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Gebiet der Technik
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Diese Offenbarung betrifft das Gebiet von hydrostatischen Kraftübertragungssystemen, insbesondere hydrostatischen Vorrichtungen und genauer das Gebiet einer Regulierungseinheit und von Regulierungssystemen für hydrostatische Vorrichtungen.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Ein hydrostatisches Kraftübertragungssystem beinhaltet eine Übertragung von Kraft durch eine Druckbeaufschlagung eines Hydraulikfluids in einem geschlossenen Kreislaufsystem. Das hydrostatische Kraftübertragungssystem kann eine hydrostatische Vorrichtung aufweisen, die eine Axialkolben- oder Radialkolbenvorrichtung umfassen kann. Die hydrostatische Vorrichtung kann als Pumpen oder als Motoren betrieben werden. Hydraulische Vorrichtungen mit verstellbarem Axialkolben können Vorrichtungen vom Typ Taumelscheibe oder Vorrichtungen vom Typ Schrägachse sein.
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Hydrostatische Vorrichtungen mit variabler Verdrängung weisen im Allgemeinen einfache und nur eine Funktion erfüllende Verdrängungssteuerventile und -schaltungen auf, die speziell dafür vorgesehene Hardware- und Befestigungs-Layouts benötigen. Das Funktionsprinzip ist somit durch die Hardware begrenzt und bietet nur begrenzte Abstimmungsmöglichkeiten. Im Allgemeinen werden die einzelnen Funktionen (in Bezug auf Druck, in Bezug auf Drehzahl und mit Korrelation zu einer externen Druckquelle) durch einen Satz von Komponenten und Hardware-Konfigurationen erhalten, die von Natur aus nicht für einen Endbenutzer individualisierbar sind.
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Hydrostatische Vorrichtungen mit variabler Verdrängung können hinsichtlich Fluideinspeisung oder Fördervolumen reguliert werden. Eine Steuervorrichtung wirkt über ein Regulierungselement auf die hydrostatische Vorrichtung ein. Diese Steuervorrichtungen werden auf Basis der spezifischen Konfiguration des Steuerungs-Layout entworfen. Somit verlangt eine andere Konfiguration andere hydraulische Blöcke und Ventile.
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US2010018384 offenbart einen hydrostatischen Antrieb mit einem hydrostatischen Kolbenmotor, an dem eine Steuereinheit angeordnet ist, die den hydrostatischen Kolbenmotor steuert. Die Steuereinheit ist über eine erste Schnittstelle mit einer zentralen Steuervorrichtung verbunden, die ein Antriebssystem steuert. Steuersignale zum Steuern des Antriebssystems können unter Verwendung der ersten Schnittstelle übertragen werden. Ein Ausschaltsignal kann unter Verwendung einer zweiten Schnittstelle von der Steuereinheit an die zentrale Steuervorrichtung und/oder von der zentralen Steuervorrichtung an die Steuereinheit übertragen werden.
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US2010224058 offenbart eine Regulierungsvorrichtung für einen hydrostatischen Kolbenmotor. Die Regulierungsvorrichtung umfasst eine elektronische Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit wird zur Erzeugung von Stellsignalen bereitgestellt. Ein Rückkopplungselement ist in der Regulierungsvorrichtung bereitgestellt, so dass die elektronische Steuereinheit die jeweils aktuelle Position des Schwenkwinkels des hydrostatischen Kolbenmotors berücksichtigen kann. Das Rückkopplungselement tastet die Einstellposition des hydrostatischen Kolbenmotors ab. Die von dem Rückkopplungselement abgetastete Einstellposition wird berührungsfrei von einem Sensorelement detektiert, das in die elektronische Steuereinheit integriert ist.
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Die vorliegende Offenbarung ist zumindest zum Teil auf die Verbesserung oder Überwindung eines oder mehrerer Aspekte des Systems des Standes der Technik gerichtet.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung beschreibt eine Steuereinrichtung zum Regulieren einer hydrostatischen Vorrichtung nach Anspruch 1. Die Steuereinrichtung reduziert die Komplexität und die Zahl der Konfigurationen, die für einen Satz von Funktionen benötigt werden, der von der hydrostatischen Vorrichtung bereitgestellt wird.
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Figurenliste
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Die oben genannten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen klarer werden, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen gelesen werden, von denen:
- 1 eine perspektivische Ansicht der Steuereinrichtung an einer hydrostatischen Einheit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
- 1A eine Schnittansicht durch die hydrostatische Einheit von 1 entlang einer Linie 1A-1A ist;
- 2 eine Schnittansicht durch die hydrostatische Einheit von 1 entlang einer Linie 2-2 ist;
- 3 eine Skizze eines hydrostatischen Kraftübertragungssystems ist, das die Steuereinrichtung in einer ersten Ausführungsform umfasst;
- 4 eine Skizze eines hydrostatischen Kraftübertragungssystems ist, das die Steuereinrichtung in einer zweiten Ausführungsform umfasst;
- 5 eine Skizze eines hydrostatischen Kraftübertragungssystems ist, das die Steuereinrichtung in einer dritten Ausführungsform umfasst;
- 6 eine Tabelle ist, mit der die Emulation von Strategien für die Steuerung der Verdrängung eines Hydraulikmotors gemäß der vorliegenden Offenbarung illustriert wird.
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Ausführliche Beschreibung
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Die Offenbarung betrifft allgemein eine Steuereinrichtung zum Regulieren des Hubs bzw. der volumetrischen Verdrängung einer hydrostatischen Einheit.
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1 stellt eine Steuereinrichtung 10 dar. Die Steuereinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, einen Verdrängungssensor 14, einen zweiten Sensor 16, 18, ein Verdrängungssteuerelement 20 und eine Steuereinheit 22. In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 10 an einer hydrostatischen Vorrichtung 50 ausgebildet. Das Gehäuse 12 ist mit der Abdeckung 24 der hydrostatischen Vorrichtung 50 verbunden.
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Der Verdrängungssensor 14 ist an dem Gehäuse montiert. Der zweite Sensor 16, 18 ist an dem Gehäuse 12 montiert. Der zweite Sensor 16, 18 ist aus einer Gruppe von Sensoren ausgewählt, die umfasst: einen Drehzahlsensor 16 und mindestens einen Drucksensor 18. Die Gruppe von Sensoren kann ferner einen Temperatursensor umfassen. Der Temperatursensor kann mit dem Verdrängungssensor 14 oder dem Drehzahlsensor 16 oder in die Steuereinheit 22 integriert sein.
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In einer Ausführungsform umfasst die Steuereinrichtung 10 eine Mehrzahl von Sensoren 14, 16, 18. Die Mehrzahl von Sensoren 14, 16, 18 umfasst den Verdrängungssensor 14, mindestens einen Drucksensor 18 und den Drehzahlsensor 16.
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Wie in 1 und 1A gezeigt ist, ermöglicht das Verdrängungssteuerelement 20 die Regulierung der volumetrischen Verdrängung in der hydrostatischen Vorrichtung 50. Das Verdrängungssteuerelement 20 ist an dem Gehäuse 12 montiert. In einer Ausführungsform ist das Verdrängungssteuerelement 20 ein Wegeventil. Das Wegeventil ist dafür ausgelegt, einen Verdrängungssteuerkolben (nicht gezeigt), der mit der hydrostatischen Vorrichtung 50 gekoppelt ist, zu betätigen. Das Wegeventil kann ein hydraulisches elektrisches Proportionalsteuerventil sein. Das Wegeventil kann ein 4/3-Ventil oder ein 3/2-Ventil sein. In einer alternativen Ausführungsform ist das Verdrängungssteuerelement 20 ein elektrischer Linearaktor.
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Die Steuereinheit 22 ist an dem Gehäuse 12 montiert. Der Verdrängungssensor 14 ist mit der Steuereinheit 22 verbunden. Der zweite Sensor 16, 18 ist mit der Steuereinheit 22 verbunden. Die Steuereinheit 22 ist mit dem Verdrängungssteuerelement 20 verbunden. Die Steuereinheit 22 ist dafür ausgelegt, das Verdrängungssteuerelement 20 auf Basis der Signale aus dem Verdrängungssensor 14 und/oder dem zweiten Sensor 16, 18 zu betätigen. Die Steuereinheit 22 ist dafür ausgelegt, das Verdrängungssteuerelement 20 auf Basis der Signale aus einer Mehrzahl von Sensoren, die in der Steuereinrichtung bereitgestellt sind, zu betätigen.
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Die Steuereinheit 22 ermittelt Informationen aus dem Verdrängungssensor 14 und/oder dem zweiten Sensor 16, 18 und kommuniziert mit einem CAN-BUS des Fahrzeugs. Die Steuereinheit 22 ermittelt Informationen aus der Mehrzahl von Sensoren und kommuniziert mit einem CAN-BUS des Fahrzeugs. Auf Basis von vorprogrammierten Steuerungsstrategien definiert die Steuereinheit 22 die Führungsgröße und die Betätigung des Verdrängungssteuerelements 20 für eine Verdrängungssteuerung. Die Steuereinheit 22 kann dafür ausgelegt sein, externe Signale zu akzeptieren, die von Sensoren kommen, die bereits in dem Fahrzeug vorhanden sind.
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Wie in 1 gezeigt ist, werden die Signale aus Sensoren 14, 16, 18 über eine geeignete Signalübertragungsverbindung an die Steuereinheit 22 gesendet. Die Steuereinheit 22 kann über eine analoge Leitung mit dem Verdrängungssensor 14 verbunden sein. Die Steuereinheit 22 kann über eine analoge Leitung mit dem mindestens einen Drucksensor 18 verbunden sein. Die Steuereinheit 22 kann über eine Geberleitung mit dem Drehzahlsensor 16 verbunden sein. Die Steuereinheit 22 ist über eine Pulsweitenmodulations(PWM)-Leitung mit dem Verdrängungssteuerelement 20 verbunden. Die PWM-Leitung kann Leistung an dem Verdrängungssteuerelement 20 bereitstellen.
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Die Steuereinrichtung 10 umfasst ferner ein Spülventil 26. Das Spülventil 26 ist an dem Gehäuse 12 montiert. Die Steuereinrichtung 10 umfasst ferner ein Druckentlastungsventil 28. Das Druckentlastungsventil 28 ist an dem Gehäuse 12 montiert.
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2 stellt eine Ausführungsform der hydrostatischen Vorrichtung 50 dar. Die hydrostatische Vorrichtung 50 kann eine variable bzw. verstellbare hydraulische Axialkolbenvorrichtung umfassen. Die hydrostatische Vorrichtung 50 kann eine Vorrichtung vom Schrägachsentyp sein. Die hydrostatische Vorrichtung 50 kann eine Vorrichtung vom Taumelscheibentyp umfassen. 2 stellt einen hydraulischen Motor dar, der mit einem Übersetzungsgetriebe gekoppelt ist. In einer alternativen Ausführungsform kann die hydrostatische Vorrichtung 12 als Pumpe wirken.
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Die hydrostatische Vorrichtung 50 umfasst die Abdeckung 24. Die hydrostatische Vorrichtung 50 weist eine Kolbenantriebsbaugruppe 30 auf. Die Kolbenantriebsbaugruppe 30 umfasst einen Zylinderblock 32 mit einer Mehrzahl von Zylinderbaugruppen 34. Der Zylinderblock 32 ist um eine Drehachse A drehbar. Der Zylinderblock 32 ist drehbar in dem Gehäuse 24 gelagert. Die Zylinderbaugruppen 34 sind in dem Zylinderblock 32 radial in Bezug auf die Drehachse A angeordnet. Die 34 Zylinderbaugruppen sind um die Drehachse A herum abgewinkelt voneinander beabstandet. Die Steuereinrichtung 10 ist an der hydrostatischen Vorrichtung 50 in der Nähe der Kolbenantriebsbaugruppe 30 positioniert.
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In einer Ausführungsform kann die hydraulische Vorrichtung 12 eine erste Getriebewelle 36 und eine zweite Getriebewelle 38 aufweisen, wenn die hydrostatische Vorrichtung 50 als Motor ausgelegt ist. Die erste und die zweite Getriebewelle 36, 38 können durch eine Übersetzungsbaugruppe 40 gekoppelt sein. Die Übersetzungsbaugruppe 40 kann ineinandergreifende Zahnräder aufweisen.
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Das Montieren der Sensoren 14, 16, 18 in dem Gehäuse 12 der Steuereinrichtung verbessert die erwartete Leistung der hydrostatischen Vorrichtung 50 unter verschiedenen Bedingungen. Die Informationen in Bezug auf Druck, Verdrängung und Drehzahl ermöglichen in Kombination mit dem Wirkungsgradkennfeld der hydrostatischen Vorrichtung 50 eine Schätzung von Drehmoment und Kraft, die von der Kolbenantriebsbaugruppe 30 bereitgestellt werden können. Dies kann zu einer besseren Steuerbarkeit des Fahrzeugs und einer Erkennung möglicher Fehler führen.
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3 bis 5 stellen ein hydrostatisches System 100 dar. Das hydrostatische System 100 umfasst die Steuereinrichtung 10 und die hydrostatische Vorrichtung 50. Die Steuereinrichtung 10 ist mit der hydrostatischen Vorrichtung 50 gekoppelt. Das hydrostatische System 100 umfasst eine erste und eine zweite Arbeitsleitung 40, 42 zum Übertragen von Hydraulikfluid auf die hydrostatische Vorrichtung 50.
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Die erste und die zweite Arbeitsleitung 40, 42 verbinden eine Hydraulikpumpe 44 und die hydrostatische Vorrichtung 50. Hydraulikfluid in der ersten und der zweiten Arbeitsleitung 40, 42 ermöglicht die Übertragung von Energie von der Hydraulikpumpe 44 auf die hydrostatische Vorrichtung 50. Die erste Arbeitsleitung 40 ist für eine Übertragung eines Hydraulikfluids mit einem ersten Druck vorgesehen. Die zweite Arbeitsleitung 42 ist für eine Übertragung des Hydraulikfluids mit einem zweiten Druck vorgesehen. Der erste und der zweite Druck sind voneinander verschieden. Die erste und die zweite Arbeitsleitung 40, 42 sind mit der hydraulischen Vorrichtung 50 verbunden.
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Die Hydraulikpumpe 44 kann von einer Verbrennungskraftmaschine 46 angetrieben werden. Die Verbrennungskraftmaschine 46 weist eine Kraftmaschinensteuereinheit 47 auf. Die Hydraulikpumpe 44 kann mit einer Speisepumpe (nicht gezeigt) gekoppelt sein. Die Hydraulikpumpe 44, die Kraftmaschinensteuereinheit 47 und die Speisepumpe werden von einer Fahrzeugsteuereinheit 49 gesteuert. Die Fahrzeugsteuereinheit 49 kontrolliert die sekundären Steuereinheiten eines Fahrzeugs. Die hydrostatische Vorrichtung 50 wirkt als Motor und ist mit einer Kraftübertragungseinrichtung bzw. einem Getriebe 48 eines Fahrzeugs verbunden. Die Fahrzeugsteuereinheit 49 kann durch eine Fahrereingabeeinheit 51 gesteuert werden.
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Die Steuereinheit 22 ist über eine CAN-BUS-Schnittstelle mit der Fahrzeugsteuereinheit 49 verbunden. Die Fahrzeugsteuereinheit 49 kann den Verdrängungszielwert an die Steuereinheit 22 senden. Reaktionszeit und Steuerungsverstärkung können über ein eigens dafür vorgesehenes Konfigurationswerkzeug individualisiert werden. Steuerungsalgorithmen können direkt an der Steuereinheit 22 oder an der Fahrzeugsteuereinheit 49 implementiert werden. Die Steuereinheit 22 betätigt das Verdrängungssteuerelement 20 dementsprechend.
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Der mindestens eine Drucksensor 18 ist dafür ausgelegt, den hydrostatischen Druck in der ersten oder der zweiten Arbeitsleitung 40, 42 zu erfassen. Die Daten in Bezug auf den hydrostatischen Druck können für eine druckabhängige Verdrängungssteuerung benötigt werden. Signale in Bezug auf den hydrostatischen Druck werden an die Steuereinheit 22 gesendet. Die Steuereinheit 22 ist darauf programmiert, auf Basis der Informationen, die den hydrostatischen Druck betreffen, einen Schätzwert des von der Kolbenantriebsbaugruppe 30 bereitgestellten Drehmoments zu berechnen.
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In einer Ausführungsform umfasst das hydrostatische Kraftübertragungssystem ferner einen ersten und einen zweiten Drucksensor 18, 18. Der erste Drucksensor 18 ist dafür ausgelegt, den hydrostatischen Druck in der ersten Arbeitsleitung 40 zu erfassen, und der zweite Drucksensor 18 ist dafür ausgelegt, den hydrostatischen Druck in der zweiten Arbeitsleitung 42 zu erfassen.
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Der Drehzahlsensor 16 ist dafür ausgelegt, die Drehzahl der Kolbenantriebsbaugruppe 30 zu erfassen. Signale in Bezug auf die Drehzahl der Kolbenantriebsbaugruppe 30 werden an die Steuereinheit 22 gesendet. Die Steuereinheit 22 ist darauf programmiert, die Drehzahl der Kolbenantriebsbaugruppe 30 zu berechnen, um Überdrehzahlbegrenzungen, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung und Fahrtregelungsfunktionen zu ermöglichen. Der Drehzahlsensor 16 ist dafür ausgelegt, die Drehzahl des Getriebes 48 zu überwachen. In einer Ausführungsform kann der Drehzahlsensor 16 dafür ausgelegt sein, die Drehzahl der hydrostatischen Motorwelle, d.h. der zweiten Getriebewelle 36 zu überwachen. In einer alternativen Ausführungsform ist der Drehzahlsensor 16 dafür ausgelegt, die Drehzahl einer Antriebswelle zu erfassen. Der Drehzahlsensor 16 ist dafür ausgelegt, die Drehzahl eines Zahnrads der Antriebswelle zu erfassen.
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Der Temperatursensor ist dafür ausgelegt, die Temperatur der Kolbenantriebsbaugruppe 30 zu erfassen. Signale in Bezug auf die Temperatur der Kolbenantriebsbaugruppe 30 werden an die Steuereinheit 22 gesendet. Temperaturdaten können verwendet werden, um vor einem kältebedingten Verschleiß oder einer Überhitzung zu warnen. Die Steuereinheit 22 ist darauf programmiert, mögliche Kaltstartprobleme zu erkennen und einen Schutz vor Überhitzung bereitzustellen. Die Temperaturdaten können zum Steuern eines Ventils zum aktiven Spülen eines Kreislaufs verwendet werden. Das aktive Spülen eines Kreislaufs kann Energie sparen.
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Das hydrostatische Kraftübertragungssystem 100 kann ein Kreislaufspülventil 80 aufweisen. In einer Ausführungsform kann das Kreislaufspülventil 80 fluidisch zwischen der ersten und der zweiten Arbeitsleitung 40, 42 und der hydraulischen Vorrichtung 50 verbunden sein. Alternativ bringt das Kreislaufspülventil 80 die hydraulische Vorrichtung 50 mit der ersten und der zweiten Arbeitsleitung 40, 42 in Fluidverbindung.
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Wie in 3 und 4 gezeigt ist, umfasst das hydrostatische Kraftübertragungssystem 100 einen Verdrängungssteuerkolben 52. Die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 wird von dem Verdrängungssteuerkolben 52 geregelt.
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Der Verdrängungssteuerkolben 52 ist ein doppelt wirkender Zylinder 54, in dem ein Kolben 56 angeordnet ist. Der Kolben 56 teilt den Zylinder 54 in eine erste Kammer 58 und eine zweite Kammer 60. Der Kolben 56 ist in beiden Kammern 58, 60 mit Hydraulikdruck beaufschlagbar. Eine Kolbenstange 62 erstreckt sich von einander entgegengesetzten, betätigbaren Oberflächen des Kolbens 56 aus. Die Betätigungsbewegung des betätigten Kolbens 56 erzeugt eine Veränderung der volumetrischen Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 durch die Kolbenstange 62. Die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 wird durch eine Übertragung von Hydraulikdruck, der an den Verdrängungssteuerkolben 52 gesendet wird, geändert.
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Der Verdrängungssensor 14 ist dafür ausgelegt, die Position des Verdrängungssteuerkolbens 52 zu erfassen, um die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 davon abzuleiten. Genauer ist der Verdrängungssensor 14 dafür ausgelegt, die Position der Kolbenstange 62 zu erfassen.
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Die Signale in Bezug auf die Position des Kolbens 56 und insbesondere der Kolbenstange 62 aus dem Verdrängungssensor 14 werden an die Steuereinheit 22 gesendet. Die Steuereinheit 22 ist darauf programmiert, die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 zu berechnen.
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Das Verdrängungssteuerelement 20 ist ein Wegeventil. Das Wegeventil 20 ist mit dem Verdrängungssteuerkolben 52 gekoppelt. Das Wegeventil 20 ist dafür ausgelegt, einen Betätigungsdruck an den Verdrängungssteuerkolben 52 zu senden. Das Wegeventil 20 ist über eine erste Betätigungsleitung 64 mit der ersten Kammer 58 und durch eine zweite Betätigungsleitung 66 mit der zweiten Kammer 60 verbunden.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist das Wegeventil 20 in der ersten Ausführungsform ein 3/2-Wegeventil. Die erste Betätigungsleitung 64 ist ferner über eine erste Fluidleitung 68 mit der ersten Arbeitsleitung 40 verbunden. Die erste Betätigungsleitung 64 66 ist ferner über eine zweite Fluidleitung 70 mit der zweiten Arbeitsleitung 42 verbunden.
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In einer ersten Position 72 verbindet das Wegeventil 20 die erste Betätigungsleitung 64 mit der zweiten Betätigungsleitung 66. In einer zweiten Position 74 trennt das Wegeventil 20 die erste Betätigungsleitung 64 von der zweiten Betätigungsleitung 66. Die zweite Betätigungsleitung 66 ist mit einer Ablaufleitung 76 verbunden, die zu einem Tank 78 führt.
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Ein Betätigungssignal von der Steuereinheit 22 bewegt das Wegeventil 20 von der zweiten Position 74 in die erste Position 72. Die Rückstellfeder 73 ist so vorgespannt, dass sie das Wegeventil 20 von der ersten Position 72 in die zweite Position 74 bewegt.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist das Wegeventil 20 in der zweiten Ausführungsform ein 4/3-Wegeventil. Die Betätigung und Rückstellung des Wegeventils 20 wird von der Steuereinheit 22 gesteuert. Das Wegeventil 20 ist über ein Paar von PWM-Leitungen mit der Steuereinheit 22 verbunden. Die erste Fluidleitung 68 und die zweite Fluidleitung 70 sind mit einer dritten Fluidleitung 82 verbunden. Die dritte Fluidleitung 82 erstreckt sich von der Verbindung mit der ersten und der zweiten Fluidleitung 68, 70 zu dem Wegeventil 20.
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In einer ersten Position 84 verbindet das Wegeventil 20 die erste Betätigungsleitung 64 mit der dritten Fluidleitung 82 und verbindet die zweite Betätigungsleitung 66 mit der Ablaufleitung 76, die zu dem Tank 78 führt. In einer zweiten Position 86 trennt das Wegeventil 20 die erste Betätigungsleitung 64 von der dritten Fluidleitung 82 und trennt die zweite Betätigungsleitung 66 von der Ablaufleitung 76. In einer dritten Position 88 verbindet das Wegeventil 20 die erste Betätigungsleitung 64 mit der Ablaufleitung 76, die zu einem Tank 78 führt, und verbindet die zweite Betätigungsleitung 66 mit der dritten Fluidleitung 82.
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Ein Betätigungssignal von der Steuereinheit 22 bewegt das Wegeventil 20 von der zweiten Position 86 in die erste Position 84 oder in die dritte Position 88. Ein Betätigungssignal von der Steuereinheit 22 bewegt das Wegeventil 20 von der ersten Position 84 in die zweite Position 86 oder von der dritten Position 88 in die zweite Position 86.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist das Verdrängungssteuerelement 20 in der dritten Ausführungsform ein Linearaktor. Der Linearaktor ist mit der hydrostatischen Vorrichtung 50 gekoppelt. Die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 wird von dem Linearaktor 20 bestimmt. Der Linearaktor 20 ist ein elektrischer Linearaktor. Ein Aus- und Einfahren einer Betätigungsstange 90 des Linearaktors 20 wird durch die Steuereinheit 22 bewirkt.
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Der Verdrängungssensor 14 ist dafür ausgelegt, die Position des Linearaktors zu erfassen, um die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 davon abzuleiten. Genauer ist der Verdrängungssensor 14 dafür ausgelegt, die Position der Betätigungsstange 90 zu erfassen. Die Signale in Bezug auf die Position der Betätigungsstange 90 aus dem Wegsensor 14 werden an die Steuereinheit 22 gesendet. Die Steuereinheit 22 ist darauf programmiert, die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Vorrichtung 50 zu berechnen.
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In der obigen Beschreibung wird die volumetrische Verdrängung der hydrostatischen Einheit 50 durch das Verdrängungssteuerelement 20 mit einem hydraulischen Ventil (über ein PWM-Signal) geregelt. Ein alternatives Mittel zum Steuern eines linearen Kolbens kann auch genommen werden, wie etwa: eine Zahnstangeneinrichtung, eine Endlosschraube oder mit Kugelumlaufschraube oder irgendeine andere Möglichkeit, eine lineare Bewegung zu erzeugen.
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Der Fachmann wird erkennen, dass die obigen Ausführungsformen modifiziert oder kombiniert werden können, um die Steuereinrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung zu erhalten.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die Offenbarung beschreibt eine Steuereinrichtung 10 zum Regulieren einer hydrostatischen Vorrichtung. Die Steuereinrichtung 10 ermöglicht eine Emulation der in 6 gezeigten Strategien zum Steuern einer hydraulischen Verdrängung eines Motors. All diese Funktionen können erhalten werden durch Implementieren einer programmierbaren Steuereinheit Steuereinheit 22, die in der Lage ist, die Signale der Sensoren zu lesen, mit den anderen Steuereinheiten des Fahrzeugs über einen CAN-BUS zu kommunizieren und das Verdrängungssteuerungssystem zu betätigen.
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Die Steuereinrichtung 10 ermöglicht eine Reduzierung der Komplexität und der Zahl von Konfigurationen, die für einen Satz von Funktionen der hydrostatischen Vorrichtung benötigt werden. Die Steuereinrichtung 10 macht es möglich, eine Mehrzahl von Funktionen zu haben, die keine unterschiedlichen Hardware-Konfigurationen benötigen. Die Mehrzahl von Funktionen wird durch die hydrostatische Steuereinheit emuliert. Die Verwendung einer Mehrzahl von Sensoren und Software-Konfigurationen ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Verdrängungssteuerungslogiken ohne die Notwendigkeit unterschiedlicher Hardware-Konfigurationen.
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Außerdem verbessert die Steuereinrichtung 10 die Steuerung der hydrostatischen Vorrichtung. Die elektronisch gesteuerte Verdrängung wird weniger durch Unsicherheiten bei der Herstellung und Zusammensetzung beeinflusst, wodurch die Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit des Systems unter verschiedenen Arbeitsbedingungen verbessert werden.
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Demgemäß schließt diese Offenbarung alle Modifikationen und Äquivalente des in den hier beigefügten Ansprüchen genannten Gegenstands ein, soweit dies durch geltende Gesetze zugelassen wird. Darüber hinaus wird jede Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Variationen von der Offenbarung abgedeckt, solange hierin nichts anderes angegeben ist.
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Wenn auf technische Merkmale, die in einem der Ansprüche genannt werden, ein Bezugszeichen folgt, wurden die Bezugszeichen nur zum Zwecke der besseren Verständlichkeit der Ansprüche aufgenommen, und daher haben weder die Bezugszeichen noch ihr Fehlen eine begrenzende Wirkung auf die technischen Merkmale, die oben beschrieben wurden, oder auf den Bereich irgendwelcher Anspruchselemente.
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Ein Fachmann wird erkennen, dass die Offenbarung auch in anderen konkreten Formen verkörpert werden kann, ohne von der Offenbarung oder von wesentlichen Merkmalen derselben abzuweichen. Die obigen Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als Erläuterungen, aber nicht als Beschränkung der hierin beschriebenen Offenbarung zu betrachten. Der Bereich der Erfindung wird somit von den beigefügten Ansprüchen und nicht von der obigen Beschreibung angegeben, und alle Änderungen, die in der Bedeutung und im Bereich der Äquivalenz der Ansprüche liegen, sollen daher hierin eingeschlossen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010018384 [0005]
- US 2010224058 [0006]
