannte Hundeganglenkung dar, die wiederum auch eine Vorderrad und Hinterrad-Achsschenkellenkung ist. Bei der Hundeganglenkung lenken die Räder beider Achsen des Fahrzeugs, wobei Vorder- und Hinterräder in die gleiche Richtung eingeschlagen werden und die Summe ihrer Lenkwinkel gleich ist. Die Wegstrecken sind dabei sowohl bei eingeschlagenen Rädern als auch bei Geradeausfahrt für alle Räder gleich. Schließlich existiert als Lenkungsart auch die sogenannte Panzerlenkung, die auch unter den Begriffen Raupen- oder Getriebelenkung bekannt ist. Bei dieser Lenkungsart entsteht kein Lenkeinschlag, die Kurvenfahrt wird vielmehr durch unterschiedliches Antreiben bzw. Bremsen der Räder an verschiedenen Fahrzeugseiten erreicht. Drehen sich etwa die Räder einer Fahrzeugseite nach vorn und die der anderen Seite nach hinten, so dreht sich das Fahrzeug auf der Stelle.The with the drive device feasible steering and drive modes are the ones described below. First, the drive device allows Naturally the standard steering, also called front or rear axle steering becomes. In this standard steering steer the wheels of an axle, while the Wheels of the not steer other axis. When cornering the wheels set here four different routes back. The next types of steering are the All-wheel steering and articulated steering. The all-wheel steering as a front and rear-axle steering knuckle equalize the articulation, at which employed the axles of the vehicle rigidly be a break point become. Steer both in the four-wheel as well as the articulated steering the wheels Both axes with, so that let handle these modes in summary. For example to go through a right turn, then beat the front wheels on the right, the rear wheels to the left. The sum of the steering angles of the rear wheels corresponds to that of the Front wheels, but on the opposite side. Generally be at a Cornering of the outer and inner wheels two different distances covered. Another type of steering represents the so-called crab steering, which in turn also a Front wheel and rear axle axle steering is. In the crab steering steer the wheels both axles of the vehicle, with front and rear wheels in the same direction are taken and the sum of their steering angle equal is. The distances are here both with wheels as even when driving straight ahead for all wheels equal. After all exists as Lenkungsart also the so-called Panzerlenkung, the Also known under the terms caterpillar or transmission steering. With this type of steering, there is no steering angle, cornering is rather by different driving or braking the Wheels on reached different vehicle sides. Turn the wheels about one Vehicle side forward and the other side to the rear, so the vehicle turns on the spot.

Bei einer Weiterbildung der Antriebseinrichtung weist die Steuereinrichtung zweckmäßigerweise über die Hydraulikpumpen den Radmotoren einen sowohl hinsichtlich Größe, als auch Richtung regelbaren Volumenstrom eines Hydraulikfluids zu. Befindet sich ein mit der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ausgestattetes Fahrzeug in Geradeausfahrt, so wird jeder Hydraulikmotor eines Rads des Fahrzeugs mit dem gleichen Volumenstrom beaufschlagt und die Räder drehen sich demgemäß mit der gleichen Drehzahl.at a development of the drive means, the control device expediently over the Hydraulic pumps make the wheel motors one in terms of both size, as well Also direction adjustable flow rate of a hydraulic fluid. Is there a equipped with the drive device according to the invention Vehicle in straight travel, so every hydraulic motor of a wheel of the vehicle subjected to the same volume flow and the Turn wheels Accordingly, with the same speed.

Sowohl bei Geradeausfahrt wie auch in Kurvenfahrt ist es bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung vorteilhaft, daß der einem Radmotor zugewiesene Volumenstrom dem von dem zugeordneten Rad theoretisch zurückzulegenden Weg entspricht. Bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs sind, abhängig von der Lenkungsart und wie oben beschrieben, eine unterschiedliche Anzahl verschiedener Wege von den einzelnen Rädern zurückzulegen, so daß jeder einem angetriebenen Rad zugeordnete Radmotor mit einem der theoretisch zurückzulegenden Wegstrecke entsprechenden Menge an Hydraulikfluid versorgt wird.Both when driving straight ahead and when cornering, it is advantageous in the case of the drive device according to the invention that the volume flow assigned to a wheel motor corresponds to the path theoretically to be covered by the assigned wheel. When cornering of the vehicle, depending on the type of steering and as described above, cover a different number of different paths from the individual wheels, so that each of a driven wheel associated wheel motor with one of the theoretically zurückzulegenden distance corresponding amount of Hydraulikflu id is supplied.

Da Größe und Richtung der einzelnen Volumenströme von verschiedenen Faktoren abhängen, sind die Lenk- und Antriebsmoden der Antriebseinrichtung sowie weitere Betriebsparameter zweckmäßigerweise durch die Vorgabe einer Bedienperson manipulierbar. Die Volumenströme werden hierbei beeinflußt durch den anliegenden Lenkwinkel, also den Radeinschlag, die schon beschriebenen Lenkungsarten sowie die Antriebsart. Bei diesen Antriebsarten kann es sich um einen Vorderrad-, einen Hinterrad- oder einen Allradantrieb handeln, außerdem kann der Antrieb nicht achs-, sondern seitenweise zur Verwirklichung der Panzerlenkung schaltbar sein. Weitere Manipulationsmöglichkeiten durch die Bedienperson ergeben sich durch die Auswahl von Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt, der Stellung des Fahrpedals und der Zündung des Antriebs selbst, darüber hinaus können auch noch weitere Informationen, beispielsweise über Betriebs- und Feststellbremsen, einen Tempomaten, den Motor oder die Räder Eingang in den Steuervorgang der Steuereinrichtung finden.There Size and direction the individual volume flows depend on various factors are the steering and drive modes of the drive device and others Operating parameters expediently manipulated by the specification of an operator. The volume flows are influenced here by the adjacent steering angle, so the Radeinschlag, the already described steering modes and the drive. In these types of drives It can be a front-wheel, a rear-wheel or a four-wheel drive act, as well the drive can not achs, but page by page to the realization the Panzerlenkung be switchable. Further manipulation possibilities by the operator arise through the selection of forward or Reverse, the position of the accelerator pedal and the ignition of the drive itself, beyond can even more information, for example about service and parking brakes, a cruise control, the engine or the wheels input in the control process find the controller.

Die verschiedenen eben erwähnten Antriebsarten machen eine unterschiedliche Anzahl von durch die Hydraulikpumpen zu er zeugenden Volumenströmen notwendig. Wird die Standardlenkung mit Vorder- oder Hinterradantrieb eingesetzt, legen die Räder zwar vier unterschiedliche Wegstrecken zurück, von den Rädern sind aber nur zwei angetrieben, so daß eine erste Hydraulikpumpe den Volumenstrom für das linke, eine zweite Hydraulikpumpe den Volumenstrom für das rechte Antriebsrad erzeugt, demnach also zwei regelbare Volumenströme erforderlich sind.The various just mentioned Drive types make a different number of through the Hydraulic pumps to convincing volumetric flows necessary. Is the standard steering with Used front or rear wheel drive, put the wheels though four different routes back from the wheels are but only two driven, so that a first hydraulic pump the flow rate for the left, a second hydraulic pump the flow for the right Drive wheel generated, therefore therefore two adjustable volume flows required are.

Werden für den Allradantrieb eines vierrädrigen Fahrzeugs vier Räder bei Standardlenkung angetrieben, so sind vier regelbare Volumenströme erforderlich, die dann von vier Hydraulikpumpen erzeugt werden, es ist dann jedem Rad eine Hydraulikpumpe zugeordnet. Geht man in diesem Fall zu Allradlenkung über, so wurde bereits festgestellt, daß hierbei von den Bädern lediglich zwei unterschiedliche Wegstrecken zurückgelegt werden. Das bedeutet, daß die vier angetriebenen Räder durch zwei regelbare Volumenströme bedienbar sind und für die angetriebenen Räder einer Fahrzeugseite dann jeweils eine Hydraulikpumpe zuständig ist, wobei die Motoren einer Fahrzeugseite in Reihe schaltbar sind.Become for the Four-wheel drive of a four-wheeled Vehicle four wheels driven by standard steering, four adjustable volume flows are required which are then generated by four hydraulic pumps, it is then everyone Wheel associated with a hydraulic pump. If you go in this case to four-wheel steering, so It has already been found that this from the baths only two different distances are covered. That means, that the four driven wheels through two controllable volume flows are operable and for the driven wheels a vehicle side then a hydraulic pump is responsible, wherein the motors of a vehicle side are switchable in series.

Wird beispielsweise ein Nutzfahrzeug im Gelände ausschließlich mit Allradlenkung gefahren, und wird auf öffentlichen Straßen bei erhöhter Geschwindigkeit unter Allradabschaltung auf Standardlenkung übergegangen, können mit nur zwei Volumenströmen, also auch nur zwei Pumpen, alle Lenkungs- und Antriebsarten genutzt werden.Becomes For example, a commercial vehicle in the area exclusively with All-wheel steering driven, and is on public roads at increased Speed changed to 4-wheel drive on standard steering, can with only two volume flows, So only two pumps, all steering and drive types used become.

Da bei der Panzerlenkung der Antrieb des Fahrzeugs seitenweise erfolgt, sind hierfür wiederum zwei regelbare Volumenströme erforderlich, wobei dann wieder die eine Hydraulikpumpe die linken und die andere die rechten Antriebsräder bei seitenweiser Reihenschaltung der Radmotoren treibt. Die eine Seite wird hierbei vorwärts, die andere rückwärts angetrie ben.There in the case of the armored steering, the drive of the vehicle takes place side by side, are for this again two controllable volume flows required, in which case again the one hydraulic pump the left and the other the right one drive wheels drives in side by side series connection of the wheel motors. One side is going forward, the other man backwards.

Zur optimalen Ausnutzung der verschiedenen möglichen Moden der Lenkung und des Antriebs ist es bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung besonders vorteilhaft, daß über die Steuereinrichtung mehrer der Lenkungs- und/oder Antriebsmoden mischbar sind. So entsteht beispielsweise bei einem bestimmten Lenkeinschlag bei eingeschalteter Allradlenkung ein theoretischer Wenderadius des Fahrzeugs. Durch die Antriebseinrichtung werden die äußeren und inneren Räder mit der Drehzahl angetrieben die zum Ablaufen der theoretischen Wegstrecke erforderlich sind. Zusätzlich kann die Bedienperson jedoch auch den äußeren Rädern eine Voreilung und den inneren Rädern eine Verzögerung zuteilen, so daß die äußeren Räder schneller und die inneren Räder langsamer drehen, was eine Mischung von Allrad- und Panzerlenkung bedeutet. Durch die Voreilung entsteht so bei gleichem Lenkeinschlag ein deutlich geringerer Wenderadius.to optimal utilization of the various possible modes of steering and the drive is particularly in the drive device according to the invention advantageous that over the Control device several of the steering and / or drive modes miscible are. So arises, for example, at a certain steering angle with switched all-wheel steering a theoretical turning radius of the vehicle. By the drive device, the outer and inner wheels driven at the speed of the expiration of the theoretical Distance are required. In addition, the operator but also the outer wheels one Overfeed and the inner wheels a delay allocate, so that the outer wheels faster and the inner wheels turn more slowly, which is a mixture of all-wheel and Panzerlenkung means. Due to the advance, this results in the same steering angle a significantly lower turning radius.

Für einen zuverlässigen und einfach handzuhabenden Betrieb weist bei einer Ausführungsform der Antriebseinrichtung die Steuereinrichtung vorteilhafterweise eine mikroprozessorgestützte Elektronik, vorzugsweise in Art eines Mikrokontrollers, auf. Dieser ist in der Lage die für den Betrieb notwendigen Informationen zu verarbeiten und die Antriebseinrichtung zu steuern. Er nimmt dabei zumindest die Information über die Lenkungsart, die Antriebsart, den Lenkwinkel, Vorwärts-/Rückwärtsfahrt, die Stellung von Fahrpedal und Zündschalter auf und verarbeitet diese weiter.For one reliable and easy-to-handle operation, in one embodiment of the Drive device, the control device advantageously a microprocessor-based Electronics, preferably in the manner of a microcontroller, on. This is capable of for to process the information necessary for operation and the drive device to control. He takes at least the information about the Steering type, the type of drive, the steering angle, forward / reverse, the position of accelerator pedal and ignition switch and continue to process them.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung darüber hinaus mit insbesondere durch Potentiometer gebildeten Sensoren versehen, welche für die Steuerung der Radmotoren relevante Werte aufnehmen und zur Verarbeitung an die Steuereinrichtung weiterleiten. Damit ist die Steuereinrichtung auch in der Lage, weitere den Steuervorgang eventuell beeinflussende Informationen aufzunehmen und zu verarbeiten, beispielsweise die Einstellung eines Tempomaten, Betätigungen und Stellungen von Betriebs- und Feststellbremsen, Parameter des Antriebsmotors und insbesondere die Stellung der Räder, welche von Radsensoren aufgenommen werden, die eine Rückmeldung über das korrekte Abrollen des jeweiligen Rads liefern. Die durch die Steuereinrichtung verarbeiteten Informationen werden dann in Form von Steuersignalen an an den Hydraulikpumpen vorhandene Proportionalmagnete weitergeleitet, so daß die jeweiligen Radmotoren mit dem erforderlichen Volumenstrom versorgt werden können. Die erwähnten Radsensoren geben somit auch eine Rückmeldung über das korrekte Verhalten der Radmotoren. Die Antreibseinrichtung wird hierbei von äußeren Umständen wie Lasten, Widerständen durch Reibung oder Bodenbeschaffenheit nicht beeinflußt.In a preferred refinement, the control device is additionally provided with sensors formed in particular by potentiometers, which record values relevant to the control of the wheel motors and forward them to the control device for processing. Thus, the control device is also able to receive and process further information possibly influencing the control process, for example the setting of a cruise control, actuations and positions of service and parking brakes, parameters of the drive motor and in particular the position of the wheels, which are received by wheel sensors , which provide feedback on the correct rolling of the respective wheel. The information processed by the control device is then in the form of control signals on existing on the hydraulic pumps proportional solenoids forwarded so that the respective wheel motors can be supplied with the required volume flow. The wheel sensors mentioned thus also give feedback on the correct behavior of the wheel motors. The driving device is not influenced by external conditions such as loads, resistances due to friction or ground conditions.

Wird die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung beispielsweise bei einem Fahrzeug mit Allradlenkung und Allradantrieb eingesetzt, so ermöglicht die Steuereinrichtung den Betrieb von zwei Hydraulikpumpen zum Antrieb von vier Hydraulikfahrmotoren. Jede der Hydraulikpumpen hat dabei zwei Proportionalmagnetventile. Diese Magnetventile regeln den jeweiligen Volumenstrom und dessen Strömungsrichtung, wobei jeweils eine Pumpe die Radmotoren einer Fahrzeugseite versorgt.Becomes the drive device according to the invention For example, in a vehicle with all-wheel steering and four-wheel drive used, so allows the Control device the operation of two hydraulic pumps to the drive of four hydraulic traction motors. Each of the hydraulic pumps has it two proportional solenoid valves. These solenoid valves regulate the respective Volume flow and its flow direction, wherein one pump supplies the wheel motors of a vehicle side.

Die die Antriebseinrichtung steuernde Steuereinrichtung ist bei einer zweckmäßigen Weiterbildung mit weiteren peripheren Komponenten, wie etwa AD-Wandlern, I/O-Ports, einer von dem Mikrokontroller unabhängigen Pulsweitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) sowie einer Speichereinrichtung versehen, wobei letztere zum Beispiel in Art eines Flash-Programmspeichers, in welchem das Steuerprogramm abgelegt ist, in dem Mikrokontroller integriert sein kann. Der Mikrokontroller kann beispielsweise ein 8bit-Mikrokontroller sein.The the control device controlling the drive device is at a appropriate training with other peripheral components, such as AD converters, I / O ports, a pulse width modulation control independent of the microcontroller (PWM control) and a memory device provided, wherein the latter for example in the manner of a flash program memory in which the control program is stored, can be integrated in the microcontroller. The microcontroller For example, it can be an 8-bit microcontroller.

Die Steuereinrichtung ist dabei weiter vorteilhaft über ein Regelelement an dem elektrischen Netz des Fahrzeugs betreibbar. So kann die Steuereinrichtung etwa über einen 5V-Spannungsregler als Regelelement aus dem 12V-Bordnetz des Fahrzeugs versorgt werden. Die digitalen Eingänge als periphere Komponenten, die sogenannten I/O-Ports, sind dabei mit einer Pegelanpassung ausgestattet, so daß die 12V-Spannung des Bordnetzes ohne weiteres auf die Eingänge geschaltet werden kann.The Control device is further advantageous via a control element on the electric network of the vehicle operable. So the control device about about a 5V voltage regulator be supplied as a control element from the 12V electrical system of the vehicle. The digital inputs as peripheral components, the so-called I / O ports are included equipped with a level adjustment, so that the 12V voltage of the electrical system without further ado to the entrances can be switched.

Wie schon weiter oben angesprochen, wirken auf die Steuerung als Eingangsignale beispielsweise unter anderem Schalter oder Einstellungen bezüglich der Fahrrichtung und der Lenkungsart sowie Signalinformationen hinsichtlich eines Fahrpedals, eines Tempomaten oder verschiedener Bremsen, der Verarbeitung in dem Mikrokontroller zweckmäßigerweise in elektrisch proportionalen Regelsignalen resultiert. So wirkt etwa das Fahrpedal auf ein Potentiometer, dessen Stellung von dem Mikrokontroller der Steuereinrichtung über einen Analog-Digital-Wandler (AD-Wandler) erfaßt wird. Eine ähnliche Erfassung findet hinsichtlich des Lenkwinkels mit Potentiometer und AD-Wandler statt. Aus der Stellung des Fahrpedal-Potentiometers ergibt sich dabei zunächst der Wert der Fahrgeschwindigkeit bei Geradeausfahrt. Aus der Stellung des Lenkungs-Potentiometers kann der Mikrokontroller je nach Lenkeinschlag einen Korrekturwert errechnen, der nach Art eines elektronischen Differentials zu dem Stellwert der Radmotoren der einen Fahrzeugseite addiert und von dem der Radmotoren der anderen Fahrzeugseite subtrahiert wird. Der im Mikrokontroller für die Radmotoren der beiden Fahrzeugseiten errechnete Stellwert wird je auf eine vom Mikrokontroller unabhängige PWM- Steuerung gegeben, welche wiederum den digitalen Stellwert in ein pulsweitenmoduliertes Signal einer bestimmten Frequenz, bspw. der Größenordnung von 100 Hz, umwandelt. Über einen elektronischen Richtungsschalter wird dieses PWM-Signal je nach Stellung des Richtungsschalters, der etwa an der Lenksäule des Fahrzeugs angeordnet sein kann, entweder den Magnetventilen für Vorwärts- oder für Rückwartsfahrt zugeführt.As already mentioned above, act on the controller as input signals For example, inter alia, switches or settings regarding the Driving direction and the steering mode and signal information regarding an accelerator pedal, a cruise control or various brakes, the processing in the microcontroller expediently resulting in electrically proportional control signals. That's how it works about the accelerator pedal to a potentiometer whose position of the Microcontroller of the control device via an analog-to-digital converter (AD converter) detected becomes. A similar Detection takes place regarding the steering angle with potentiometer and AD converter instead. From the position of the accelerator pedal potentiometer results first the value of the driving speed when driving straight ahead. From the position of the steering potentiometer the microcontroller can depending on the steering angle a correction value calculate, which in the manner of an electronic differential to the Control value of the wheel motors of a vehicle side added and from which is subtracted from the wheel motors of the other vehicle side. Of the in the microcontroller for the wheel motors of the two sides of the vehicle are calculated control value depending on a microcontroller independent PWM control given, which in turn the digital control value in a pulse width modulated signal of a certain Frequency, for example of the order of magnitude of 100 Hz, converted. about An electronic direction switch will change this PWM signal depending on Position of the direction switch, which is approximately on the steering column of the Vehicle can be arranged, either the solenoid valves for forward or for return travel fed.

Es kann beim Fahrzeugeinsatz bei wechselnden Geländeformen auch von Vorteil sein, den Einfluß des jeweiligen Lenkeinschlags auf die auf die Steuerung der Radmotoren manipulieren zu können. Bei einer Weiterbildung der Antriebseinrichtung ist daher vorgesehen, daß bei der Steuereinrichtung der Einfluß der Lenkung auf die Steuerung abhängig vom Lenkmodus einzeln regelbar ist. Dies ist beispielsweise durch den Einsatz zweier weiterer Potentiometer stufenlos und vom gewählten Lenkmodus abhängig realisierbar. Das erste der Potentiometer wirkt dabei im Lenkmodus Standardlenkung, das zweite im Lenkmodus Allradlenkung, der Einsatz beider Potentiometer gestattet etwa ein Zumischen des Lenkmodus Panzerlenkung. Unbeeinflußt bleibt der Stellwert der Steuerung durch das Lenkungspotentiometer generell im Lenkmodus Hundeganglenkung, da hierbei, wie schon erwähnt, von allen Rädern die gleichen Wegstrecken zurückgelegt werden.It Can also be beneficial when using the vehicle in changing terrain be the influence of the respective steering angle on the on the control of the wheel motors to be able to manipulate. at a development of the drive device is therefore provided that at the controller of the influence of the steering on the controller dependent individually controllable from the steering mode. This is for example through the use of two further potentiometers stepless and of the selected steering mode dependent realizable. The first of the potentiometers acts in steering mode Standard steering, the second in steering mode four-wheel steering, the insert Both potentiometers allow about a mixing of the steering mode Skid steer. Unaffected the control value remains through the steering potentiometer generally in the steering mode crab steering, since this, as already mentioned, of all wheels the same distances covered become.

Kraft- und Nutzfahrzeuge können heutzutage mit einer Vielzahl insbesondere sicherheitsrelevanter Schutzmechanismen ausgestattet sein, die den Start des Fahrzeugs verhindern sollen, wenn sich eine Fahrzeugkomponente in einer sicherheitskritischen Position befindet. Beispielsweise läßt sich ein Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe nicht starten, wenn sich der Getriebehebel nicht in der für den Start erforderlichen Parkstellung befindet. Bei Vorhandensein einer ganzen Reihe solcher Schutzmechanismen kann das dann beim Start eventuell er forderliche Auffinden des oder der den Start behindernden Fehlstellung der Fahrzeugkomponente einen zuverlässigen Start insbesondere im Notfall oder zeitkritischen Vorgängen behindern, da der Schutzmechanismus die Antriebseinrichtung nicht freigibt.Force- and commercial vehicles can nowadays with a variety especially security relevant Be equipped with protection mechanisms that start the vehicle should prevent when a vehicle component in a safety-critical Position is located. For example, a motor vehicle can be with Automatic transmission does not start when the gear lever is not in the for the start required parking position is. In presence a whole series of such protective mechanisms can then at Start eventually he necessary finding the or handicap the start maladjustment the vehicle component a reliable start especially in Emergency or time-critical operations hamper, since the protective mechanism is not the drive device releases.

Ein zuverlässiger Betrieb des Fahrzeugs mit seiner Antriebseinrichtung ist daher auch mit einer Startsicherungsschaltung für Antriebseinrichtungen zu gewährleisten, bei der die Startsicherungsschaltung einer Steuereinrichtung zugeordnet ist und die Startsicherungsschaltung bei Einleitung des Startvorgangs den Funktionszustand von den Startvorgang beeinflussenden Fahrzeugkomponenten überprüft. Eine derartige Funktionsprüfung kann sich zwar auch auf die generelle Funktionstüchtigkeit der jeweiligen Fahrzeugkomponente beziehen, meint aber in erster Linie, daß beim Betätigen eines Start- oder Fahrschalters durch Einschalten der Zündung durch die Elektronik der Steuereinrichtung die Fahr-, Brems- und Betriebskomponenten dahingehend überprüft werden, daß ihre Stellung mit denjenigen überprüft werden, in denen sie sich beim Startvorgang der Antriebseinrichtung befinden sollen.Reliable operation of the vehicle with its drive device is therefore also to be ensured with a start-up fuse circuit for drive devices, in which the start-up fuse circuit is assigned to a control device and the Start fuse circuit at initiation of the starting process, the functional state of the starting process affecting vehicle components checked. Although such a functional test may also relate to the general functionality of the respective vehicle component, but means primarily that when driving a start or drive switch by switching on the ignition by the electronics of the controller, the driving, braking and operating components are checked to that effect in that their position is checked with those in which they are to be located when starting the drive device.

Um den erwähnten Startvorgang in der Folge zu erleichtern und ohne weiteres einleiten zu können, ist es vorteilhafterweise bei einer Weiterbildung der Startsicherungsschaltung vorgesehen, daß diese an sich in einer den Startvorgang verhindernden Fehlstellung befindlichen Fahrzeugkomponenten automatisch einer Korrektur in die jeweilige Startstellung vornimmt, die entsprechenden Funktionen werden also in die Stellung verschoben, die der jeweils korrekten Startstellung entspricht, in dem vorher erwähnten Beispiel ein Getriebehebel in die Parkstellung. Für derartige Verschiebungen als Korrektur kann die Einflußnahme der Startsicherungsschaltung auf Stellantriebe oder dergleichen mechanische oder elektromechanische Komponenten notwendig und dann auch vorgesehen sein.Around the mentioned Startup procedure in the sequence easier and initiate easily to be able to it advantageously in a development of the starting fuse circuit provided that this in itself in a starting process preventing malposition Vehicle components automatically a correction in the respective Starting position, the corresponding functions are so moved to the position of the correct starting position corresponds, in the aforementioned Example, a gear lever in the park position. For such Shifts as a correction can affect the start-up circuit on Actuators or similar mechanical or electromechanical components necessary and then provided.

Um der jeweiligen Bedienperson des Fahrzeugs die vorher vorhandene Fehlstellung klarzumachen und auch die stattfindenden Korrektur zu verdeutlichen kann es zweckmäßigerweise bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, daß die Startsicherungsschaltung ein optisches, akustisches oder dergleichen Anzeigeelement aufweist und über dieses eine Korrektur einer Fehlstellung anzeigt.Around the respective operator of the vehicle the previously existing Misalignment to clarify and also the correction taking place it may be expedient to clarify in another embodiment be provided that the starting fuse circuit has an optical, acoustic or the like display element and about this indicates a correction of a malposition.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung soll nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert werden, Es zeigen in teilweise stark schematisierter Darstellung dieThe Drive device according to the invention should will be explained in more detail with reference to the drawing, It show in partly strongly schematized representation the

1 eine Ansicht der Fahrwege der Räder eines Fahrzeugs in dem Lenkmodus Allrad- bzw. Knicklenkung; 1 a view of the travel paths of the wheels of a vehicle in the steering mode four-wheel steering or articulated steering;

2 die durch die Steuereinrichtung beeinflußten, regelbaren Volumenströme der Hydraulikpumpen welche an die Radmotoren der angetriebenen Räder weitergegeben werden; und die 2 the controlled by the control device, controllable volume flows of the hydraulic pumps which are passed to the wheel motors of the driven wheels; and the

3 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung zur Steuerung der Hydraulikpumpen. 3 a block diagram of the control device for controlling the hydraulic pumps.

In der 1 sind die Fahrwege je eines zweiachsigen Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt in Pfeilrichtung nach rechts, in der linken Darstellung mit Allradlenkung, also einer Vorder- und Hinterradachsschenkellenkung, in der rechten Darstellung mit Knicklenkung, zu erkennen. Die punktlinierten Verbindungslinien zum Kurvenmittelpunkt deuten dabei die Fahrt um diesen an. Der Lenkeinschlag bei den beiden Lenkungsmoden kommt bei der Allradlenkung durch Anstellen der Räder 3 in einem bestimmten Winkel zustande, während er bei der Knicklenkung durch Knicken der Achsen zueinander um einen bestimmten Fahrzeugpunkt bewerkstelligt wird.In the 1 are the routes each a two-axle vehicle when cornering in the direction of arrow to the right, in the left representation with all-wheel steering, so a front and Hinterradachsschenkellenkung, in the right representation with articulated steering, to recognize. The punctured connecting lines to the center of the curve indicate the ride around this. The steering angle in the two steering modes comes in the four-wheel steering by hiring the wheels 3 at a certain angle, while it is accomplished at the articulation by bending the axes to each other about a certain vehicle point.

Die prinzipielle Ähnlichkeit der beiden Lenkungsmoden rührt daher, daß die Räder 3 beider Achsen des Fahrzeugs mitlenken, in dem dargestellten Beispiel der Rechtskurve dadurch, daß die Vorderräder nach rechts einschlagen und die Hinterräder nach links. Die Summe der Lenkwinkel der Hinterräder entspricht dabei der Summe der Lenkwinkel der Vorderräder, jedoch auf die entgegengesetzte Seite. Ebenso ist zu erkennen, daß die kurveninneren und die kurvenäußeren Räder 3 des Fahrzeugs bei dieser Kurvenfahrt zwei verschiedenen Wegstrecken zurücklegen.The basic similarity of the two steering modes stems from the fact that the wheels 3 both axes of the vehicle mitlenken, in the illustrated example, the right-hander curve characterized in that the front wheels turn to the right and the rear wheels to the left. The sum of the steering angle of the rear wheels corresponds to the sum of the steering angle of the front wheels, but on the opposite side. It can also be seen that the inside and the outside wheels 3 the vehicle in this cornering travel two different distances.

Die 2 zeigt schematisch ein zweiachsiges, radgetriebenes Kraftfahrzeug, dessen Räder 3 einzeln durch einen hydraulischen Radmotor 4 antreibbar sind mit einer Antriebseinrichtung 1. Die Räder 3 beider Achsen des Fahrzeugs sind kontinuierlich angetrieben und die Antriebseinrichtung 1 weist zwei Hydraulikpumpen 5 zur Zuweisung eines regelbaren Volumenstroms eines Hydraulikfluids an die Radmotoren 4 auf.The 2 shows schematically a biaxial, wheel-driven motor vehicle whose wheels 3 individually by a hydraulic wheel motor 4 can be driven with a drive device 1 , The wheels 3 both axles of the vehicle are continuously driven and the drive means 1 has two hydraulic pumps 5 for assigning a controllable volume flow of a hydraulic fluid to the wheel motors 4 on.

Darüber hinaus weist die Antriebseinrichtung 1 eine Steuereinrichtung 2 zur Verarbeitung verschiedener Lenk- und/oder Antriebsmoden auf. Das gezeigte Fahrzeug ist mit einer Allradlenkung versehen, so daß eine Kurvenfahrt bei vier angetriebenen Rädern 3 zwei regelbare Volumenströme erforderlich macht. Der einem Radmotor 4 zugewiesene Volumenstrom entspricht dem von dem zugeordneten Rad 3 theoretisch zurückzulegenden Weg. Die erste Hydraulikpumpe 5 treibt dabei die Antriebsräder 3 der linken Fahrzeugseite, die zweite Hydraulikpumpe 5 die Antriebsräder 3 der rechten Fahrzeugseite an, wobei die Radmotoren 4 jeweils einer Fahrzeugseite in Reihe ge schaltet sind.In addition, the drive device 1 a control device 2 for processing various steering and / or drive modes. The vehicle shown is provided with an all-wheel steering, so that a cornering with four driven wheels 3 requires two adjustable volume flows. The one wheel motor 4 the assigned volume flow corresponds to that of the assigned wheel 3 theoretically traversable way. The first hydraulic pump 5 drives the drive wheels 3 the left side of the vehicle, the second hydraulic pump 5 the drive wheels 3 the right side of the vehicle, the wheel motors 4 each one vehicle side in series GE are switched.

An der Steuereinrichtung 2 der Antriebseinrichtung 1, die im wesentlichen durch einen Mikrokontroller 6 und weitere periphere Komponenten gebildet ist, sind verschiedene, auf die Kurvenfahrt des Fahrzeugs Einfluß nehmende Manipulationsmöglichkeiten angedeutet, wie ein Richtungsschalter für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt, ein Schalter L für den Lenkungsmodus, einen Tempomaten T, Bremsen P, B, oder ein Fahrpedal sowie weitere Schalter und Sensoren, die beispielsweise Auskunft über die Stellung eines an dem Nutzfahrzeug vorhandenen, steuerbaren Arbeitsgeräts wie etwa eines Schneidgeräts oder Hebezeugs geben. Diese Schalter und Sensoren geben jeweils ein Signal ab, welches anschließend AD-gewandelt an den Mikrokontroller 6 geleitet wird, der diese Werte wiederum in die Berechnung des für die Kurvenfahrt notwendigen Volumenstroms oder auch Berechnungen zum Betrieb anderer, nicht weiter dargestellter Stellantriebe einfließen läßt.At the control device 2 the drive device 1 essentially by a microcontroller 6 and other peripheral components are formed, various, on the cornering of the vehicle influencing manipulation possibilities are indicated, such as a directional switch for forward and reverse, a switch L for the steering mode, a cruise control T, brakes P, B, or an accelerator pedal and more Switches and sensors, for example, information about the position of an existing on the commercial vehicle, steu a work implement such as a cutter or hoist. These switches and sensors each emit a signal which is then AD-converted to the microcontroller 6 is passed, which in turn can incorporate these values in the calculation of the volume flow necessary for cornering or calculations for the operation of other, not shown actuators.

In der 3 ist ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung 2 zur Steuerung der Hydraulikpumpen 5 gezeigt, dessen zentrales Element durch den Mikrokontroller 6 gebildet wird, welcher wiederum über eine Spannungsversorgung 7 mit dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeugs verbunden ist. Der Mikrokontroller 6 wird mit verschiedenen, teilweise regelbaren Eingangssignalen versorgt, welche über Potentiometer regelbar sind. In dem vorliegenden Beispiel sind dies die Signale hinsichtlich der Antriebsstärke, des Lenkwinkels und diejenigen von stufenlosen Reglern, welche, abhängig von dem Lenkmodus, die Stärke des Einflusses der Lenkung auf die Steuerung regeln. Beim Start der betreffenden Antriebseinrichtung 1 kann der Eingriff einer hier nicht weiter dargestellten Startsicherungsschaltung, die dann ebenfalls elektrisch mit der Steuereinrichtung 2 verbunden ist, vorgesehen sein.In the 3 is a block diagram of the controller 2 for controlling the hydraulic pumps 5 shown its central element through the microcontroller 6 is formed, which in turn via a power supply 7 is connected to the electrical system of the vehicle. The microcontroller 6 is supplied with various, partially controllable input signals, which can be controlled by potentiometers. In the present example, these are the signals regarding the driving strength, the steering angle and those of stepless regulators which, depending on the steering mode, regulate the magnitude of the influence of the steering on the control. At the start of the relevant drive device 1 can the engagement of a start-up circuit not shown here, which then also electrically with the control device 2 is connected, be provided.

Daneben liegen an dem Mikrokontroller 6 auch Eingangssignale über I/O-Ports an, die lediglich die zwei Schaltzustände kennen, wie etwa die eines Fahrtrichtungswahlschalters eines Lenkmodusschalters oder eines Tempomaten. Die Eingangssignale werden über AD-Wandler 8 bzw. 8' auf den Mikrokontroller 6 geleitet, der diese Signale weiterverarbeitet. Aus der Stellung des für die Antriebsstärke verantwortlichen Fahrpedal-Potentiometers ergibt sich zunächst der Wert für die Fahrgeschwindigkeit bei Geradeausfahrt. Aus der Stellung des Lenkungspotentiometers errechnet der Mikrokontroller 6 einen dem Lenkeinschlag entsprechenden Korrekturwert, der zum Stellwert der nicht dargestellten Radmotoren 4 für die eine Fahrzeugseite addiert und für die andere Fahrzeugseite subtrahiert wird. Der im Mikrokontroller 6 für die rechten und linken Radmotoren 4 errechnete Stellwert wird für die beiden Fahrzeugseiten (R, L) getrennt auf von dem Mikrokontroller 6 unabhängige PWM-Steuerungen 9, 9' gegeben. Diese Steuerungen wandeln den digitalen Stellwert in ein pulsweitenmoduliertes Signal um. Diese PWM-Signal wird über einen elektronischen Richtungsschalter 10, abhängig von der durch den Bediener eingestellten Fahrtrichtung, den für die jeweilige Fahrtrichtung, vorwärts oder rückwärts (V, R), zuständigen Magnetventilen der Pumpen 5 zugeführt. Darüber hinaus können durch den Mikrokontroller 6 beispielsweise auch noch Anzeigeelemente 11 für bestimmte Betriebszustände und weitere Relais gesteuert werden.Next to it are the microcontroller 6 also input signals via I / O ports, which only know the two switching states, such as a direction switch of a steering mode switch or a cruise control. The input signals are via AD converter 8th respectively. 8th' on the microcontroller 6 which processes these signals. From the position of the responsible for the drive strength accelerator pedal potentiometer initially results in the value for the driving speed when driving straight ahead. From the position of the steering potentiometer the microcontroller calculates 6 a correction value corresponding to the steering angle, which corresponds to the control value of the wheel motors, not shown 4 for which one vehicle side is added and subtracted for the other vehicle side. The in the microcontroller 6 for the right and left wheel motors 4 Calculated control value is for the two sides of the vehicle (R, L) separated from the microcontroller 6 independent PWM controllers 9 . 9 ' given. These controllers convert the digital manipulated variable into a pulse width modulated signal. This PWM signal is via an electronic directional switch 10 , depending on the direction of travel set by the operator, for each direction of travel, forward or reverse (V, R), responsible solenoid valves of the pumps 5 fed. In addition, through the microcontroller 6 for example, even display elements 11 be controlled for certain operating conditions and other relays.

Die vorstehend beschriebene Erfindung betrifft demnach ein Antriebseinrichtung 1 für mehrachsige, rad- und/oder raupengetriebene Kraft- oder Nutzfahrzeuge, deren Räder 3 einzeln durch jeweils einen hydraulischen Radmotor 4 antreibbar sind. Diese Antriebseinrichtung 1 zeichnet sich dadurch aus, daß die Räder 3 wenigstens einer Achse des Fahrzeugs kontinuier lich angetrieben sind, daß die Antriebseinrichtung 1 wenigstens zwei Hydraulikpumpen 5 aufweist und daß die Antriebseinrichtung 1 eine Steuereinrichtung 2 zur Verarbeitung verschiedener Lenk- und/oder Antriebsmoden aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Startsicherungsschaltung.The invention described above accordingly relates to a drive device 1 for multi-axle, wheel and / or track-mounted commercial or commercial vehicles, their wheels 3 individually by a hydraulic wheel motor 4 are drivable. This drive device 1 is characterized by the fact that the wheels 3 at least one axis of the vehicle are driven continuous Lich, that the drive means 1 at least two hydraulic pumps 5 and that the drive means 1 a control device 2 For processing various steering and / or drive modes has. Moreover, the invention also relates to a start-up fuse circuit.

Claims

Drive device ( 1 ) for multi-axle, wheeled and / or track-mounted commercial or commercial vehicles whose wheels ( 3 ) individually by a hydraulic wheel motor ( 4 ) are driven, characterized in that the wheels ( 3 ) are continuously driven at least one axis of the vehicle that the drive means ( 1 ) at least two hydraulic pumps ( 5 ) and that the drive device ( 1 ) a control device ( 2 ) for processing various steering and / or drive modes.

Drive device according to Claim 1, characterized in that the control device ( 2 ) via the hydraulic pumps ( 5 ) the wheel motors ( 4 ) assigns a controllable volume flow of a hydraulic fluid.

Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel motor ( 4 ) assigned volume flow that of the associated wheel ( 3 ) corresponds theoretically.

Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Steering and drive modes as well as other operating parameters through the Specifications of an operator are manipulated.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that via the control device ( 2 ) a plurality of the steering and / or drive modes are miscible.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 2 ) a microprocessor-based electronics, preferably in the form of a microcontroller ( 6 ), having.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 2 ) with, in particular by Potentiometer formed, sensors is provided for the control of the wheel motors ( 4 ) record relevant values and send them to the controller for processing ( 2 ) hand off.

Drive device according to Claim 6 or 7, characterized in that the control device ( 2 ) with peripheral components such as AD converters ( 8th ), I / O ports, PWM control ( 9 ) and a memory device for receiving a program is provided.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 2 ) via a control element ( 7 ) is operable on the electrical network of the vehicle.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 2 ) performs an electrically proportional control of the volume flow.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that in the control device ( 2 ) the influence of the steering on the controller depending on the steering mode is individually controllable.

Starting fuse circuit for drive devices of Motor vehicles and / or commercial vehicles, in particular for a drive device according to one of the preceding claims, characterized that the Start fuse circuit is associated with a control device and that the Start-up circuit at initiation of the starting process of the vehicle checks the functional state of vehicle components influencing the starting process.

Starting fuse circuit according to claim 12, characterized characterized in that in itself in a starting process preventing malposition Vehicle components automatically correct in the respective Starting position makes.

Starting fuse circuit according to claim 12 or 13, characterized in that this has an optical or acoustic or the like display element and over this indicates a correction of a malposition.