DE2357283A1 - Steuereinrichtung fuer ein aus einer brennkraftmaschine und einem hydrostatischen getriebe gebildetes antriebsaggregat - Google Patents

Steuereinrichtung fuer ein aus einer brennkraftmaschine und einem hydrostatischen getriebe gebildetes antriebsaggregat

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Description

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Klackner-Humboldt-Deutz AG ΖλλΛ ■ %■■■«* '
Unser Zeichen: D 73/95 APTT Da/B
Steuereinrichtung
für ein aus einer Brennkraftmaschine und einem hydrostatischen Getriebe gebildetes Antriebsaggregat
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein aus einer Brennkraftmaschine und einem hydrostatischen Getriebe gebildetes Antriebsaggregat, das für die Hydropumpe und/oder den Hydromotor einen hydraulischen Stellzylinder aufweist, dessen bzw· deren Steuersystem durch eine von der Kraftmaschine drehzahlabhängig angetriebene Konstantpumpe mit Druckmittel versorgt wird, wobei das Steuersystem zur Erzeugung eines Steuerdruckes durch zumindest ein einstellbares Drosselorgan mit dem Rücklauf verbunden ist.
Bei einer solchen Steuereinrichtung mit einer sog. Drosselsteuerung besteht der Nachteil, daß der Anfahrbeginn des Fahrzeugs je nach eingestellter Endgeschwindigkeit bei ganz unterschiedlichen Motordrehzahlen liegt, was insbesondere Rangierarbeiten unzumutbar·erschwert. Der Anfahrbeginn des Fahrzeugs ist dabei insbesondere abhängig von der jeweiligen Temperatur des Druckmittels im Steuersystem, da der Durchflußwiderstand des den Steuerdruck bestimmenden Drosselorgans mit steigender Viskosität des Druckmittels zunimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine Steuereinrichtung der eingangs umrissenen Art in der Weise zu verbessern, daß der dem Beginn des Versteilens der
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Hydropumpe und/oder des Hydromotors entsprechende Druck stets bei der gleichen Drehzahl der.Brennkraftmaschine erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Druckleitung der Konstantpumpe ein Stromregelventil angeschlossen ist, dessen Ausgang für den konstanten Druckmittelstrom mit dem Rücklauf und dessen Ausgang für den Reststrom mit dem Steuersystem verbunden ist und daß das Steuersystem ferner durch ein,bei einer vorbestimmten Fördermenge gegen Federkraft schlagartig schließendes Ventil mit dem Rücklauf in Verbindung steht.
Durch die Anordnung des Stromregelventils in Verbindung mit dem schlagartig schließenden Ventil wird beim Hochfahren der Kraftmaschine aus der Leer1aufdrhzahl bewirkt, daß der im hydraulischen System bei Beginn des Versteilens des bzw. der Stellzylinder herrschende Druck stets bei gleicher Drehzahl der Brennkraftmaschine erreicht wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist zur Erzeugung des Steuerdruckes im Steuersystem ein einstellbares Stromregelventil und in Parallelschaltung dazu eine einstellbare Drossel vorgesehen, deren Stellglieder zur gemeinsamen Betätigung miteinander gekoppelt sind.
Bei einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind zur Erzeugung des Steuerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf
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führenden Leitung in Strömungsrichtung hintereinander eine einstellbare Drossel und ein einstellbares Druckbegrenzungsventil angeordnet, deren Stellglieder gemeinsam betätigbar sind.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur.Erzeugung des Steuerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf führenden Leitung in Strömungsrichtung hintereinander ein einstellbares Differenzdruckventil und eine einstellbare Drossel angeordnet sind, deren Stellglieder gemeinsam betätigbar sind.
Ferner kann die Erfindung auch -so ausgestaltet sein, daß zur Erzeugung des Steuerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf führenden Leitung ein im geschlossenen Zustand stets gleiche Federkraft aufweisendes und auf unterschiedliche Federhärte einstellbares Abströmventil angeordnet ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Federvorspannung des Ventils und dessen Federhärte gemeinsam, jedoch in unterschiedlicher Abhängigkeit vom Stellglied einstellbar sind.
In der Zeichnung sind mehrere, in der nachfolgenden Beschreibung erläuterte Ausführungsbeispiele einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigt:
Abb. 1 eine Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, wobei als Steuerorgan ein einstellbares Stromregelventil und eine damit gemeinsam betätigbare einstellbare Drossel vorgesehen ist,
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Abb. 2 eine Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, wobei als Steuerorgan eine einstellbare Drossel und ein damit gemeinsam verstellbar gekoppeltes Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist,
Abb. 3 und 4 zwei andere Ausführungsbeispiele.
Die Abb. 1 zeigt eine Kraftmaschine 1, deren Abtriebswelle 2 mit einer Konstantpumpe 3 und einer durch einen hydraulischen Stellzylinder 4 in der Fördermenge und Forderrichtung verstellbaren Hydropumpe 5 gekoppelt ist, die den Primärteil eines stufenlos regelbaren hydrostatischen Getriebes 6 bildet. Die Hydropumpe 5 ist durch Leitungen 7 und 8 im geschlossenen Kreislauf mit einem Hydromotor 9 verbunden, der als Sekundärteil des hydrostatischen Getriebes 6 dient. Der Hydromotor 9 ist zur Einstellung des gewünschten Fördervolumens mit einem Stellzylinder 10 verbunden. Die Konstantpumpe 3 steht saugseitig mit dem Vorratsbehälter 11 für Druckmittel und druckseitig mit einer Leitung 12 in Verbindung, an die ein Dreiwege-Stromregelventil 13 angeschlossen ist. Das Stromregelventil ist mit seinem Ausgang für den Konstanten Druckmittelstrom durch eine Leitung 14 mit dem Vorratsbehälter 11 verbunden. Vom Ausgang des Stromregelventils 13 für den Reststrom schließt eine Leitung 15 an, an die mittels einer Leitung 16 ein Ventil 17, mitteils einer Leitung 18 ein Dreistellungsschieber 19 und mittels einer Leitung 20 der Stellzylinder 10 angeschlossen sind. Außerdem ist die Leitung 15 mit dem Rücklauf, d.h. mit dem Vorratsbehälter. 11 über eine einstellbare Drossel 22 verbunden, der ein ein-
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stellbares Stromregelventil 23 in einer Leitung 24 parallel geschaltet ist. Das Ventil 17 ist in Ausgangsstellung geöffnet und so beschaffen, daß es bei einer vorbestimmten Fördermenge die mit dem Vorratsbehälter 11 in Verbindung stehende Leitung 16 sperrt. Der Dreistellungsschieber 19 dient zur Vorwahl der Drehrichtung des hydrostatischen Getriebes 6 und ist durch eine Rücklaufleitung 26 mit dem Vorratsbehälter 11 sowie durch zwei Leitungen 27 und 28 mit dem doppeltwirkenden Stellzylinder 4 verbunden. Das Stellglied des einstellbaren Drosselorgans 22 und des Stromregelventils 23 sind mechanisch miteinander gekoppelt und durch einen Fahrhebel 30 gemeinsam betätigbar.
Beim Betrieb der Kraftmaschine 1 werden die Hydropumpe 5 und die Konstantpumpe 3 ständig drehzahlabhängig angetrieben. Das Stromregelventil 13 ist so eingestellt, daß die bei Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine 1 von der Konstantpumpe 3 in die Leitung 12 geförderte Druckmittelmenge voll durch die Leitung 14 zum Vorratsbehälter 11 zurückströmt. Erst bei Überschreitung der Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine 1 und damit steigender Fördermenge der Konstantpumpe 3 gelangt Druckmittel vom Stromregelventil 13 in die Leitung 15. Aus der Leitung 15 strömt das Druckmittel durch Leitung 16 zum Vorratsbehälter 11, wobei bei einer vorbestimmten, von der Drehzahl der Kraftmaschine abhängigen Fördermenge das Ventil 17 schließt. Es kann sich nun in der Leitung 15 und im angeschlossenen Steuersystem je nach Einstellung des Fahrhebels 30 ein Druck aufbauen, welcher den Stellzylinder 10 und je nach Schaltstellung
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des Schiebers 19 außerhalb der Neutralstellung auch den Stellzylinder 4 beeinflußt. Die beiden Stellzylinder 4 und 10 verschwenken folglich die Hydropumpe 5 bzw. den Hydromotor 9 auf ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis. Durch die Kombination des Stromregelventils 23 mit der einstellbaren Drossel 22 läßt sich mit Hilfe des Fahrhebels 30 der Druckanstieg im Steuersystem je nach den Erfordernissen veränderlich gestalten. Wird die Kraftmaschine mit dem nicht dargestellten Fahrpedal auf ihre Leerlaufdrehzahl zurückgestellt, so geht die Fördermenge der Konstantpumpe 3 auf die Menge zurück, welche ständig durch die Leitung 14 zum Vorratsbehälter 11 zurückströmt. Der Druck in der Leitung 15 fällt ab und das Ventil 17 öffnet, so daß der Druck im Steuersystem zusammenbricht. Die beiden Stellzylinder 4 und 10 stellen somit die Hydropumpe 5 sowie den Hydromotor 9 wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück.
In Abb. 2 sind in Abwandlung zu dem Stromregelventil 23 und dem einstellbaren Drosselorgan 22 in Abb. 1 in die Leitung 15 in Strömungsrichtung hintereinander ein einstellbares Drosselorgan 31 und ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 32 geschaltet. Das Stellglied der Drossel 31 sowie das Stellglied des Druckbegrenzungsventils 32 greifen zwecks Verstellung an einem Fahrhebel 33 gelenkig an. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß bei Betätigung des Fahrhebels beispielsweise im Sinne der Vergrößerung des Drosselquerschnitts das Druckbegrenzungsventil 32 auf einen kleineren Grenzwert eingestellt wird. Die Anlenkung der Stellglieder am Fahrhebel 33 ist ferner so vorgenommen, daß bei Betätigung des Fahrhebels 33 eine nicht lineare Verstellung der Drossel zum Druckbe-
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gren zungsventil 32 erfolgt. Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß Abb. 1.
Die Abb. 3 zeigt in der Leitung 15 in Strömungsrichtung hintereinander geschaltet ein einstellbares Differenzdruckventil 35 sowie eine einstellbare' Drossel 36. Das Stellglied des Differenzdruckveritils 35 sowie der Drossel 36 greift gelenkig an einem Fahrhebel 37 an. Auch hier ist die Anordnung so getroffen, daß beispielsweise bei Betätigung des Fahrhebels im Sinne der Zunahme des Drosselquerschnitts das Differenzdruckventil auf einen anderen Grenzwert eingestellt wird. Dabei soll die Verstellung beider Elemente zueinander auch hier in einer nicht linearen Weise erfolgen. Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht im wesentlichen den in den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Einrichtungen.
In Abb. 4 ist in die Leitung 15 ein Ventil 39 eingebaut, dessen Schließkörper 40 im Schließsinn durch eine Blattfeder 41 belastet ist. Zwischen der Blattfeder 41 und einer ortsfesten Stützfläche befindet sich ein Stellkörper 43, der mit einem als Fahrhebel dienenden Hebel 44 zwischen der Blattfeder 41 und der Stützfläche 42 verschiebbar ist. Durch diese Verschiebung wird die Härte der Blattfeder 41 verändert, wobei die auf den Schließkörper 40 ausgeübte Kraft bei geschlossenem Ventil konstant bleibt. Es ist aber auch möglicht, gleichzeitig mit der Änderung der Härte der Blattfeder die Vorspannkraft des geschlossenen Ventils zu verändern, wodurch
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unterschiedliche Kennlinien der Regeleinrichtung erreicht werden können. Auch der mit dem Ventil 39 erzielbare Druckverlauf im Steuersystem entspricht im wesentlichen demjenigen gemäß dem Ausführungsbeispiel in Abb. 1.
Der große Vorteil der in den Abb. 1 bis 4 beschriebenen Steuereinrichtungen liegt darin, daß das Steuersystem weigehend unabhängig von der Viskosität des Druckmittels bei einer exakt vorbestimmbaren Drehzahl der Brennkraftmaschine, die oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegt, mit Druckmittel versorgt wird, so daß das Anfahren und Stehenbleiben des Fahrzeugs immer bei der gleichen Drehzahl der Brennkraftmaschine erfolgt und damit ein genaues und feinfühliges Rangieren des Fahrzeugs ermöglicht wird.
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Claims (1)

  1. KIöckner-Humboldt-DeutzAG ZArVFll·* b Köln 80, den 6. Nov. 1973
    Unser Zeichen: D 73/95 APTT Da/B
    Patentansprüche
    1. ,·' Steuereinrichtung für ein aus einer Brennkraftmaschine und einem hydrostatischen Getriebe gebildetes Antriebsaggregat, das für die Hydropumpe und/oder den Hydromotor einen hydraulischen Stellzylinder aufweist, dessen bzw. deren Steuersystem durch eine von der Kraftmaschine drehzahlabhängig angetriebene Konstantpumpe mit Druckmittel versorgt wird, wobei das Steuersystem zur Erzeugung eines Steuerdruckes durch zumindeste ein einstellbares Drosselorgan mit dem Rücklauf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckleitung (12) der Konstantpumpe (3) ein Stromregelventil angeschlossen ist, dessen Ausgang (14) für den konstanten Druckmittelstran mit dem Rücklauf (11) und dessen Ausgang (15) für den Reststrom mit dem Steuersystem verbunden ist, und daß das Steuersystem ferner durch ein bei einer vorbestimmten Fördermenge gegen Federkraft schlagartig schließendes Ventil (17) mit dem Rücklauf (11) in Verbindung steht.
    2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuerdruckes im Steuersystem ein einstellbares Stromregelventil (23) und in Parallelschaltung dazu eine einstellbare Drossel (22) vorgesehen ist, deren Stellglieder zur gemeinsamen Betätigung miteinander gekoppelt sind.
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    3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Staerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf (11) führenden Leitung (15) in Strömungsrichtung hintereinander eine einstellbare Drossel (31) und ein einstellbares Druckbegrenzungsventil (32) angeordnet sind, deren Stellglieder gemeinsame betätigbar sind.
    4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf (11) führenden Leitung (15) in Strömungsrichtung hintereinander ein einstellbares Differenzdruckventil (35) und eine einstellbare Drossel (36) angeordnet sind, deren Stellglieder gemeinsam betätigbar sind.
    5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf (11) führenden Leitung (15) ein im geschlossenen Zustand stets gleiche Federkraft aufweisendes und auf unterschiedliche Federhärte einstellbares Abströmventil (39) angeordnet ist.
    6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuerdruckes in einer vom Steuersystem zum Rücklauf (11) führenden Leitung ein Abströmventil (39) angeordnet ist, dessen Federvorspannung im geschlossenen Zustand und dessen Federhärte gemeinsam, jedoch in unterschiedlicher Abhängigkeit vom Stellglied (43) einstellbar sind.
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