DE2900224A1

DE2900224A1 - HYDRAULIC CONTROL DEVICE

Info

Publication number: DE2900224A1
Application number: DE19792900224
Authority: DE
Inventors: Charles R Cornell
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1979-11-29
Also published as: FR2426816B2; FR2426816A2

Description

- 1O -- 1O -

77-HSP-18377-HSP-183

EATON CORPORATION 1OO Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.EATON CORPORATION 1OO Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.

Hydraulische Regeleinrichtung (Zusatz zu Patentanmeldung P 28 17 629.6)Hydraulic control device (addendum to patent application P 28 17 629.6)

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steueroder Regeleinrichtung zum Ändern des Steuerdruckes, mit dem ein Regelgerät beaufschlagt wird, das vorgesehen ist, um den Servos einer Verstellpumpe Fluid zuzuleiten, nach Patentanmeldung P 28 17 629.6.The invention relates to an electro-hydraulic control or regulating device for changing the control pressure, with to which a control device is applied, which is provided to supply fluid to the servos of a variable displacement pump Patent application P 28 17 629.6.

Bei der Auslegung von Steuerungen oder Regelungen für hydrostatische Getriebe ist es üblich, für jede gewünschte Funktion eine eigene Steuerung oder Regelung zu entwickeln. Beispielsweise wird eine Druckübersteuerung so ausgelegt, daß sie den Systemdruck eines Getriebes überwacht, um das Getriebe gegen übermäßige Überlastungen zu schützen. Druckübersteuerungen sind als solche bekannt und werden im folgenden näher erläutert.When designing controls or regulations for For hydrostatic transmissions, it is common to develop a separate control or regulation for each desired function. For example, a pressure override is designed so that it monitors the system pressure of a transmission, to protect the gear unit against excessive overloads. Pressure overrides are known as such and are explained in more detail below.

Bei einer weiteren bekannten Regeleinrichtung handelt es sich um einen Eingangsdrehmomentbegrenzer oder einen Eingangsleistungsbegrenzer, der das Drehmoment eines hydro-Another known control device is an input torque limiter or an input power limiter, the torque of a hydro

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statischen Getriebes an dasjenige des Primärantriebs anpaßt. Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen sind für gewöhnlich mit Nocken ausgestattet, um den kompensierenden Übersteuerungsdruck für jede Taumelscheibenstellung zurückzustellen und einen konstanten Wert für das Produkt aus Systemdruck und Verdrängungsvolumen der Pumpe aufrechtzuerhalten. Andere bekannte Eingangsdrehmomentbegrenzungssysteme sind hydraulisch ausgelegt; dabei wird ein Druckabfall an einem Kompensations- oder Übersteuerungsventilkolben proportional dem Verdrängungsvolumen der Pumpe gehalten. Dies wird im allgemeinen mittels einer verstellbaren Drosselöffnung erreicht. Weitere bekannte Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen sind elektrisch aufgebaut. Dabei werden das Verdrängungsvolumen der Pumpe und der Systemdruck jeweils gemessen und dann multipliziert, um ein Signal zu erzeugen, das anschließend zur Regelung des Verdrängungsvolumens der Pumpe herangezogen wird. Alle bekannten elektrischen Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen machen von einem Druckwandler Gebrauch.static transmission adapts to that of the primary drive. Input torque limit controls are usually equipped with cams to compensate for the Reset override pressure for each swashplate position and maintain a constant value for the product from maintaining system pressure and displacement of the pump. Other known input torque limiting systems are designed hydraulically; this creates a pressure drop across a compensation or override valve piston kept proportional to the displacement of the pump. This is generally done using a adjustable throttle opening reached. More well-known Input torque limit controls are built electrically. Thereby the displacement volume the pump and the system pressure are each measured and then multiplied to produce a signal which is subsequently used to control the displacement of the Pump is used. All known electrical input torque limit controls make use of a pressure transducer.

Außerdem erfordern die bekannten Steuerungen ebenso wie die Vorrichtung nach dem Hauptpatent eine Erfassung des Verdrängungsvolumens der Pumpe als ein Eingangssignal für die Systemlogik. Dies macht es notwendig, daß mindestens ein Teil der Steuerung auf der Pumpe sitzt, um die Taumelscheibenstellung zu ermitteln. Dadurch wirdIn addition, the known controls require as well as the device according to the main patent a detection of the displacement volume of the pump as an input signal for the system logic. This makes it necessary that at least part of the control sits on the pump in order to to determine the swashplate position. This will

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das System weniger flexibel, was die Anwendung von Fernsteuerungen und die relative Anordnung der verschiedenen Systemkomponenten anbelangt. Eine elektrische Erfassung des Verdrängungsvolumens führt ferner zu einem Gleichspannungssignal, das durch Rauschen, d. h. durch elektrische Störsignale und Rauschkomponenten, nachteilig beeinflußt werden kann. Das Ermitteln des Verdrängungsvolumens ist schließlich in der Regel verhältnismäßig aufwendiger und kostspieliger als das Bestimmen gewisser anderer Kenngrößen des Systems, beispielsweise der Drehzahlen von Wellen.the system less flexible in terms of the use of remote controls and the relative arrangement of the various system components. An electrical detection of the displacement volume also leads to a DC voltage signal which is caused by noise, i.e. H. by electrical Noise signals and noise components, can be adversely affected. Determining the displacement volume after all, is usually relatively more complex and expensive than determining certain other parameters of the system, for example the speed of shafts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Ausgestaltung der Lösung nach dem Hauptpatent (Anmeldung P 28 17 629.6) eine einfache und kostensparende elektrohydraulisch^ Steuer- oder Regeleinrichtung zu schaffen, die benutzt werden kann, um das Eingangsdrehmoment oder die Leistung zu begrenzen, ohne die Taumelscheibenstellung zu erfassen.The invention is based on the object in an embodiment the solution according to the main patent (application P 28 17 629.6) a simple and cost-saving electrohydraulic ^ To provide control or regulating device that can be used to control the input torque or limit the power without detecting the swashplate position.

Bei vielen der elektrischen Steuer- oder Regelgeräte der oben diskutierten Art ist es erwünscht, ein Befehlssignal zu erzeugen, das einen Quotienten darstellt, der sich aus der Division einer Kenngröße des Systems durch eine andere ergibt, wobei entweder der Dividend oder der Divisor eine von Hand ausgewählte Eingangsgröße oder eine variable Systemkenngröße sein kann. Beispielsweise er-In many of the electrical control devices of the type discussed above, it is desirable to have a command signal to generate that represents a quotient that results from dividing a characteristic of the system by a others results, with either the dividend or the divisor being a manually selected input variable or a can be a variable system parameter. For example he

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zeugt bei der nachstehend geschilderten elektrohydraulischen Eingangsleistungsbegrenzungssteuerung die Systemlogik ein variables Druckbefehlssignal, das dem maximalen Systemdruck für jede gegebene Motorabtriebsdrehzahl entspricht. Mathematisch wird dieses Druckbefehlssignal erhalten, indem die Solleingangsleistung (ein von Hand eingestellter Wert) durch die Motorabtriebsdrehzahl (eine variable Systemkenngröße) dividiert wird.testifies to the electrohydraulic described below Input power limit control the system logic sends a variable pressure command signal corresponding to the maximum System pressure for any given engine output speed. This print command signal becomes mathematical obtained by dividing the nominal input power (a manually set value) by the motor output speed (a variable system parameter) is divided.

Bei bekannten elektrohydraulischen Steuergeräten werden notwendige Divisionsfunktionen im allgemeinen auf eine von zwei Weisen durchgeführt: entweder wird der Quotient unter Verwendung einer linearen Approximation (oder einer Folge von linearen Approximationen) angenähert, oder der Quotient ird mittels einer analogen Dividierstufe tatsächlich errechnet. Das mit linearer Approximation arbeitende Verfahren führt zu einem vergleichsweise schlechten Betriebsverhalten, während das Verfahren der analogen Division für eine Anwendung bei Steuerungen von hydrostatischen Getrieben übermäßig kostspielig ist.In known electrohydraulic control units, necessary division functions are generally assigned to one carried out by two ways: either the quotient approximated using a linear approximation (or a series of linear approximations), or the The quotient is actually made by means of an analog dividing stage calculated. The method that works with linear approximation leads to a comparatively poor one Operating behavior, while the analog division method for an application in controls of hydrostatic Driven is excessively costly.

Der Erfindung liegt daher ferner die Aufgabe zugrunde, eine elektrohydraulische Steuerung oder Regelung zu schaffen, die ein einfaches, kostensparendes Verfahren zur Errechnung eines "Quotienten" vorsieht, der dann von der Steuerung als ein Befehlssignal genutzt wird.The invention is therefore also based on the object to create an electro-hydraulic control or regulation that is a simple, cost-saving process to calculate a "quotient", which is then of the controller is used as a command signal.

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Die Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe mit einer Pumpe und einem Motor ist mit einer fluidbetätigten Einrichtung zum Ändern des Verdrängungsvolumens der Pumpe und einer Drucktluidquelle zum Betätigen der fluidbetätigten Einrichtung ausgestattet. Die Regeleinrichtung weist erfindungsgemäß ein Gehäuse auf, das eine Ventilbohrung, einen Einlaßfluiddurchlaß, einen Steuerfluiddurchlaß und einen Ablauffluiddurchlaß bildet, wobei die Durchlässe mit der Ventilbohrung in Fluidverbindung stehen. Ein Ventil ist in der Ventilbohrung angeordnet. Es ist zwischen einer ersten Stellung, in der es eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaßfluiddurchlaß und dem Steuertluiddurchlaß erlaubt, und einer zweiten Stellung bewegbar, in der es eine Fluidverbindung zwischen dem Steuertluiddurchlaß und dem Ablauffluiddurchlaß gestattet. Das Ventil wird mittels einer ersten Vorspanneinrichtung in Richtung auf die erste Stellung sowie mittels einer zweiten Vorspanneinrichtung in Richtung auf die zweite Stellung vorgespannt. Eine der Vorspanneinrichtungen ist versehen mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines variablen elektrischen Druckbefehlssignals P und einer auf das Befehlssignal P unter Bildung einer variablen Vorspannkraft ansprechenden Einrichtung, wobei die variable Vorspannkraft mit dem variablen Druckbefehlssignal P in einer bekannten Weise verknüpft ist. Die Einrichtung zum Erzeugen des Befehlssignals P weist einen Stellbefehlssignalgenerator auf, dessen Stellbefehlssig-The control device for a hydrostatic transmission with a pump and a motor is with a fluid operated device for changing the displacement the pump and a source of pressurized fluid to operate the fluid operated device equipped. According to the invention, the control device has a housing which has a Valve bore, an inlet fluid passage, a control fluid passage and forming a drain fluid passage, the passages in fluid communication with the valve bore stand. A valve is arranged in the valve bore. It is between a first position in which there is a Fluid communication between the inlet fluid passage and the control fluid passage allowed, and a second position movable in which it allows fluid communication between the control fluid passage and the drain fluid passage. The valve is by means of a first biasing device in the direction of the first position and by means of a second biasing device biased toward the second position. One of the pretensioners is provided with means for generating a variable electrical pressure command signal P and means responsive to the command signal P to produce a variable biasing force, wherein the variable bias force is associated with the variable pressure command signal P in a known manner. the Device for generating the command signal P has a Control command signal generator whose control command signal

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nal variabel ist, um einem Solleingangsleistungsstellwert zu entsprechen. Die Einrichtung zum Erzeugen des Befehlssignals umfaßt ferner eine Einrichtung zur Lieferung eines Leistungsstellannäherungssignals, das proportional dem Produkt der Motorabtriebsdrehzahl und dem Momentanwert des variablen Druckbefehlssignals P ist. Zu der Anordnung gehört ferner eine Einrichtung zum Vergleichen des Eingangsleistungsstellwertes und des Leistungsstellnäherungssignals sowie zur ständigen Erzeugung eines neuen Druckbefehlssignals P, das die Differenz zwischen dem Eingangsstellwert und dem Stellannäherungssignal zu minimieren sucht.nal is variable to a nominal input power control value correspond to. The means for generating the command signal further includes means for providing a power control approximation signal which is proportional is the product of the engine output speed and the instantaneous value of the variable pressure command signal P. About the arrangement further includes means for comparing the input power control value and the power control approximation signal and for the continuous generation of a new pressure command signal P, which minimizes the difference between the input control value and the control approach signal seeks.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen naher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments. In the enclosed Drawings show:

Fig. 1 teilweise schematisch und teilweise imFig. 1 partly schematically and partly in

Schnitt ein Regelsystem für ein hydrpstatisches Getriebe mit einer erfindungsgemäß aufgebauten elektrohydraulischen Regeleinrichtung,Cut a control system for a hydrostatic Transmission with an electrohydraulic control device constructed according to the invention,

. 2 eine Konstantleistungskurve der bei dem. 2 is a constant power curve of the

Regelsystem nach der Erfindung benutzten Art,Control system according to the invention used type,

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Fig. 3 ein Blockschaltbild der bei dem RegelFig. 3 is a block diagram of the rule

system nach der Erfindung vorgesehenen Schaltungslogik,system provided according to the invention Circuit logic,

Fig. 4 ein Schaltbild einer bevorzugten AusFig. 4 is a circuit diagram of a preferred Aus

führungsform der Logik nach Fig. 3, sowie management form of the logic of FIG. 3, as well as

Fig. 5 und 6 Blockschaltbilder von logischen Schaltanordnungen für zwei abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung, die Eingang sdrehmomentbegrenzersteuerungen bilden .5 and 6 are block diagrams of logic switching arrangements for two modified embodiments of the invention, which form input torque limiter controls .

Das hydrostatische Getriebe nach Fig. 1 weist eine mit Taumelscheibe versehene Axialkolben-Verstellpumpe 10 auf, die über Leitungen 14 und 16 mit einem Konstantmotor 12 hydraulisch gekoppelt ist. Die Pumpe 10 ist in bekannter Weise aufgebaut und mit einer Antriebswelle 18 versehen, die die rotierenden Teile der Pumpe sowie eine Ladepumpe 2O antreibt, die über Rückschlagventile 22 und 24 an die Leitungen 14 bzw. 16 hydraulisch angekoppelt ist. Die Pumpe 10 weist ferner eine Taumelscheibe 26 auf, die mit Hilfe von zwei bekannten Verstellzylindern 28 und 30 verstellbar ist. Der Motor 12 ist mit einer Abtriebswelle 32 versehen. Parallel zum Motor 12 ist eine bekannte Regel- ~The hydrostatic transmission according to FIG. 1 has an axial piston variable displacement pump 10 provided with a swash plate, which is hydraulically coupled to a fixed-displacement motor 12 via lines 14 and 16. The pump 10 is known in FIG Way constructed and provided with a drive shaft 18, the rotating parts of the pump and a charge pump 2O drives the check valves 22 and 24 to the Lines 14 and 16 is hydraulically coupled. The pump 10 also has a swash plate 26 with Can be adjusted using two known adjusting cylinders 28 and 30. The motor 12 is provided with an output shaft 32 Mistake. In parallel with the motor 12 there is a known rule ~

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einrichtung 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 Speicherbehälter 38 in hydraulischer Verbindung.device 34 hydraulically coupled, which has a shuttle valve, has a high pressure relief valve and a boost pressure relief valve. A charge pump relief valve 36 is hydraulically coupled to the output of the charge pump 20. The pump 10, the motor 12 and the charge pump 20 are in hydraulic communication with a storage tank 38.

Die Verstellzylinder 28 und 30 sind über Leitungen 42 und 44 an ein handbetätigtes Servosteuerventxl 46 hydraulisch angekoppelt. Eine Leitung 48 verbindet die Federkammer des Steuerventils 46 mit dem Speicherbehälter. Eine weitere Leitung 50 sorgt in bekannter Weise für eine Verbindung zwischen der Bohrung des Steuerventils 46 und der Ladepumpe. Das Steuerventil 46 weist einen Steuerhebel 52 und ein Gestänge 53 auf, das den Ventilkolben 54 des Steuerventils mit der Taumelscheibe 26 verbindet, um den Ventilkolben 54 in Mittelstellung zu bringen, wenn die Stellung der Taumelscheibe mit der über den Steuerhebel 52 eingestellten Sollstellung übereinstimmt.The adjusting cylinders 28 and 30 are via lines 42 and 44 hydraulically coupled to a manually operated servo control valve 46. A line 48 connects the spring chamber of the control valve 46 with the storage tank. Another line 50 provides a connection in a known manner between the bore of the control valve 46 and the charge pump. The control valve 46 has a control lever 52 and a linkage 53, which the valve piston 54 of the control valve connects to the swash plate 26 to bring the valve piston 54 to the center position when the position the swash plate with the control lever 52 the set target position corresponds.

Die vorstehend genannten Baugruppen sind in Verbindung mit der Steuerung von hydrostatischen Getrieben bekannt. Infolgedessen bedarf es keiner weiteren Erläuterung der Arbeitsweise dieser Baugruppen. Im folgenden sind eine elektrohydraulisch^ Regeleinrichtung 56 und deren Arbeitsweise in Verbindung mit den zuvor genannten Teilen desThe assemblies mentioned above are connected known with the control of hydrostatic transmissions. As a result, no further explanation of the How these assemblies work. The following is an electrohydraulic control device 56 and its mode of operation in connection with the aforementioned parts of the

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- 18 hydrostatischen Getriebes beschrieben.- 18 hydrostatic transmission described.

Die elektrohydraulisch^ Regeleinrichtung 56 weist ein Gehäuse auf, das eine mehrfach abgestufte Bohrung 58, 59
und 60 bildet. Zwei axial in Abstand voneinander liegende Durchlässe 62 und 64 schneiden.die Bohrung 58, während mehrere axial in Abstand voneinander liegende Durchlässe 66, 68 und 70 die Bohrung 6O schneiden und/oder mit dieser in Verbindung■stehen. Der Durchlaß 62 nimmt unter
Druck stehendes Fluid von der Ladepumpe 20 über den stromauf liegenden Teil der Leitung 50 auf, während der Durchlaß 64 mit dem Steuerventil 46 über den stromab" liegenden Teil der Leitung 5O in Verbindung steht.The electrohydraulic control device 56 has a housing which has a multi-stepped bore 58, 59
and 60 forms. Two axially spaced passages 62 and 64 intersect the bore 58, while a plurality of axially spaced passages 66, 68 and 70 intersect the bore 60 and / or are in communication therewith. The passage 62 takes under
Pressurized fluid from charge pump 20 through the upstream portion of line 50, while passage 64 communicates with control valve 46 through the downstream portion of line 50.

In den Bohrungen 58 und 59 sitzt ein Ventilkolben 72 mit mehreren Bunden 74, zwei Bunden 76 und einem einzelnen
Bund 78. Die Bunde 74 verhindern, daß Fluid von der Bohrung 58 in die Kammer einströmt, die eine den Ventilkolben 72 in Richtung auf die Stellung nach Fig. 1 vorspannende, einstellbare Feder 80 aufnimmt, während Fluid vom Durchlaß 62 zum Durchlaß 64 übertreten kann. In der Bohrung 60 sitzt ein Ventilkolben 82 mit zwei Bunden 84 und 86. In sämtlichen Arbeitsstellungen des Ventilkolbens 82 trennt der Bund 84 den Durchlaß 66 vom Durchlaß 68 ab, '
während der Bund 86 den Durchlaß 68 vom Durchlaß 70 trennt.In the bores 58 and 59 sits a valve piston 72 with several collars 74, two collars 76 and a single one
Collar 78. Collars 74 prevent fluid from flowing from bore 58 into the chamber which receives an adjustable spring 80 biasing valve piston 72 toward the position of FIG. 1 while fluid can pass from passage 62 to passage 64 . In the bore 60 sits a valve piston 82 with two collars 84 and 86. In all working positions of the valve piston 82, the collar 84 separates the passage 66 from the passage 68, '
while the collar 86 separates the passage 68 from the passage 70.

Die Bohrung 59 und der Bund 78 bilden gemeinsam einenThe bore 59 and the collar 78 together form one

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Durchlaß 88, über den Fluid vom Durchlaß 64 strömen kann (wenn der Ventilkolben 72 in eine Stellung links von der in Fig. 1 dargestellten Stellung vorgespannt ist). Fluid aus dem Durchlaß 88 gelangt in eine Kammer 90, die mit dem Ablauf 38 oder Vorratsbehälter in Fluidverbindung steht. Der Durchlaß 68 steht mit dem Durchlaß 62 über einen Axialdurchlaß 92 in Verbindung; er enthält infolgedessen Fluid mit dem Ladepumpendruck. Der Bund 86 und die Bohrung 60 bilden gemeinsam eine Fluidkammer- 94; der in der Fluidkammer 94 herrschende Fluiddruck spannt den Ventilkolben 82 und den Ventilkolben 72 in Fig. 1 nach links vor.Passage 88 through which fluid can flow from passage 64 (when the valve piston 72 is in a position to the left of the is biased position shown in Fig. 1). Fluid from the passage 88 enters a chamber 90, which with the drain 38 or reservoir in fluid communication stands. The passage 68 is with the passage 62 on a Axial passage 92 in communication; it therefore contains fluid at the charge pump pressure. The federal government 86 and the Bore 60 together form a fluid chamber 94; the in The fluid pressure prevailing in the fluid chamber 94 biases the valve piston 82 and the valve piston 72 to the left in FIG. 1 before.

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 ist ferner mit einer Madelrolle 96 versehen, deren eines Ende an dem rechten Ende des Ventilkolbens 82 anliegt, während ihr anderes Ende über eine Leitung 98 und ein Wechselventil 100 mit derjenigen der Leitungen 14 oder 16 hydraulisch gekoppelt ist, die unter hohem Druck (Systemdruck) stehendes Fluid enthält. Dementsprechend ist die von der Nadelrolle 96 auf den Ventilkolben 82 ausgeübte, nach links gerichtete Kraft unmittelbar proportional dem Systemdruck, bei dem es sich in den meisten Fällen um den Druck des Fluids handelt, das van der Pumpe 10 zum Motor 12 strömt.The electrohydraulic control device 56 is also provided with a Madelrolle 96, one end of which is at the right end of the valve piston 82 rests while you the other end via a line 98 and a shuttle valve 100 with that of the lines 14 or 16 hydraulically is coupled, which contains under high pressure (system pressure) standing fluid. Correspondingly, the one from the needle roller 96 leftward force exerted on valve piston 82 directly proportional to the system pressure, which in most cases is the pressure of the fluid flowing from pump 10 to motor 12.

Im folgenden sei der verbleibende Teil der elektrohydraulischen Regeleinrichtung 56 etwas schematisch erläutert.The following is the remaining part of the electro-hydraulic Control device 56 explained somewhat schematically.

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Die Durchlässe 66 und 70 sind über einen Fluiddurchlaß 102 untereinander verbunden, in dem sich eine verstellbare Drosselöffnung 104 befindet, während der Durchlaß 68 mit dem Fluiddurchlaß 102 über eine feste Drosselöffnung 106 in Verbindung steht. Weil der Durchlaß 68 Fluid mit dem Ladedruck enthält und der Durchlaß 66 auf Ablaufdruck liegt, ist der Fluiddruck im Durchlaß 70 und in der Kammer 94 -mit dem Querschnitt der verstellbaren Drosselöffnung 104 invers verknüpft. Der Querschnitt der verstellbaren Drosselöffnung 104 wird durch ein mit variabler Kraft arbeitendes Ventil 1O8 gesteuert, bei dem es sich um ein herkömmliches Proportionaldruckregelventil handeln kann, wie es zum Beispiel von der Firma Fema Corporation, Portage, Michigan, V.St.A., auf den Markt gebracht wird. Der Fluiddurchlaß 102, die verstellbare Drosselöffnung 104 und die feste Drosselöffnung 106 sind dabei Bestandteile des Fema-Ven'tils. Das mit variabler Kraft arbeitende Ventil 108 ist über zwei Leitungen mit einer elektrischen Steuerung 110 verbunden, die in Reihe mit einer Stromquelle 112 liegt. Die Funktion des Ventils 1O8 besteht darin, ein Druckbefehlssignal von der elektrischen Steuerung 110 aufzunehmen und die verstellbare Drosselöffnung 104 in Abhängigkeit von Änderungen des Befehlssignals derart zu verstellen, daß sich der Fluiddruck in der Kammer 94 in Abhängigkeit von Änderungen des Befehlssignals in einer bekannten Weise ändert. Vorzugsweise ist die Beziehung zwischen dem Befehlssignal und dem Fluiddruck in der Kam-The passages 66 and 70 are through a fluid passage 102 connected to one another, in which there is an adjustable throttle opening 104, while the passage 68 with the fluid passage 102 via a fixed orifice 106 is in communication. Because the passage 68 fluid with contains the boost pressure and the passage 66 is at discharge pressure, the fluid pressure is in the passage 70 and in the chamber 94 -with the cross-section of the adjustable throttle opening 104 inversely linked. The cross section of the adjustable Throttle opening 104 is variable through a Force-working valve 1O8 controlled, which is a conventional proportional pressure control valve can, for example, from the company Fema Corporation, Portage, Michigan, V.St.A. The fluid passage 102, the adjustable throttle opening 104 and the fixed throttle opening 106 are part of this of the Fema valve. The one working with variable force Valve 108 is connected by two lines to an electrical controller 110, which is in series with a power source 112 is located. The function of valve 108 is to receive a pressure command signal from electrical controller 110 take up and the adjustable throttle opening 104 as a function of changes in the command signal so that the fluid pressure in the chamber 94 in Depending on changes in the command signal changes in a known manner. Preferably the relationship is between the command signal and the fluid pressure in the chamber

mer 94 linear, d. h. entweder unmittelbar proportional oder umgekehrt proportional.mer 94 linear, d. H. either directly proportional or inversely proportional.

Wie dargestellt, wird die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 als ein Eingangsleistungsbegrenzer—verwendet, um die maximale Leistung zu begrenzen, die der Primärantrieb aufbringen muß, um die Antriebswelle 18 anzutreiben. Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 ist nur beispielshalber als Eingangsleistungsbegrenzer beschrieben; es versteht sich für den Fachmann, daß die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 auch auf verschiedene andere Weise eingesetzt werden kann, um den Betrieb eines hydrostatischen Getriebes zu steuern, indem unterschiedliche elektrische Steuerungen mit unterschiedlichen Eingangsbefehlssignalen für das Ventil 1O8 vorgesehen werden.As shown, the electro-hydraulic control device 56 as an input power limiter — used to limit the maximum power that the prime mover must apply in order to drive the drive shaft 18. The electro-hydraulic control device 56 is only described by way of example as an input power limiter; it is understood by those skilled in the art that the electrohydraulic Control device 56 can also be used in various other ways to control the operation of a Control hydrostatic transmission by using different electrical controls with different ones Input command signals provided for valve 1O8 will.

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 arbeitet nach dem bekannten hydraulischen Prinzip, daß das Produkt aus Systemdruck (p) und Systemdurchflußmenge (Q) unmittelbar proportional der der Pumpe zugeführten Eingangsleistung (HP) ist. Bei dem hydrostatischen Getriebe nach.Fig. 1, bei dem der Fluidmotor 12 ein Konstantmotor ist, ist die Motorabtriebsdrehzahl (N ) der Systemdurchflußmenge (Q) unmittelbar proportional, so daß gilt:The electrohydraulic control device 56 works on the known hydraulic principle that the product System pressure (p) and system flow rate (Q) directly proportional to the input power supplied to the pump (HP) is. With the hydrostatic transmission according to Fig. 1, in which the fluid motor 12 is a fixed displacement motor, the motor output speed (N) is the system flow rate (Q) directly proportional, so that:

HP d~ P x. N_m HP d ~ P x. N _m

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Wenn man daher den maximalen Systemdruck P in Abhängigkeit von Änderungen der Motorabtriebsdrehzahl N variiert, um ein konstantes Produkt aus P und N aufrechtzuerhal-If one therefore varies the maximum system pressure P as a function of changes in the engine output speed N, to maintain a constant product of P and N

ten (Fig. 2), ist es möglich, einen einfachen und gleichwohl genauen Eingangsleistungsbegrenzer aufzubauen.ten (Fig. 2), it is possible to have a simple and nonetheless build accurate input power limiters.

Bei der bevorzugten Ausführungsform kann dies geschehen, indem der elektrischen Steuerung 11O als elektrische Eingangssignale die Motorabtriebsdrehzahl N und die maximale Solleingangsleistung zugeführt werden. Im Falle der Fig. 1 wird die Motorabtriebsdrehzahl N mittels einesIn the preferred embodiment, this can be done by using the electrical controller 11O as electrical input signals the engine output speed N and the maximum nominal input power are supplied. In case of Fig. 1, the engine output speed N by means of a

verzahnten Bauteils 112, das mit der Welle 32 drehfest verbunden ist, und eines magnetischen Meßwertgebers 114 geliefert. Bei dem Meßwertgeber Vl 4 kann es sich in bekannter Weise um eine einfache, kostensparende Anordnung handeln, die magnetische Flußlinien ausbildet, welche von dem rotierenden verzahnten Bauteil 112 geschnitten werden. Infolgedessen wird ein Wechselspannungssignal erzeugt, dessen Frequenz proportional der Drehzahl des Bauteils 112 und damit proportional der Motorabtriebsdrehzahl N ist. Dieses Wechselspannungssignal wird über die Leitung 116 als das eine Eingangssignal zu der elektrischen Steuerung 11O übertragen.toothed component 112, which rotatably with the shaft 32 is connected, and a magnetic transducer 114 is supplied. In the case of the transducer Vl 4, it can be known Way to be a simple, cost-saving arrangement that forms magnetic flux lines, which of the rotating toothed component 112 can be cut. As a result, an AC voltage signal is generated, its frequency proportional to the speed of the component 112 and thus proportional to the engine output speed N is. This AC voltage signal is supplied via line 116 as the one input signal to the electrical Transfer control 11O.

Das andere Eingangssignal für die elektrische Steuerung 110 ist die maximale Eingangsleistung HP. Diese Leistung kann von Hand mittels eines linearen Potentiometers 120The other input signal for the electrical control 110 is the maximum input power HP. This power can be adjusted manually using a linear potentiometer 120

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eingestellt werden, dessen Enden mit der Steuerung 110 über eine an eine Bezugsspannung V_n angeschlossene Leitung 122 sowie eine Leitung 124 verbunden sind, an der eine Spannung V anliegt, die um einen vorbestimmten Betrag größer als die Spannung V_D ist. Der maximale SoIleingangsleistungswert wird mittels eines verstellbaren Schleifers 126 gewählt. Die dem Schleifer 126 zugeordnete Schaltungsanordnung innerhalb der elektrischen Steuerung 11O ist weiter unten im einzelnen näher erläutert.the ends of which are connected to the controller 110 via a _{line 122 connected to a reference voltage V n} and a line 124 to which a voltage V is applied which is greater than the voltage V _D by a predetermined amount. The maximum nominal input power value is selected by means of an adjustable grinder 126. The circuit arrangement assigned to the wiper 126 within the electrical control 110 is explained in greater detail below.

Wenn der auf die Nadelrolle 96 einwirkende Systemdruck ansteigt und die Kraft der einstellbaren Feder 80 übertrifft, wird der Druck des Fluids, das von der Ladepumpe 20 zu dem Handsteuerventil 46 geht, herabgesetzt. Dies tritt ein, wenn die Ventilkolben 82 und 72 von der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach links in eine Stellung gebracht werden, in welcher die Bunde 76 den Fluidstrom zwischen den Durchlässen 62 und 64 sowie zwischen den Durchlässen 64 und 88 dosieren. Wenn der Druck des dem Handsteuerventil 46 zugeleiteten Fluids verringert wird, sorgen die Zentriermomente der Pumpe 10 und die in den Verstellzylindern 28 und 30 sitzenden Federn für eine Verkleinerung des Verdrängungsvolumens der Pumpe. Bei abnehmendem Verdrängungsvolumen der Pumpe sinkt auch die Systemdurchflußmenge Q₁ was seinerseits eine Abnahme der Motorabtriebsdrehzahl N_m bewirkt, so daß das Produkt aus P und ^Nm ^konstant gehalten und der maximale Eingangsleistungs-As the system pressure acting on the needle roller 96 increases and exceeds the force of the adjustable spring 80, the pressure of the fluid passing from the charge pump 20 to the manual control valve 46 is decreased. This occurs when the valve pistons 82 and 72 are moved to the left from the position shown in FIG. 1 into a position in which the collars 76 meter the fluid flow between the passages 62 and 64 and between the passages 64 and 88. When the pressure of the fluid fed to the manual control valve 46 is reduced, the centering moments of the pump 10 and the springs seated in the adjusting cylinders 28 and 30 ensure a reduction in the displacement volume of the pump. With a decreasing displacement of the pump, the system flow rate Q ₁ also decreases, which in turn causes a decrease in the engine output speed N _m , so that the product of P and ^N m is ^{kept constant} and the maximum input power

909648/050*909648/050 *

stellwert nicht überschritten wird. Bei abnehmendem Systemdruck P kehren sich die oben erläuterten Verhältnisse um.set value is not exceeded. With decreasing system pressure P reverse the relationships explained above.

Bei einem typischen System kann das Ladepumpen-Druckbegrenzungsventil 36 so eingestellt sein, daß es den Ladepumpendruck auf ungefähr 13,8 bar begrenzt. Das Ventil 1O8 kann so gewählt sein, daß sich der Fluiddruck in, der Kammer 94 in Abhängigkeit von dem Druckbefehlssignal (von der elektrischen Steuerung 11O), von ungefähr 0,7 bar bis ungefähr 10,3 bar "linear ändert. Das Hochdruckbegrenzungsventil der Regeleinrichtung 34 wird im allgemeinen auf einen Wert zwischen ungefähr 240 bar und 415 bar eingestellt. Geeignete Abwandlungen hinsichtlich der relativen Flächen des Bundes 86 und der Nadelrolle 96 können ohne weiteres getroffen werden, um eine gewünschte Leistungsbegrenzungskurve der in Fig. 2 veranschaulichten Art zu erzielen.In a typical system, the charge pump relief valve 36 should be set to limit the charge pump pressure to approximately 13.8 bar. The valve 1O8 can be chosen so that the fluid pressure in, the Chamber 94 in response to the pressure command signal (from electrical controller 110), of about 0.7 bar to approximately 10.3 bar "changes linearly. The high pressure relief valve the control device 34 is generally set to a value between approximately 240 bar and 415 bar bar adjusted. Appropriate modifications with regard to the relative areas of the collar 86 and the needle roller 96 can readily be made to a desired one Power limitation curve illustrated in FIG. 2 Kind of achieve.

Fig. 3 zeigt die für die elektrische Steuerung 110 benutzte grundlegende Logik. Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 macht von einem Befehlssignal Gebrauch, das der Quotient ist, der erhalten wird, indem eine Systemkenngröße durch eine andere "dividiert" wird. In dem Blockdiagramm nach Fig. 3 ist eine Logikschaltung dargestellt, die an sich in der Datenverarbeitungstechnik bekannt ist und herangezogen werden kann, um eine Division3 shows that used for the electrical controller 110 basic logic. The electro-hydraulic control device 56 makes use of a command signal, which is the quotient obtained by dividing a system characteristic is "divided" by another. In the block diagram of Fig. 3, a logic circuit is shown, which is known per se in data processing technology is and can be used to make a division

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zu approximieren, ohne daß die Kosten und Schwierigkeiten einer elektrischen Durchführung der Division in Kauf genommen zu werden brauchen. Der Momentanwert des Druckbefehlssignals wird über eine Rückkopplungsschleife einer Multiplizierstufe X zugeführt, deren anderes Eingangssignal die Motorabtriebsdrehzahl N ist. Das erhaltene Produkt von P und N ist ein Leistungsannäherungssignal HP¹. Ein von Hand einstellbarer Eingangsleistungswert HP wird mit dem Leistungsannäherungssignal HPV verglichen; die Differenz (oder der Fehler) wird einer Stufe mit hohem Verstärkungsgrad K (typischerweise einem invertierenden Verstärker) zugeführt, die das Druckbefehlssignal P derart modifiziert, daß die Differenz zwischen HP und HP¹ minimiert wird. Das heißt, der maximale Systemdruck wird eingestellt, um die Isteingangsleistung (dargestellt durch HP¹) möglichst weitgehend an den Leistungssollwert HP anzunähern. Die dieser Logikanordnung zugrundeliegenden Gleichungen lauten wie folgt:to approximate without having to accept the costs and difficulties of an electrical implementation of the division. The instantaneous value of the pressure command signal is fed via a feedback loop to a multiplier stage X, the other input signal of which is the engine output speed N. The product of P and N obtained is a power approximation signal HP ¹ . A manually adjustable input power value HP is compared with the power approximation signal HPV; the difference (or error) is fed to a high gain stage K (typically an inverting amplifier) which modifies the print command signal P such that the difference between HP and HP ^{1 is} minimized. This means that the maximum system pressure is set in order to approximate the actual input power (represented by HP ¹ ) as closely as possible to the power setpoint HP. The equations underlying this logic arrangement are as follows:

up ιup ι

P = —- = K (HP-HP' ) mP = - = K (HP-HP ') m

P=K (HP-N_mP)P = K (HP-N _m P)

P + KN_mP = K · HPP + KN _m P = K * HP

) = K-HP) = K-HP

IIIIII

K ' HP . K'HP .

n+KN_m ^ΰαθΓ n + KN _m ^ΰαθΓ

ρ ~ HPρ ~ HP

909848/GS04909848 / GS04

Dies stellt eine gute Annäherung dar, wenn K wesentlich größer als 1 ist; die Annäherung ist weniger gut für sehr kleine Werte von N , bei denen die Genauigkeit jedoch nicht so wesentlich ist. Obwohl das vorliegend gezeigte Blockschaltbild nur für eine Annäherung sorgt, versteht sich, daß die Erfindung nicht auf eine Schaltungsauslegung beschränkt ist, die eine derartige Annäherung durchführt. Die Stufe K hoher Verstärkung wird in dem Blockschaltbild in erster Linie benutzt, um das Verständnis der geschlossenen Schleife zu erleichtern und eine Übereinstimmung mit den vorstehend genannten Gleichungen herzustellen .This is a good approximation if K is significant is greater than 1; the approximation is less good for the very small values of N, but where the accuracy is not so critical. Although the one shown here Block diagram only provides an approximation, understands It should be understood that the invention is not limited to a circuit design that makes such an approximation. The high gain stage K is primarily used in the block diagram to aid understanding to facilitate the closed loop and a match using the above equations.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltung, die benutzt werden kann, um den Logikteil gemäß Fig. 3 aufzubauen. Die Abtriebsdrehzahl der. Motorwelle 32 wird mittels des Drehzahlmeßwertgebers wie vorstehend erläutert erfaßt und an die Steuerung gegeben. Das von dem Meßwertgeber 114 erzeugte Ausgangssignal ist eine Sinuswelle (vergleiche Graph 1), deren Frequenz proportional der Motorabtriebsdrehzahl ist. Das Ausgangssignal des Meßwertgebers 114 wird über eine Leitung 116 den Eingängen eines Vergleichers 118 zugeführt. Wenn die Sinuswelle positiv ist, geht der Vergleicher in die positive Sättigung. Wird die Sinuswelle negativ, geht der Vergleicher in die negative Sättigung. Die Sinuswelle wird auf diese Weise in eine Rechteckwelle umge-Fig. 4 shows a circuit diagram of a preferred embodiment of the circuit which can be used to control the logic part build according to FIG. 3. The output speed of the. Motor shaft 32 is by means of the speed sensor detected as explained above and given to the controller. The output signal generated by the transducer 114 is a sine wave (compare graph 1), the frequency of which is proportional to the motor output speed. That The output signal of the transducer 114 is via a line 116 fed to the inputs of a comparator 118. If the sine wave is positive the comparator goes into positive saturation. If the sine wave becomes negative, the comparator goes into negative saturation. The sine wave is converted into a square wave in this way

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wandelt, deren Frequenz noch immer proportional der Motordrehzahl N ist (vergleiche Graph 2). Zwischen die Leitung 116 und eine Leitung 120' sind zwei parallel liegende Dioden 122' und 124' geschaltet, deren Kennwerte so gewählt sind, daß die Amplitude des Signals (sowohl nach positiver als auch nach negativer Richtung) begrenzt wird, das an den Vergleicher 118 geht.converts whose frequency is still proportional to the engine speed N is (compare graph 2). Between the line 116 and a line 120 'are two parallel lines Diodes 122 'and 124' connected, their characteristics are chosen so that the amplitude of the signal (both in the positive and in the negative direction) is limited going to the comparator 118.

Das Rechteckwellenausgangssignal des Vergleichers 118 wird über eine Leitung 126' dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 128 zugeführt. Der Multivibrator 128 erzeugt ein Ausgangssignal, das jedesmal in die positive Sättigung (Hl) geht, wenn ein Triggerimpuls empfangen wird, und das in der positiven Sättigung für eine vorbestimmte Zeitdauer verharrt, bevor es auf Massepotential (LO) zurückkehrt, was dem einzigen stabilen Zustand entspricht. Das Ausgangssignal des Multivibrators 128 ist daher eine Rechteckwelle, deren wesentliches Merkmal das Tastverhältnis (d.h. der Prozentsatz der Zeitdauer positiver Sättigung) ist, wobei das Tastverhältnis proportional der Motordrehzahl N ist. Eine relativ niedrigere Drehzahl führt zu einem Signal mit einem relativ kleineren Tastverhältnis entsprechend dem Graphen 3_r während eine relativ höhere Drehzahl zu einem Signal der im Graphen 4 dargestellten Art führt.The square wave output signal of the comparator 118 is fed to the input of a monostable multivibrator 128 via a line 126 ′. The multivibrator 128 generates an output signal that goes into positive saturation (HI) each time a trigger pulse is received and that remains in positive saturation for a predetermined period of time before returning to ground potential (LO), which is the only stable state is equivalent to. The output of the multivibrator 128 is therefore a square wave, the essential characteristic of which is the duty cycle (ie the percentage of the duration of positive saturation), the duty cycle being proportional to the engine speed N. A relatively lower speed leads to a signal with a relatively smaller pulse duty factor according to graph 3 _r, while a relatively higher speed leads to a signal of the type shown in graph 4.

Das Ausgangssignal des Multivibrators 128 geht über eineThe output of the multivibrator 128 goes through a

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Leitung 130 an einen Analogschalter 132, der eine Schaltanordnung umfaßt, die durch ein verstellbares Schaltelement 134 schematisch angedeutet ist. Der Analogschalter 132 ist über einen Widerstand 136 mit einem Summierpunkt 138 verbunden, der ferner an den Schleifer 126 des linearen Potentiometers 120 angeschlossen ist. Das Potentiometer 12O wird benutzt, um die maximale Solleingangsleistung HP von Hand einzustellen. Der Leistungsstellwert HP ist stets positiv mit Bezug auf eine Bezugsspannung V_R. Der Summierpunkt 138 ist mit dem invertierenden Eingang einer Integrationsschaltung 140 verbunden, deren nichtLine 130 to an analog switch 132, which comprises a switching arrangement which is indicated schematically by an adjustable switching element 134. The analog switch 132 is connected via a resistor 136 to a summing point 138, which is also connected to the wiper 126 of the linear potentiometer 120. The potentiometer 12O is used to set the maximum nominal input power HP by hand. The power output value HP is always positive with respect to a reference voltage V _R. The summing point 138 is connected to the inverting input of an integration circuit 140, which is not

invertierender Eingang an die Bezugsspannung V_D angers inverting input to the reference voltage V _D angers

schlossen ist. Das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 140 ist das Druckbefehlssignal P, das dann dem mit variabler Kraft arbeitenden Ventil 108 zugeführt wird, um die verstellbare Drosselöffnung 104 zu steuern.is closed. The output of the integration circuit 140 is the pressure command signal P which is then fed to the variable force valve 108, to control the adjustable throttle opening 104.

Eine Leitung 142 ist zwischen den Ausgang der Integrationsschaltung 14O und den HI-Anschluß des Analogschalters 132 gelegt. Die Integrationsschaltung 140 weist einen Rückkopplungskondensator 144 auf, der zwischen die Leitung 142 und den Summierpunkt 138 geschaltet ist. Der LO-Ahschluß des Analogschalters 132 ist mit der Bezugsspannung Vp verbunden. A line 142 is between the output of the integration circuit 14O and the HI terminal of the analog switch 132 put. The integration circuit 140 has a Feedback capacitor 144 placed between the Line 142 and the summing point 138 is switched. Of the The LO termination of the analog switch 132 is connected to the reference voltage Vp.

Für die nachstehende Erläuterung der Arbeitsweise des Analogschalters 132 und der Integrationsschaltung 14O sei an-For the explanation of how the analog switch works below 132 and the integration circuit 14O

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genommen, daß das über die Leitung 130 laufende Signal das im Graphen 3 dargestellte Signal ist. Der Anälogschalter 132 läßt sich so betrachten, daß er zwei alternierende Zustände hat: wenn das über die Leitung 130 laufende Signal Massepegel hat (oder einer negativen Sättigung entspricht), ist das Schaltelement 134 über den LO-Anschluß mit der Bezugsspannung V_D verbunden. Wenn das Eingangssignal einer positiven Sättigung entspricht, ist dagegen das Schaltelement 134 über den HI-Anschluß mit der Rückkopplungsleitung 142 (wie dies in Fig. 4 gezeigt ist) verbunden.it is assumed that the signal traveling on line 130 is the signal shown in graph 3. Analog switch 132 can be viewed as having two alternating states: when the signal traveling on line 130 is at ground level (or corresponds to negative saturation), switching element 134 is connected to reference voltage V _D via the LO terminal. When the input signal corresponds to a positive saturation, on the other hand, the switching element 134 is connected via the HI terminal to the feedback line 142 (as shown in FIG. 4).

Wenn der Schalter 132 auf LO steht, integriert die Integrationsschaltung -140 das positive Leistungseinstellsignal HP, was zu einem kleiner werdenden Druckbefehlssignal ρ führt, wie dies aus den alternierend abfallenden Teilen der Kurve des Graphen 5 zu erkennen ist, die mit "3" entsprechend der durch den Graphen 3 dargestellten Abtriebsdrehzahl bezeichnet sind. Dieses kleiner werdende Druckbefehlssignal führt zu einer sinkenden Potentialdifferenz am Kondensator 144. Das Druckbefehlssignal P und die Potentialdifferenz am Kondensator 144 fallen weiter ab, bis der Schalter 132 in die Stellung HI übergeht. Der Kondensator 144 entlädt sich dann über den Parallelstromkreis, der die Leitung 142, das Schaltelement 134 und den Widerstand 136 umfaßt. Diese Entladung führt zu einer kleiner werdenden Spannung am Summierpunkt 138, was nach dem In--When switch 132 is LO, the integration circuit integrates -140 the positive power setting signal HP, which leads to a decreasing pressure command signal ρ, as is the case from the alternately falling parts the curve of graph 5 can be seen, which are designated with "3" corresponding to the output speed represented by graph 3. This decreasing pressure command signal leads to a falling potential difference across the capacitor 144. The pressure command signal P and the potential difference across the capacitor 144 continue to fall until the switch 132 goes to the HI position. The condenser 144 then discharges via the parallel circuit, the line 142, the switching element 134 and the resistor 136 includes. This discharge leads to a decreasing voltage at the summing point 138, which after the In--

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vertieren ein steigendes Druckbefehlssignal P zur Folge hat, wie dies aus den ansteigenden Teilen der Kurve 3 des Graphen 5 zu erkennen ist. Das Druckbefehlssignal P steigt weiter an, bis der Schalter 132 wieder in die " Stellung LO übergeht; dann beginnt das erläuterte Arbeitsspiel von neuem. Bei der Betrachtung der Kurve 3 des Graphen 5 ist zu berücksichtigen,daß die Neigungen des Signals P der besseren Übersieht halber etwas übertrieben dargestellt sind. Vorzugsweise sollte der Kondensator 144 groß genug sein, um die Ausgangswelligkeit (WeI-ligkeitsamplitude) minimal zu halten und ein Gleichspannungssignal zu approximieren.convert a rising print command signal P result has, as can be seen from the rising parts of curve 3 of graph 5. The print command signal P continues to rise until switch 132 returns to the " Position LO passes; then the explained work cycle begins again. When looking at curve 3 of graph 5, it must be taken into account that the slopes of signal P are somewhat exaggerated for the sake of better visibility are shown. Preferably, capacitor 144 should be large enough to accommodate the output ripple (ripple amplitude) to a minimum and to approximate a DC voltage signal.

Andererseits muß der Kondensator 144 so klein sein, daß er auf Änderungen der Eingangsfrequenz ausreichend rasch anspricht. Auf Grund der vorstehenden Erläuterungen läßt sich ein geeigneter Kapazitätswert für den Kondensator 144 ohne Schwierigkeiten wählen. Außerdem können der Kondensator 144 und der Widerstand 136 so angepaßt werden, daß eine RC-Zeitkonstante erhalten wird, die bewirkt, daß bei steigender Abtriebsdrehzahl N (und steigendem Tastverhältnis) die Druckbefehlssignalkurve nach oben verschoben wird (d. h. eine kleinere negative Größe bezogen auf Vp hat), was einen entsprechend kleineren vorgegebenen Druck anzeigt, der, nach Multiplikation mit der höheren Abtriebsdrehzahl, zu der gewünschten maximalen Eingangsleistung HP führt. On the other hand, the capacitor 144 must be so small that it reacts quickly enough to changes in the input frequency appeals to. On the basis of the above explanations, a suitable capacitance value for the capacitor can be determined Dial 144 without difficulty. You can also use the capacitor 144 and resistor 136 can be adjusted so that that an RC time constant is obtained which causes with increasing output speed N (and increasing duty cycle) the pressure command signal curve shifted upwards becomes (i.e. has a smaller negative magnitude with respect to Vp), which is a correspondingly smaller predetermined Pressure indicates that, after multiplying by the higher Output speed, leads to the desired maximum input power HP.

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Diese Verschiebung der Drehmomentbefehlssignalkurve nach oben ist im Graphen 5 durch die Kurve 4 angedeutet, welche der Abtriebsdrehzahl des Graphen 4 entspricht. Vergleicht man die Kurven 3 und 4, so ist festzustellen, daß die Neigung der fallenden Teile bei beiden die gleiche ist. Weil jedoch die für die Abtriebsdrehzahl des Graphen 3 auf LO verbrachte Zeitdauer ungefähr doppelt so lang ist wie im Falle der Abtriebsdrehzahl gemäß Graph 4, ist auch die Amplitude des fallenden Teils ungefähr doppelt so groß. Für jede Abtriebsdrehzahl ist die im Zustand HI verbrachte Zeitspanne die gleiche. Die RC-Zeitkonstantenkurve für den Kondensator 144 und den Widerstand 136 ist jedoch derart ausgelegt, daß trotz Neigungsänderung die Amplitude der steigenden Teile der Kurven 3 und 4 der Amplitude der betreffenden fallenden Teile-entspricht.This shift of the torque command signal curve after Above is indicated in graph 5 by curve 4, which corresponds to the output speed of graph 4. Compares If one looks at curves 3 and 4, it can be seen that the inclination of the falling parts is the same for both is. However, because the time spent at the output speed of graph 3 at LO is approximately twice as long as in the case of the output speed according to graph 4, is also the amplitude of the falling part is about twice as large. For each output speed is that spent in the HI state Time span the same. However, the RC time constant curve for capacitor 144 and resistor 136 is designed such that, despite the change in slope, the amplitude of the rising parts of curves 3 and 4 of the Amplitude of the falling parts in question.

Bei den beiden abgewandelten Ausführungs formen nach den Fig. 5 und 6 hat die Logikanordnung wiederum die Aufgabe, ein zweckentsprechendes Druckbefehlssignal P zu erzeugen. Statt daß jedoch vom Maschinenführer eine maximale Eingangsleis^ung gewählt wird, handelt es sich bei dem von Hand eingestellten Wert, um das maximale Eingangsdrehmoment T, entsprechend der bekannten Beziehung:In the two modified execution forms according to the 5 and 6, the logic arrangement in turn has the task of generating an appropriate print command signal P. Instead of a maximum input power from the machine operator is selected, the value set manually is the maximum input torque T, according to the known relationship:

HPAT xN ,HPAT xN,

wobei N die Antriebsdrehzahl der Pumpe ist. Die Pumpen·where N is the drive speed of the pump. The pumps·

N kann de
PN can de
P.

909848/0504909848/0504

drehzahl N kann der elektrischen Steuerung 110 auf diespeed N can be set by the electrical controller 110 to the

gleiche Weise zugeführt werden wie die Motorabtriebsdrehzahl N . Entsprechend Fig. 1 ist ein verzahntes Bauteil 150 mit der Antriebswelle 18 der Pumpe drehfest verbunden. Ein magnetischer Meßwertgeber 152 sitzt-benachbart dem Bauteil 1.50. Auf die in Verbindung mit dem Meßwertgeber 114 erläuterte Weise erzeugt der Meßwertgeber 152 ein Wechselspannungssignal, dessen Frequenz kennzeichnend für die Drehzahl der Welle 18 ist. Dieses Wechselspannungssignal geht über eine Leitung 154 an die Steuerung 110.are supplied in the same way as the engine output speed N. According to Fig. 1 is a toothed component 150 rotatably connected to the drive shaft 18 of the pump. A magnetic transducer 152 is seated adjacent the component 1.50. In the manner discussed in connection with transmitter 114, the transmitter generates 152 an alternating voltage signal, the frequency of which is characteristic of the speed of the shaft 18. This AC voltage signal goes to controller 110 via line 154.

Der Hauptunterschied zwischen der Logikanordnung nach Fig. 5 und der Logikanordnung gemäß Fig. 3 besteht darin, daß im Falle der Fig. 5 das maximale Eingangsdrehmoment T und die Pumpenantriebsdrehzahl N zur Gewinnung der maximalen Eingangsleistung HP multipliziert werden, statt daß der Wert HP von Hand eingestellt wird. Die Vorwahl des Wertes T anstelle der Vorgabe eines HP-Wertes kann unter gewissen Umständen vorteilhaft sein.The main difference between the logic arrangement according to 5 and the logic arrangement according to FIG. 3 is that in the case of FIG. 5 the maximum input torque T and the pump drive speed N to obtain the maximum input power HP are multiplied instead that the value HP is set manually. The preselection of the value T instead of specifying an HP value can be advantageous in certain circumstances.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die gleichen Eingangssignale (T, IM und N ) notwendig. Das Eingangsdrehmoment T wird jedoch dem Summierpunkt (für einep Vergleich mit T¹) unmittelbar zugeführt, statt zur Bildung der maximalen Eingangsleistung HP zunächst mit der Pumpendrehzahl INI multipliziert zu werden. Das Ausgangssignal der Integratorschaltung (J) wird mit der Pumpen-In the embodiment according to FIG. 6, the same input signals (T, IM and N) are necessary. The input torque T, however, is ^{fed directly to the summing point (for comparison with T 1} ) instead of being first multiplied by the pump speed INI to form the maximum input power HP. The output signal of the integrator circuit (J) is

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drehzahl N multipliziert, Weil das Verdrängungsvolumen des Motors konstant ist, ist das Ergebnis das Druckbefehlssignal P.speed N multiplied because the displacement of the motor is constant, the result is the pressure command signal P.

Statt ein Eingangsleistungssignal und ein Leistungsannäherungssignal zu verwenden, können daher verschiedene Abwandlungen getroffen werden, beispielsweise entsprechend den Fig. 5 und 6.Instead of an input power signal and a power proximity signal to use, various modifications can therefore be made, for example accordingly FIGS. 5 and 6.

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Claims

PATENT Attorney DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

ELFENSTRASSE32 D-8000 MUNICH 83 2900224

77-HSP-183

Expectations

.) Control device for a hydrostatic transmission with a fluid pump and a fluid motor, a fluid operated device for changing the displacement volume the fluid pump and a source of pressurized fluid to operate of the fluid-operated device, according to patent application P 28 17 629.6, characterized by

(a) a housing defining a valve bore having a fluid in series with the source of pressurized fluid insertable inlet fluid passage, one with the fluid actuated Device flow-wise layable in series control fluid passage and one to one Fluidly connectable drain fluid passages in fluid communication with the valve bore;

(b) a valve device arranged in the valve bore, that between a first position in which there is fluid communication between the inlet fluid passage and allowing the control fluid passage and being movable to a second position;

§09848 / 6584

FERNSPRECHER: 089/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHENTELEPHONE: 089/6012039 CABLE: ELECTRICPATENT MUNICH

(c) a first pretensioning device, by means of which the valve device in the direction of the first position can be prestressed;

(d) a second biasing device, by means of which the valve device in the direction of the second position can be prestressed;

(e) wherein one of the two biasing means is provided is with:

(1) means for generating a variable electrical command signal P and

(2) one on the variable electrical command signal P forming a variable preload force responsive device for biasing the valve device in the direction of the relevant Position, the variable biasing force with the variable electrical command signal P in a known way is linked;

(f) wherein the means for generating the command signal P is provided with:

(1) an input command signal generator that is variable is to a maximum set input value

909848/6604909848/6604

for the gearbox to match;

. (2) a facility for the delivery of one for the Output speed of the fluid motor characterizing electrical signal N, where the maxima-Ie The set input value is proportional to the product of P and N;

(3) a device for supplying an electrical Input approach signal, which is indicative of the product of the rotational speed N des

Fluid motor and the instantaneous value of the command signal P is; and

(4) means for comparing the "input command signal." and the input approach signal and for generating a new command signal P which is the difference between the input command signal and seeks to minimize the input approach signal.

2. Control device for a hydrostatic transmission with a fluid pump and a fluid motor, a fluid-operated one Means for changing "the displacement of the fluid pump and a source of pressurized fluid for actuation of the fluid-operated device, according to patent

909848/Θ50Α909848 / Θ50Α

registration P 28 17 629.6, marked by

(α) a housing forming a valve bore having a fluid flow with the source of pressurized fluid Series of adjustable inlet fluid passages, one with of the fluid-operated device flow-wise in series layable control fluid passage and a drain fluid passage connectable to a fluid drain and which is in fluid communication with the valve bore stand;

(b) a valve device arranged in the valve bore, between a first position in which there is a fluid connection between the inlet f fluid passage and the control fluid passage allowed, and is movable to a second position in which the fluid communication between the Control fluid passage and the inlet fluid passage throttles;

(c) a first biasing device by means of which the valve device is directed towards the first Position can be prestressed;

909848/6504909848/6504

(e) wherein one of the two biasing means is provided is with:

(1) means for generating a variable electrical pressure command signal P ₁ and

(2) one in response to the variable pressure command electric signal P to form a variable one Biasing force responsive device for biasing the valve device in the direction on the relevant position, the variable preload force with the variable electrical Print command signal P is combined in a known manner;

(f) wherein the means for generating the print command signal P is provided with:

(1) a power command signal generator that is variable to correspond to a maximum desired power input value for the transmission;

(2) a device for supplying a characteristic for the output speed of the fluid motor electrical signal N;

909848/6504909848/6504

(3) a device for supplying an electrical Power approach signal, which is indicative of the product of the speed N of the fluid motor and the instantaneous value

the print command signal is P; and

(4) means for comparing the power command signal and the power approach signal as well as generating a new one Pressure command signal P, which is the difference between the power command signal and the Seeks to minimize the power approximation signal.

3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that that the device for supplying a variable biasing force has a fluid chamber and a biasing means responsive to the pressure of the fluid in the fluid chamber for biasing the valve means having.

4. Control device according to claim 3, characterized by a pressure fluid source connected to the fluid chamber and a throttle device for a series fluid communication between the fluid chamber and a Can provide fluid drain.

909848/8504909848/8504

5. Control device according to claim 4, characterized in that the throttle device means for forming a having adjustable throttle opening and the device for delivering a variable 'biasing force is provided with means responsive to changes in the variable electrical command signal P. the variable throttle opening adjusted. ""

6. Control device according to claim 5, characterized in that the adjustable throttle opening between one maximum opening area and a minimum opening area is adjustable when the pressure command signal P is between a maximum value and a minimum value varies.

7. Control device according to claim 2, characterized in that the variable biasing force between a maximum value and a minimum value is changeable when the pressure command signal P is between a maximum value ' and a minimum value varies.

8. Control device according to claim 7, characterized in that the device generating the pressure command signal P. has a ^{logic using the relationship P = K (HP - HP 1} ), where K is a constant gain factor.

909848/Θ504909848 / Θ504

9. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that that the comparator and signal generator device has an integration circuit, which the positioning approach signal HP 'essentially keeps equal to the input control value HP.

10 .. Control device according to claim 1 or 2, characterized by a main flow control valve which is in series fluid communication between the control fluid passage and the fluid operated device is located.

11. Control device according to claim 1O, characterized in that that the generator means and the responsive to the variable electrical command signal P means forming the second biasing means, and that the second biasing means further comprises one on the System pressure responsive device comprises the valve device in the direction of the second position to pretension.

12. Control device according to claim 11, characterized in that the device for supplying a variable Biasing force a fluid chamber and one on the pressure of the fluid in the fluid chamber has responsive biasing means for biasing the valve means.

909848/6504909848/6504

13. Control device according to claim 12, characterized by one connected to the fluid chamber Pressurized fluid source and a throttle device for a series fluid connection between the fluid chamber and can provide a fluid drain.

14. Control device according to claim 13, characterized in that the throttle device means for formation having an adjustable throttle opening and the device for supplying a variable prestressing force is provided with a device which in response to changes in the variable electrical command signal P, adjusts the variable throttle opening.

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