DE2719029C2

DE2719029C2 -

Info

Publication number: DE2719029C2
Application number: DE19772719029
Authority: DE
Inventors: Kenneth Kermit Battle Creek Mich. Us Knapp
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1977-04-28
Publication date: 1991-07-11
Also published as: FR2360773B1; JPS5728821B2; GB1582453A; FR2360773A1; IT1084662B; BR7702172A; JPS535365A; CA1051750A; AR215008A1; DE2719029A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a control device according to the preamble of the claim 1.

Bei einer bekannten Regeleinrichtung dieser Art (DE-AS 14 50 778) wird die verstellbare Drosseleinrichtung von einem Druckregelventil mit einem Ventilkolben gebildet, der mittels einer Druckfeder in eine Stellung vorgespannt ist, in welcher eine über eine Leitung mit der Druckmittelkammer der hydraulischen Vorspanneinrichtung verbundene Ablaßkammer über Kanäle des Ventilkolbens mit der Einlaßkammer des Druckregelventils in Verbindung steht, die ihrerseits an den Ausgang der Druckmittelquelle angeschlossen ist. Unter dem Einfluß des Druckes in der Ablaßkammer kann der Ventilkolben entgegen der Kraft der Druckfeder zuerst in eine Sperrstellung, in welcher die Ablaßkammer sowohl von der Einlaßkammer als auch von einer mit dem Ablauf verbundenen Abflußkammer getrennt ist, und dann in eine Ablaßstellung gebracht werden, in welcher die Ablaßkammer mit dem Ablauf in Verbindung kommt. Das von dem Ventilkolben abliegende Ende der Druckfeder ist dabei von einem beweglichen Sitz getragen, der beim Verstellen eines die Drehzahl eines Primärantriebsmotors der Hydropumpe steuernden Gashebels verschoben wird, um auf diese Weise den Betriebsdruck im Getriebekreis zu erhöhen bzw. abzusenken, wenn die Drehzahl des Primärantriebs zunimmt bzw. abnimmt. Dadurch soll erreicht werden, daß der Leistungsbedarf des Getriebes innerhalb eines sicheren Bereiches unterhalb der Leistungsgrenze des Primärantriebes bleibt. Bei der bekannten Regeleinrichtung weist die hydraulische Vorspanneinrichtung eine mit dem Druck des von der Hydropumpe zu dem Hydromotor geförderten Druckmittels beaufschlagte weitere Druckmittelkammer und ein auf den Druck in dieser Kammer ansprechendes Glied zum Vorspannen des Ventilschiebers in Richtung auf die andere Stellung auf. Ferner ist das Maß, in welchem Druckmittel von der Druckseite der Druckmittelquelle zu dem Servosteuerventil gelangt, dadurch von dem einstellbaren Verdrängervolumen der Hydropumpe abhängig gemacht, daß der Ventilschieber in einer zusätzlichen Nachlaufbuchse geführt ist, die innerhalb des Gehäuses der Regeleinrichtung in der einen Axialrichtung mittels eines Gestänges verschoben werden kann, das mit einer mechanischen Nachlaufsteuerung über einen Nocken verbunden ist. Das Gestänge weist einen in einen Schlitz der Nachlaufbuchse eingreifenden Hebel und einen Stößel auf, der sich gegen den Nocken anlegt. Der Nocken wird von der Nachlaufsteuerung in Abhängigkeit von der Stellung der Schrägscheibe der Hydropumpe gedreht, und seine Oberfläche ist so geformt, daß die Nachlaufbuchse beim Herausbewegen der Schrägscheibe aus ihrer Null-Stellung derart verschoben wird, daß sich die Strecke ändert, die der Ventilschieber zurücklegen muß, um von einer Durchlaßstellung, in welcher er die Druckmittelquelle mit dem Einlaß des Servosteuerventils verbindet, in eine Überlagerungsstellung und eine Entlastungsstellung überzugehen, in welchen die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Einlaß des Servosteuerventils unterbrochen bzw. der Einlaß des Servosteuerventils mit dem Ablauf verbunden wird. Das Profil des Nockens kann insbesondere so gewählt sein, daß das Produkt aus Druck und Fördermenge konstant gehalten wird und infolgedessen die von dem hydrostatischen Getriebe übertragene Leistung konstant bleibt.In a known control device of this type (DE-AS 14 50 778) the adjustable Throttle device formed by a pressure control valve with a valve piston, which is biased by a compression spring into a position in which one over a Line connected to the pressure medium chamber of the hydraulic pretensioning device Drain chamber via channels of the valve piston with the inlet chamber of the pressure control valve is connected, which in turn to the output of the pressure medium source connected. Under the influence of the pressure in the drain chamber, the valve piston can against the force of the compression spring first in a locked position in which the Drain chamber from both the inlet chamber and one connected to the drain Drain chamber is separated, and then placed in a drain position, in which the drain chamber comes into contact with the drain. That from the valve piston the distal end of the compression spring is supported by a movable seat, which when adjusting a the speed of a primary drive motor of the hydraulic pump controlling throttle control is moved to operating pressure in this way increase or decrease in the gearbox circuit when the speed of the primary drive increases or decreases. This is to ensure that the power requirement of the transmission within a safe area below the power limit of the primary drive remains. In the known control device, the hydraulic pretensioning device has one at the pressure of that delivered from the hydraulic pump to the hydraulic motor Pressure medium acted upon by another pressure medium chamber and a pressure on this Chamber responsive link for biasing the valve spool in the direction of the other position. Furthermore, the degree to which pressure medium is from the pressure side the pressure medium source to the servo control valve, thereby from the adjustable Displacement volume of the hydraulic pump made dependent that the valve spool in one additional trailing bush is guided, which is inside the housing of the control device can be shifted in one axial direction using a linkage, which is connected to a mechanical overrun control via a cam. The Linkage has a lever engaging in a slot of the trailing bushing and a plunger that bears against the cam. The cam is controlled by the overrun control depending on the position of the swash plate of the hydraulic pump, and its surface is shaped so that the trailing bushing moves out the swashplate is moved from its zero position so that the Changes the distance that the valve spool has to travel in order from Pass-through position in which he connects the pressure medium source with the inlet of the Servo control valve connects, in a superposition and one Relief position in which the connection between the Pressure medium source and the inlet of the servo control valve interrupted or the inlet of the servo control valve is connected to the drain. The profile of the cam can in particular be chosen so that the product of pressure and flow rate is kept constant and consequently that of the hydrostatic transmission transmitted power remains constant.

Die bekannte Regeleinrichtung hat einen relativ aufwendigen Aufbau. Die Fertigungs- und Montagekosten sind entsprechend hoch.The known control device has a relatively complex structure. The manufacturing and assembly costs are correspondingly high.

Es ist ferner eine Leistungsbegrenzungsvorrichtung für hydrostatische Getriebe mit einer Verstellpumpe bekannt (DE-OS 20 62 368), zu deren Verstellen ein Servoverstellantrieb mit einer von einem Servoventil gesteuerten Stellkolben/Zylinder-Anordnung vorgesehen ist. Dabei ist das Servoventil an einen elektrischen Positionsregelkreis angeschlossen, der ein elektrisches Förderstrom-Sollwertsignal mit einem elektrischen Istwertsignal vergleicht, das ein Meßglied in Abhängigkeit von der Verstellung der Stellkolben/ Zylinder-Anordnung abgibt. Das Förderstrom-Sollwertsignal wird von einem Grenzwertsignal begrenzt, das anhand des Kehrwertes eines Arbeitsdruck-Istwertsignals gebildet wird. Dazu wird mittels eines weiteren Meßgliedes ein dem Arbeitsdruck des hydrostatischen Getriebes entsprechendes elektrisches Druck-Istwertsignal gebildet, aus dem das Grenzwertsignal mittels eines nachgeschalteten Rechengliedes durch Invertieren erzeugt wird.It is also a power limiting device for hydrostatic transmissions with a Variable pump known (DE-OS 20 62 368), for adjusting a servo actuator with an actuating piston / cylinder arrangement controlled by a servo valve is provided. The servo valve is connected to an electrical position control loop, which is an electrical flow rate setpoint signal with an electrical actual value signal compares that a measuring element depending on the adjustment of the actuating piston / Outputs cylinder arrangement. The flow rate setpoint signal is from a Limit signal limited based on the reciprocal of a working pressure actual value signal is formed. For this purpose, the working pressure of the hydrostatic transmission corresponding electrical pressure actual value signal formed which the limit signal by means of a downstream arithmetic element by inverting is produced.

Des weiteren ist eine Einrichtung zur Regelung der Fördermenge verstellbarer Axialkolbenpumpen bekannt (DE-OS 20 04 577), deren Verstellung durch ein Servoventil bewirkt wird, in dessen Eingangsstufe willkürliche Signale eingegeben werden können und das über seinen Steuerschieber einen von einem Hilfsölkreis betätigten Servomotor steuert. Dabei ist der Steuerraum des Steuerschiebers durch einen gegenüber dem Steuerschieber verschiebbaren Ringkolben in zwei voneinander getrennte Ringräume unterteilt, von denen der eine mit einer Verstärkerstufe des Servoventils verbunden ist, während der andere mit einem Regelkreis in Verbindung steht, der von einem elektrohydraulisch verstellbaren Regelventil beeinflußt ist. There is also a device for regulating the delivery rate of adjustable axial piston pumps known (DE-OS 20 04 577), the adjustment of which causes a servo valve arbitrary signals can be entered in the input stage and a servo motor operated by an auxiliary oil circuit via its control spool controls. The control chamber of the spool is opposite one to the Control spool slidable piston in two separate annular spaces divided, one of which is connected to an amplifier stage of the servo valve, while the other is connected to a control loop that is operated by an electro-hydraulic adjustable control valve is affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mechanische Koppelkurven in Verbindung mit Nachlaufbüchsen nicht benötigt werden, um so eine leichte Anpassung an eine Vielzahl von Steuerfunktionen zu erhalten.The invention has for its object a control device of the aforementioned To create a way in which mechanical coupling curves in connection with trailing bushes are not required, in order to obtain an easy adaptation to a variety of control functions.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of patent claim 1.

Die Regeleinrichtung nach der Erfindung hat einen verhältnismäßig einfachen Aufbau. Sie läßt sich leicht montieren und justieren. Es ist eine einfache Anpassung an unterschiedliche Steuerfunktionen möglich.The control device according to the invention has a relatively simple structure. It is easy to assemble and adjust. It is an easy adjustment to different ones Control functions possible.

Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Preferred further developments of the invention result from the subclaims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtA preferred embodiment the invention is explained below with reference to the accompanying drawings. It shows

Fig. 1 ein hydrostatisches Getriebe mit einer elektrohydraulischen Regeleinrichtung und Fig. 1 is a hydrostatic transmission with an electro-hydraulic control device and

Fig. 2 einen teilweise schematischen Querschnitt der elektrohydraulischen Regeleinrichtung nach Fig. 1. FIG. 2 shows a partially schematic cross section of the electrohydraulic control device according to FIG. 1.

Das in Fig. 1 veranschaulichte hydrostatische Getriebe weist eine Axialkolben-Verstellpumpe 10 auf, die über Leitungen 14 und 16 mit einem Konstantmotor 12 hydraulisch gekoppelt ist. Die Hydropumpe 10 ist in bekannter Weise aufgebaut. Sie ist mit einer Antriebswelle 18 ausgestattet, die die rotierenden Teile der Pumpe sowie eine Ladepumpe 20 antreibt, die über Rückschlagventile 22 und 24 an die Leitungen 14 bzw. 16 hydraulisch angekoppelt ist. Die Pumpe 10 weist ferner eine Schrägscheibe 26 auf, die mit Hilfe von zwei bekannten Kolben/Zylinder-Servoeinrichtungen 28 und 30 verstellbar ist. Der Hydromotor 12 ist mit einer Abtriebswelle 32 versehen. Parallel zum Motor 12 ist eine bekannte Regeleinrichtung 34 hydraulisch angekoppelt, die ein Wechselventil, ein Hochdruckbegrenzungsventil und ein Ladedruckbegrenzungsventil aufweist. Ein Ladepumpen-Druckbegrenzungsventil 36 ist an den Ausgang der Ladepumpe 20 hydraulisch angekoppelt. Die Pumpe 10, der Motor 12 und die Ladepumpe 20 stehen mit einem Behälter 38 in hydraulischer Verbindung. Ein Filter 40 sitzt in der Ablaufleitung, die von der Pumpe 10 und dem Motor 12 zum Behälter 38 führt.The hydrostatic transmission illustrated in FIG. 1 has an axial piston variable displacement pump 10 , which is hydraulically coupled to a constant motor 12 via lines 14 and 16 . The hydraulic pump 10 is constructed in a known manner. It is equipped with a drive shaft 18 which drives the rotating parts of the pump and a charge pump 20 which is hydraulically coupled to the lines 14 and 16 via check valves 22 and 24 . The pump 10 also has a swash plate 26 which is adjustable with the aid of two known piston / cylinder servo devices 28 and 30 . The hydraulic motor 12 is provided with an output shaft 32 . In parallel to the engine 12 , a known control device 34 is hydraulically coupled, which has a shuttle valve, a high pressure relief valve and a boost pressure relief valve. A charge pump pressure relief valve 36 is hydraulically coupled to the outlet of the charge pump 20 . The pump 10 , the motor 12 and the charge pump 20 are in hydraulic connection with a container 38 . A filter 40 is located in the drain line leading from pump 10 and motor 12 to container 38 .

Die Servoeinrichtungen 28 und 30 sind über Leitungen 42 und 44 an ein handbetätigtes Servosteuerventil 46 hydraulisch angekoppelt. Eine Leitung 48 verbindet die Federkammer des Steuerventils 46 mit dem Behälter. Eine weitere Leitung 50 sorgt in bekannter Weise für eine Verbindung zwischen der Bohrung des Steuerventils 46 und der Ladepumpe 20. Das Steuerventil 46 weist einen Steuerhebel 52 und ein Gestänge auf, das den Ventilkolben 54 des Steuerventils mit der Schrägscheibe 26 verbindet, um den Ventilkolben 54 in Mittelstellung zu bringen, wenn die Stellung der Schrägscheibe mit der über den Steuerhebel 52 eingestellten Sollstellung übereinstimmt. The servo devices 28 and 30 are hydraulically coupled via lines 42 and 44 to a manually operated servo control valve 46 . A line 48 connects the spring chamber of the control valve 46 to the container. A further line 50 provides a connection between the bore of the control valve 46 and the charge pump 20 in a known manner. The control valve 46 has a control lever 52 and a linkage which connects the valve piston 54 of the control valve to the swash plate 26 in order to bring the valve piston 54 into the central position when the position of the swash plate coincides with the desired position set via the control lever 52 .

Die vorstehend genannten Baugruppen sind in Verbindung mit der Steuerung von hydrostatischen Getrieben bekannt. Infolgedesssen bedarf es keiner weiteren Erläuterung der Arbeitsweise dieser Baugruppen. Im folgenden sind die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 und deren Arbeitsweise in Verbindung mit den zuvor genannten Teilen des hydrostatischen Getriebes beschrieben.The above-mentioned assemblies are known in connection with the control of hydrostatic transmissions. As a result, no further explanation of the operation of these assemblies is required. The electrohydraulic control device 56 and its mode of operation in connection with the aforementioned parts of the hydrostatic transmission are described below.

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 weist ein Gehäuse auf, das eine erste Bohrung 58 und eine zweite Bohrung 60 begrenzt. In der ersten Bohrung 58 befinden sich mehrere axial in Abstand voneinander liegende Ringnuten 62, 64 und 66, die mit der Ladepumpe 20, dem Servosteuerventil 46 bzw. dem Behälter 38 in Verbindung stehen.The electrohydraulic control device 56 has a housing which delimits a first bore 58 and a second bore 60 . In the first bore 58 there are a plurality of axially spaced annular grooves 62, 64 and 66 which are connected to the charge pump 20 , the servo control valve 46 and the container 38 , respectively.

Ein Ventilkolben oder -schieber 68 sitzt innerhalb der Bohrungen 58 und 60. Er weist im Bereich der Bohrung 58 zwei axial in Abstand voneinander liegende Bunde 70 und 72 sowie innerhalb der Bohrung 60 einen weiteren Bund 74 auf. Eine einstellbare Feder 76 spannt den Ventilkolben 68 in Fig. 1 nach rechts in die dargestellte Haltestellung vor, wodurch die Verbindung zwischen den Ringnuten 62 und 64 geöffnet wird. A valve piston or spool 68 is seated within the bores 58 and 60 . It has two collars 70 and 72 axially spaced apart from one another in the region of the bore 58 and a further collar 74 within the bore 60 . An adjustable spring 76 biases the valve piston 68 in FIG. 1 to the right into the holding position shown, whereby the connection between the ring grooves 62 and 64 is opened.

Auf gegenüberliegenden Seiten des Bundes 74 werden innerhalb der Bohrung 60 zwei Kammern 80 und 82 gebildet. Die Kammer 80 steht in dauernder Verbindung mit dem Behälter 38, während die Kammer 82 mit der Ladepumpe 20 über eine Drosselöffnung 84 sowie mit dem Behälter 38 über eine Leitung 86 und ein Ventil 88 verbunden ist, das eine verstellbare Drossel bildet.On opposite sides of the collar 74 , two chambers 80 and 82 are formed within the bore 60 . The chamber 80 is in constant communication with the container 38 , while the chamber 82 is connected to the charge pump 20 via a throttle opening 84 and to the container 38 via a line 86 and a valve 88 , which forms an adjustable throttle.

Das Ventil 88 ist mit einem Ventilkolben 90 versehen, auf den eine variable Kraft ausgeübt wird. Eine fortschreitende Verstellung des Ventilkolbens 90 in Fig. 1 nach links hat ein zunehmendes Schließen einer Öffnung 92 zur Folge, wodurch für eine variable Drosselöffnung gesorgt wird. Entsprechend führt ein Verstellen des Ventilkolbens 90 in Fig. 1 nach rechts zu einem fortschreitenden Öffnen der Öffnung 92. Die auf den Ventilkolben 90 ausgeübte, nach links wirkende Kraft steht in unmittelbarer Abhängigkeit von der Größe des elektrischen Stroms, der von einer elektrischen Steuerung 94 angeliefert wird.The valve 88 is provided with a valve piston 90 on which a variable force is exerted. A progressive adjustment of the valve piston 90 in FIG. 1 to the left results in an opening 92 increasingly closing, as a result of which a variable throttle opening is provided. Accordingly, moving the valve piston 90 to the right in FIG. 1 leads to a progressive opening of the opening 92 . The force exerted on the valve piston 90 to the left is directly dependent on the size of the electrical current that is supplied by an electrical controller 94 .

Die elektrische Steuerung 94 ist mit einer Stromquelle 96 sowie bei der veranschaulichten Ausführungsform mit einem Anzeigegerät 98 für die Stellung der Schrägscheibe gekoppelt. Das Anzeigegerät 98 weist einen Stellwiderstand 100 und einen Zeiger 102 auf. Dementsprechend wird ein elektrisches Signal, das kennzeichnend für die Schrägscheibenstellung ist, über das Anzeigegerät 98 an die elektrische Steuerung 94 gegeben. In bekannter Weise steht die Stellung der Schrägscheibe 26 der Pumpe 10 in unmittelbarer Beziehung zu dem Verdrängungsvolumen der Pumpe 10 und damit zu dem Fluidvolumen, das bei vorgegebener Drehzahl der Antriebswelle 18 von der Pumpe 10 zum Motor 12 strömt.The electrical controller 94 is coupled to a power source 96 and, in the illustrated embodiment, to an indicator 98 for the swashplate position. The display device 98 has a variable resistor 100 and a pointer 102 . Accordingly, an electrical signal, which is characteristic of the swashplate position, is given to the electrical control 94 via the display device 98 . In a known manner, the position of the swash plate 26 of the pump 10 is directly related to the displacement volume of the pump 10 and thus to the fluid volume that flows from the pump 10 to the motor 12 at a predetermined speed of the drive shaft 18 .

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 ist ferner mit einem Nadelkolben 104 versehen, dessen eines Ende an dem Bund 74 anliegt, während sein anderes Ende über ein Wechselventil 106 mit der Hochdruckleitung 14 oder 16 hydraulisch gekoppelt ist. Dementsprechend ist die von dem Nadelkolben 104 auf den Ventilkolben 68 ausgeübte, nach links gerichtete Kraft unmittelbar proportional dem höchsten Druck in den Leitungen 14 und 16. Bei diesem Druck handelt es sich in den meisten Fällen um den Druck des Druckmittels, das von der Pumpe 10 zum Motor 12 strömt, um die Abtriebswelle 32 anzutreiben.The electro-hydraulic control device 56 is also provided with a needle piston 104 , one end of which abuts the collar 74 , while the other end is hydraulically coupled to the high-pressure line 14 or 16 via a shuttle valve 106 . Accordingly, the leftward force exerted by the needle piston 104 on the valve piston 68 is directly proportional to the highest pressure in the lines 14 and 16 . In most cases, this pressure is the pressure of the pressure medium that flows from the pump 10 to the motor 12 in order to drive the output shaft 32 .

Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 als Eingangsdrehmomentbegrenzer für das hydrostatische Getriebe angeschlossen. In the illustrated embodiment, the electro-hydraulic control device 56 is connected as an input torque limiter for the hydrostatic transmission.

Sie arbeitet wie folgt. Bekanntlich ist der Systemdruck multipliziert mit dem Verdrängungsvolumen (Volumen des geförderten Druckmittels) eine unmittelbare Funktion des Drehmoments des hydraulischen Systems. Wenn man daher das Produkt aus Systemdruck und Verdrängungsvolumen konstant hält, kann man für eine Drehmomentbegrenzung des Systems sorgen und dadurch das maximale Drehmoment des hydraulischen Systems an das maximale Drehmoment anpassen, das der zum Antreiben der Antriebswelle 18 verwendete Primärantrieb abgibt. Wie veranschaulicht, wird die Größe des Verdrängungsvolumens der Pumpe 10 über das Anzeigegerät 98 für die Stellung der Schrägscheibe an die elektrische Steuerung 94 gegeben. Der Systemdruck wird über das Wechselventil 106 dem Nadelkolben 104 zugeführt. Wenn der auf den Nadelkolben einwirkende Systemdruck ansteigt und die Kraft der Feder 76 übertrifft, wird der Druck des Druckmittels, das von der Ladepumpe 20 zum Servosteuerventil 46 geht, durch die Verbindung mit dem Ablauf 38 herabgesetzt. Dazu kommt es durch ein Verstellen des Bundes 72 in eine Stellung, in der die Ringnuten 64 und 66 miteinander in Verbindung gebracht werden. Wenn der auf das Servosteuerventil 46 einwirkende Druck verringert wird, sorgen das Zentriermoment der Pumpe 10 und die in den Servoeinrichtungen 28 und 30 sitzenden Federn für eine Verkleinerung des Verdrängungsvolumens der Pumpe auf den Wert, der zur Aufrechterhaltung des Systemdrucks erforderlich ist. Bei abnehmendem Verdrängungsvolumen geht jedoch ein elektrisches Signal über das Anzeigegerät 98 an die elektrische Steuerung 94. Dies führt zu einer Verkleinerung der auf den Ventilkolben 90 ausgeübten, nach links gerichteten Kraft, wodurch der Druck des Druckmittels in der Kammer 82 abgesenkt wird. Infolgedessen kann der Ventilkolben 68 sich in Fig. 1 nach rechts zurückbewegen; er kann Druckmittel von der Ladepumpe 20 zum Servosteuerventil 46 gelangen lassen.It works as follows. As is known, the system pressure multiplied by the displacement volume (volume of the pressure medium delivered) is a direct function of the torque of the hydraulic system. Therefore, if the product of system pressure and displacement volume is kept constant, one can provide a torque limitation of the system and thereby adapt the maximum torque of the hydraulic system to the maximum torque which the primary drive used to drive the drive shaft 18 delivers. As illustrated, the size of the displacement volume of the pump 10 is given to the electrical controller 94 via the swash plate position indicator 98 . The system pressure is supplied to the needle piston 104 via the shuttle valve 106 . When the system pressure acting on the needle piston rises and exceeds the force of the spring 76 , the pressure of the pressure medium going from the charge pump 20 to the servo control valve 46 is reduced by the connection to the outlet 38 . This is achieved by adjusting the collar 72 into a position in which the ring grooves 64 and 66 are brought into connection with one another. When the pressure acting on the servo control valve 46 is reduced, the centering moment of the pump 10 and the springs located in the servo devices 28 and 30 reduce the displacement volume of the pump to the value required to maintain the system pressure. If the displacement volume decreases, however, an electrical signal goes to the electrical controller 94 via the display device 98 . This leads to a reduction in the leftward force exerted on the valve piston 90 , as a result of which the pressure of the pressure medium in the chamber 82 is reduced. As a result, the valve piston 68 can move backward to the right in FIG. 1; he can let pressure medium get from the charge pump 20 to the servo control valve 46 .

In ähnlicher Weise wird bei einem Absinken des Systemdrucks der Ventilkolben 68 in Fig. 1 nach rechts verschoben, wodurch der Druck des Druckmittels von der Ladepumpe 20 auf das Steuerventil 46 und damit das Verdrängungsvolumen der Pumpe 10 erhöht werden. Wenn dies geschieht, liefert jedoch das Anzeigegerät 98 für die Schrägscheibenstellung ein elektrisches Signal an die elektrische Steuerung 94, das zu einer Erhöhung der auf den Ventilkolben 90 ausgeübten, nach links gerichteten Kraft führt. Der Ventilkolben 90 wird in Richtung auf die Öffnung 92 verstellt, wodurch der Druck in der Kammer 82 ansteigt. Dieser Druckanstieg führt zu einem Verschieben des Ventilkolbens 68 in Fig. 1 nach links; der Ventilkolben 68 wird in die gewünschte Stellung zurückgebracht. Similarly, when the system pressure drops, the valve piston 68 in FIG. 1 is shifted to the right, as a result of which the pressure of the pressure medium from the charge pump 20 to the control valve 46 and thus the displacement volume of the pump 10 are increased. When this happens, however, the swashplate position indicator 98 provides an electrical signal to the electrical controller 94 that increases the leftward force applied to the valve piston 90 . The valve piston 90 is moved in the direction of the opening 92 , as a result of which the pressure in the chamber 82 increases. This increase in pressure leads to a displacement of the valve piston 68 to the left in FIG. 1; the valve piston 68 is returned to the desired position.

Im Betrieb wird das Ladepumpen-Druckbegrenzungsventil 36 so eingestellt, daß es einen Höchstdruck der Ladepumpe von ungefähr 13,8 bar aufrechterhält. Das Ventil 88 ist so ausgelegt, daß es den Druck des Druckmittels innerhalb der Kammer 82 in Abhängigkeit von dem von der elektrischen Steuerung 94 eingehenden Signal linear von etwa 0,7 bar bis 10,3 bar vorgibt. Das Hochdruckbegrenzungsventil der Regeleinrichtung 34 wird im allgemeinen auf einen Wert zwischen ungefähr 240 und 415 bar eingestellt. Geeignete Abwandlungen hinsichtlich der dem Druck in der Kammer 82 ausgesetzten Fläche des Bundes 74 und der dem Systemdruck ausgesetzten Fläche des Nadelkolbens 104 lassen sich ohne weiteres vorsehen. Die Ausbildung der elektronischen Schaltung der elektrischen Steuerung 94 kann vom Fachmann in Abhängigkeit von den im Einzelfall gestellten Anforderungen getroffen werden.In operation, the charge pump pressure relief valve 36 is adjusted to maintain a charge pump maximum pressure of approximately 13.8 bar. The valve 88 is designed such that it prescribes the pressure of the pressure medium within the chamber 82 linearly from approximately 0.7 bar to 10.3 bar as a function of the signal coming from the electrical control 94 . The high pressure relief valve of controller 34 is generally set to a value between approximately 240 and 415 bar. Suitable modifications with regard to the area of the collar 74 exposed to the pressure in the chamber 82 and the area of the needle piston 104 exposed to the system pressure can be readily provided. The person skilled in the art can design the electronic circuit of the electrical control 94 depending on the requirements made in individual cases.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der elektrohydraulischen Regeleinrichtung. Dabei wird der Regeleinrichtung 56 Druckmittel von der Ladepumpe 20 über Durchlässe 108 und 110 zugeführt. Ein Durchlaß 111 steht über die Leitung 50 mit dem Servosteuerventil 46 in Verbindung. Die Kammer 80 ist über einen Durchlaß 112 an den Behälter 38 angeschlossen. Fig. 2 shows a preferred embodiment of the electro-hydraulic control device. The control device 56 is supplied with pressure medium from the charge pump 20 via passages 108 and 110 . A passage 111 communicates with the servo control valve 46 via line 50 . The chamber 80 is connected to the container 38 via a passage 112 .

Der Ventilkolben 68 sitzt innerhalb einer mehrfach abgestuften Bohrung 114, 116, 118 und weist Bunde 120, 122, 124, 126, 128 und 130 auf. Der Bund 120 verhindert, daß Druckmittel von der Bohrung 114 zu der Kammer gelangt, die die einstellbare Feder 76 aufnimmt. Der Bund 122 oder 124 legt sich in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkolbens 68 gegen die Wand der Bohrung 114 an. Der Bund 126 liegt in Abstand von den Wänden der Bohrung 116, so daß Druckmittel vom Durchlaß 111 über die Bohrung 114 und die Bohrung 116 in die Kammer 80 sowie von dort über den Durchlaß 112 zu dem Behälter gelangen kann. Die Bunde 128 und 130 stehen mit der Wand der Bohrung 118 in Berührung.The valve piston 68 is seated within a multiply stepped bore 114, 116, 118 and has collars 120, 122, 124, 126, 128 and 130 . The collar 120 prevents pressure medium from the bore 114 from reaching the chamber which receives the adjustable spring 76 . Depending on the position of the valve piston 68, the collar 122 or 124 bears against the wall of the bore 114 . The collar 126 is spaced from the walls of the bore 116 so that pressure medium can pass from the passage 111 through the bore 114 and the bore 116 into the chamber 80 and from there through the passage 112 to the container. Collars 128 and 130 are in contact with the wall of bore 118 .

Das mit einer variablen Kraft arbeitende Ventil 88 kann ein herkömmliches Proportionaldruckregelventil sein. Die variable Drosselöffnung, die in Fig. 1 von dem Ventilkolben 90 und der Öffnung 92 gebildet wird, ist innerhalb des Ventils 88 schematisch als verstellbare Drosselöffnung 132 angedeutet. Die Drosselöffnung 132 und die Drosselöffnung 84 sind Bestandteile des vorstehend genannten Ventils. Die Regeleinrichtung 56 weist Durchlässe 134 und 136 auf, um Druckmittel vom Durchlaß 110 über die Bohrung 118 zur Drosselöffnung 84 und von dort entweder zum Durchlaß 86 oder zum Durchlaß 112 gelangen zu lassen, je nachdem, wie weit die verstellbare Drosselöffnung 132 geöffnet ist.Variable force valve 88 may be a conventional proportional pressure control valve. The variable throttle opening, which is formed by the valve piston 90 and the opening 92 in FIG. 1, is indicated schematically as an adjustable throttle opening 132 within the valve 88 . The throttle opening 132 and the throttle opening 84 are components of the aforementioned valve. The control device 56 has passages 134 and 136 in order to allow pressure medium to pass from the passage 110 via the bore 118 to the throttle opening 84 and from there either to the passage 86 or to the passage 112 , depending on how far the adjustable throttle opening 132 is open.

Die einstellbare Feder 76 ist mit einem verstellbaren Anschlag 138 versehen, der in die Regeleinrichtung 56 hinein- oder aus dieser herausgeschraubt werden kann. Die Lage des verstellbaren Anschlags 138 bestimmt die nach rechts gerichtete Kraft, die von der Feder 76 auf den Ventilkolben 68 ausgeübt wird.The adjustable spring 76 is provided with an adjustable stop 138 which can be screwed into or out of the control device 56 . The position of the adjustable stop 138 determines the rightward force exerted by the spring 76 on the valve piston 68 .

Im Betrieb wirkt der Druck des Druckmittels in den Kammern 82 und 140 des Wechselventils 106 auf die betreffenden Flächen des Bunds 130 bzw. des Nadelkolbens 104, wodurch der Ventilkolben 68 entgegen der Kraft der Feder 76 in Fig. 2 nach links vorgespannt wird. Wenn sich der Ventilkolben 68 nach links bewegt, wird das Druckmittel, das von der Ladepumpe 20 über den Durchlaß 108 um den Bund 122 herum zum Durchlaß 111 und von dort zu dem Servosteuerventil 46 strömt, langsam gedrosselt, bis ein Punkt erreicht wird, bei dem sich der Bund 122 gegen die linke Wand der Bohrung 114 anlegt und den Druckmittelstrom unterbricht. Jetzt beginnt der Bund 124, sich von der rechten Wand der Bohrung 114 wegzubewegen, wodurch für eine Verbindung zwischen dem Durchlaß 111 und der Bohrung 116 gesorgt wird; Druckmittel läuft daher vom Durchlaß 111 zum Behälter ab. Der Druck, der von der Ladepumpe 20 über den Durchlaß 111 angelegt wird, hängt daher unmittelbar von der Stellung des Ventilkolbens 68 in der Regeleinrichtung 56 ab. Die Lage des Ventilkolbens 68 ist ihrerseits unmittelbar abhängig von der von der Feder 76 ausgeübten Kraft und der von dem Druck des Druckmittels in der Kammer 82 auf die Fläche des Bundes 130 ausgeübten Kraft, sowie von der Kraft, die der Druck des Druckmittels in der Kammer 140 auf die betreffende Fläche des Nadelkolbens 104 ausübt.In operation, the pressure of the pressure medium in the chambers 82 and 140 of the shuttle valve 106 acts on the relevant surfaces of the collar 130 or the needle piston 104 , as a result of which the valve piston 68 is biased to the left against the force of the spring 76 in FIG. 2. When the valve piston 68 moves to the left, the pressure medium flowing from the charge pump 20 via the passage 108 around the collar 122 to the passage 111 and from there to the servo control valve 46 is slowly throttled until a point is reached at which the collar 122 bears against the left wall of the bore 114 and interrupts the pressure medium flow. The collar 124 now begins to move away from the right wall of the bore 114 , thereby providing a connection between the passage 111 and the bore 116 ; Pressure medium therefore runs from the passage 111 to the container. The pressure which is applied by the charge pump 20 via the passage 111 therefore depends directly on the position of the valve piston 68 in the control device 56 . The position of the valve piston 68 is in turn directly dependent on the force exerted by the spring 76 and the force exerted on the surface of the collar 130 by the pressure of the pressure medium in the chamber 82 , and on the force exerted by the pressure of the pressure medium in the chamber 140 exerts on the relevant surface of the needle piston 104 .

Das Wechselventil 106 kann ein gesondertes Gehäuse 142 aufweisen, das über Schrauben 144 an dem Gehäuse 146 der Regeleinrichtung 56 angebracht werden kann. Falls erwünscht, kann das Wechselventil 106 abgenommen werden; anstelle dieses Ventils kann eine flache Platte auf das Gehäuse 146 aufgeschraubt werden. In diesem Fall wird die Stellung des Ventilkolbens 68 innerhalb des Ventils 56 nur von dem Druck des Fluids in der Kammer 82 und von der Kraft der Feder 76 bestimmt.The shuttle valve 106 can have a separate housing 142 which can be attached to the housing 146 of the control device 56 by means of screws 144 . If desired, the shuttle valve 106 can be removed; a flat plate can be screwed onto the housing 146 instead of this valve. In this case, the position of the valve piston 68 within the valve 56 is determined only by the pressure of the fluid in the chamber 82 and by the force of the spring 76 .

Es können unterschiedlich ausgelegte elektrische Steuerungen vorgesehen werden, um das mit variabler Kraft arbeitende Ventil 88 zu betätigen und dementsprechend den Druck innerhalb der Kammer 82 zu beeinflussen. Diesen elektrischen Steuerungen können Eingangssignale in Abhängigkeit von der Lage der Schrägscheiben einer Verstellpumpe und/oder eines Verstellmotors zugeführt werden. Der Druck in der Kammer 82 kann auch unmittelbar von dem Systemdruck abhängig gemacht werden, indem der Durchlaß 110 verschlossen und bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ventil die Nadelrolle 104 entfernt wird. Es können auch elektrische Steuerungen vorgesehen sein, die in Abhängigkeit von Eingangssignalen von einem Primärantrieb, der die Antriebswelle 18 der Pumpe 10 antreibt, sowie von der Stellung der Schrägscheibe 26 arbeiten, um zu verhindern, daß der Primärantrieb bei Überlastung abgewürgt wird.Different sized electrical controls can be provided to actuate the variable force valve 88 and accordingly affect the pressure within the chamber 82 . Input signals depending on the position of the swash plates of a variable displacement pump and / or a variable displacement motor can be supplied to these electrical controls. The pressure in the chamber 82 can also be made directly dependent on the system pressure by closing the passage 110 and removing the needle roller 104 in the valve illustrated in FIG. 2. Electrical controls may also be provided which operate in response to input signals from a primary drive which drives the drive shaft 18 of the pump 10 and the position of the swash plate 26 to prevent the primary drive from stalling when overloaded.

Es wurde also eine einzige hydraulische Steuer- oder Regeleinrichtung geschaffen, deren Grundkomponenten leicht geändert werden können, um eine Anzahl von Steuer- oder Regelfunktionen durchzuführen. Die Drosselöffnung 132 kann dabei in Abhängigkeit von einem für das Verdrängungsvolumen der der Verstellpumpe oder des Verstellmotors kennzeichnenden elektrischen Eingangssignal mechanisch oder hydraulisch verstellt werden. Die Druckmittelkammer 82 kann mit dem federseitigen Ende des Ventilkolbens 68 in Verbindung stehen und benutzt werden, um eine Kraft auszuüben, die der von der Nadelrolle 104 ausgeübten Kraft entgegenwirkt.A single hydraulic control or regulating device has therefore been created, the basic components of which can easily be changed in order to carry out a number of control or regulating functions. The throttle opening 132 can be adjusted mechanically or hydraulically as a function of an electrical input signal which characterizes the displacement volume of the variable displacement pump or the variable displacement motor. The pressure medium chamber 82 can be connected to the spring-side end of the valve piston 68 and can be used to exert a force that counteracts the force exerted by the needle roller 104 .

Claims

1. Control device for a hydrostatic transmission with a hydraulic pump ( 10 ) and a hydraulic motor ( 12 ),
the displacement volume of the hydraulic pump and / or the hydraulic motor being adjustable by means of a pressure medium-operated servo device ( 28, 30 ),
the pressure medium is supplied from a pressure medium source ( 20 ) via a manually operated servo control valve ( 46 ) and the control device ( 56 ) lying in series between the pressure medium source and the servo control valve,
and the control device is provided with

- a housing ( 146 ) having a bore ( 58, 60 );
- one in the bore (58, 60) opens the first passage (64) which lies with a line leading to the inlet of the servo control valve (46) line (50) in series;
- A in the bore ( 58, 60 ) opening second passage ( 62 ) which is in series with the pressure medium source ( 20 );
- A in the bore ( 58, 60 ) opening third passage ( 66 ) which is in series with an outlet ( 38 );
- In the bore ( 58, 60 ) adjustably arranged valve slide ( 68 ), which connects the first passage ( 64 ) either with the second - first position - or with the third - second position - passage ( 62 or 66 ) ;
- A spring biasing device ( 76 ) which biases the valve slide ( 68 ) in the direction of the first position or second position, in which the first passage ( 64 ) communicates with one of the further passages ( 62 or 66 ); and
- A hydraulic biasing device ( 74, 82, 84, 86 ) which biases the valve spool ( 68 ) against the force of the spring biasing device ( 76 ) in the direction of the second position in which the first passage is in communication with the passage ( 66 ) ;
- The hydraulic pre-tensioning device is provided with:
- a pressure medium chamber ( 82 ) which can be connected to the pressure medium source ( 20 ),
- - One between the pressure medium chamber ( 82 ) and the outlet ( 38 ) in series with these adjustable throttle device ( 88, 132 ), with which the pressure of the pressure medium in the pressure medium chamber ( 82 ) is adjustable between a minimum value and a maximum value, and
- a member ( 74 ) responsive to the pressure of the pressure medium in the pressure medium chamber ( 82 ) for pretensioning the valve slide ( 68 ) against the force of the spring pretensioning device ( 76 ),

characterized,
that in series between the pressure medium source ( 20 ) and the pressure medium chamber ( 82 ) is a fixed throttle opening ( 84 ), and
that the adjustable throttle device ( 88, 132 ) is actuated by means of an electrical input signal which is characteristic of the displacement volume of the hydraulic pump ( 10 ) or of the hydraulic motor ( 12 ) with an adjustable displacement volume.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the electrical input signal of the adjustable throttle device ( 88, 132 ) from the position of the swash plate ( 26 ) of the hydraulic pump ( 10 ) or the hydraulic motor ( 12 ) is obtained with an adjustable displacement volume.