DE3120278C2 - "Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine angetriebenes hydrostatisches Getriebe" - Google Patents
"Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine angetriebenes hydrostatisches Getriebe"Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine, vorzugsweise
Brennkraftmaschine, angetriebenes hydrostatisches Getriebe mit einer synchron zur Antriebsmaschinen-Drehzahl
getriebenen Hilfspumpe zur Erzeugung eines über
65 ein Regelventil einstellbaren, von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängigen Steuerdruckes in einer
Steuerleitung, die mit der Verstelleinrichtung der Hydropumpe und/oder des Hyd.omotors des hydrostatischen
Getriebes verbunden ist, mit einem in der Steuerleitung angeordneten Druckminderventil (h:chventil
zur Beseitigung (Abschaltung) des Steuerdruckes in Abhängigkeit von einem äußeren Parameter, sowie
mit einer Stelleinrichtung zur Herabsetzung des Steuerdruckes ab einer vorbestimmten Drehzahl der
Antriebsmaschine, wobei die Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine, vorzugsweise Brennkraftmaschine,
angetriebenes hydrostatisches Getriebe mit einer synchron zur Antriebsmaschinen-Drehzahl getriebenen
Hilfspumpe zur Erzeugung eines über ein Regelventil einstellbaren, von der Drehzahl der
Antriebsmaschine abhängigen Steuerdruckes in einer Steuerleitung, die mit der Verstelleinrichtung der
Hydropumpe und/oder des Hydromotors des hydrostatischen Getriebes verbunden ist, mit einem in der
Steuerleitung angeordneten Druckminderventil (Inchventil) zur Beseitigung (Abschaltung) des Steuerdruckes
in Abhängigkeit von einem äußeren Parameter, sowie mit einer Stelleinrichtung zur Herabsetzung des
Steuerdruckes ab einer vorbestimmbaren Drehzahl der Antriebsmaschine, wobei das Druckminderventil (Inchventil)
einen Steuerschieber aufweist, der einen ersten, mit einem Steuerdruckmittel-Zulauf verbundenen
Steuerraum und einen zweiten, mit dem drucklosen Ablauf verbundenen Steuerraum abgrenzt und der über
Drosselstellen die zur Verstelleinrichtung der Hydropumpe und/oder des Hydromotors führende Steuerdruckleitung
mit dem ersten und/oder zweiten Steuerraum verbindet, und daß der Steuerschieber eine
Kolbenfläche mit zugeordnetem Zylinderaum aufweist, über welche der Steuerschieber in Stellrichtung »öffnen
der Steuerdruckleitung zum drucklosen Ablauf« gegen die Kraft seiner von dem äußeren Parameter verstellbaren
Druckfeder mit Steuerdruckmittel beaufschlagbar ist.
Derartige Steuereinrichtungen mit Regelventil dienen dazu, das von einer Hilfspumpe, die entsprechend
der Drehzahl des Antriebsmotors des hydrostatischen Getriebes angetrieben wird, geförderte Druckmittel,
welches zweckmäßig gleichzeitig das Arbeitsfluid des hydraulischen Getriebes ist, für die Verstellung der
beiden Glieder des hydrostatischen Getriebes, d. h. der Hydropumpe und/oder des Hydromotors zu verwenden.
Damit ist eine von der Getriebeeingangsdrehzahl (Antriebsmaschinendrehzehl) abhängige Beschleunigung
der Ausgangswelle des Getriebes durch eine bestimmte Steuerung der Fördermengenverstellung der
Hydropumpe und/oder des Hydromotors des hydrostatischen Getriebes erreichbar.
Eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 25 33 610 bekanntgeworden.
Damit ist über das Druckminderventil möglich, den Steuerdruck in Abhängigkeit vom Erreichen der
Solldrehzahl oder in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitskreislauf (in Abhängigkeit von dem vom
hydrostatischen Getriebe übertragenen Drehmoment) zu begrenzen, um eine Überlastung der Antriebsmaschine
zu vermeiden.
Eine entsprechende verwendbare Steuereinrichtung ist beispielsweise aus der DE-AS 22 47 437 bekanntgeworden,
wobei das Regelventil als Abzweigventil bestimmter, dort beschriebener Bauart, ausgebildet ist,
wobei dieses Abzweigventil neben der Einstellung des
drehzahlabhängigen Steuerdruckes gleichzeitig als Speiseventil für die Einspeisung von Arbeitsfluid in den
Arbeitskreislauf des hydrostatischen Getriebes ausgebildet ist, um Leckverluste auszugleichea In Verbindung
mit Anspruch 2 dieser DE-AS 22 47 437 ist beschrieben, daß die Vorspannung der Fectr des Regelventiles
(Abzweigventils) in Abhängigkeit von Parametern, wie dem Druck im Arbeitskreislauf des Getriebes, der
Solidrehzahl der Antriebsmaschine oder dei gleichen erfolgen kann. Damit ist also auch dort über das
Regelventil möglich, den Steuerdruck in Abhängigkeit vom Erreichen der Solldrehzahl oder in Abhängigkeit
vom Druck im Arbeitskreislauf (in Abhängigkeit von dem vom hydrostatischen Getriebe übertragenen
Drehmoment) zu begrenzen, um eine Überlastung der Antriebsmaschine zu vermeiden.
Bei diesen bekannten Steuereinrichtungen wird in Abhängigkeit der Drehzahl der Antriebsmaschine durch
das Regelventil ein Stellzylinder der Verstelleinrichtung der Hydropumpe mit Steuerdruck beaufschlagt und
dadurch die Hydropumpe des hydrostatischen Getriebes auf größeres Fördervolumen stufenlos eingestellt.
Steigende Drehzahl der Antriebsmaschine bedeutet also höheren Steuerdruck. Höherer Steuerdruck bedeutet
höheres Fördervolumen der Hydropumpe und damit steigende Drehzahl an der Abtriebswelle des Hydromotors
des hydrostatischen Getriebes. Eine Belastung an der Abtriebswelle bedeutet einen Anstieg des Arbeitsdruckes im Arbeitskreislauf. Dieser steigende Arbeitsdruck wirkt über die Hydropumpe auf die Verstellein-
richtung zurück und bewirkt ein Zurückstellen der Hydropumpe auf kleineres Fördervolumen. Eine Verringerung
des Fördervolumens im hydrostatischen Getriebe wird also durch zwei Faktoren bestimmt:
(1) steigender Arbeitsdruck im Getriebekreislauf,
(2) Verminderung des an der Verstelleinrichtung der Hydropumpe anliegenden Steuerdruckes. Unter Ausnutzung
dieser beider Faktoren wird eine Regelung des hydrostatischen Getriebes auf konstantes übertragenes
Drehmoment erreicht.
Dem Fachmann ist bekannt, daß eine geringstmögliche Drehzahldrückung (Drehzahlverminderung) an der
Antriebsmaschine eine optimale Ausnutzung der Antriebsleistung bedeutet Die Aufnahme zusätzlicher
Leistung von der Antriebsmaschine, beispielsweise, wenn das genannte hydrostatische Getriebe als
Fahrantrieb benutzt wird und zusätzliche weitere Arbeitshydrauliken angeschlossen sind, kann m einer
Drückung der Antriebsmotordrehzahl führen und damit zu einer Reduzierung des Steuerdruckes und damit zu
einer Reduzierung des Fördervolumens der Hydropumpe. Um einer solchen Drehzahldrückung zu begegnen,
ist es bekannt, durch mechanische Betätigung am Regelventil den Steuerdruck unabhängig von der
Drehzahl der Antriebsmaschine zu reduzieren (Inchfunktion). Genau gesagt, wird dieser Vorgang als
Teilinchung bezeichnet. Hierbei ist das Regelventil mechanisch beispielsweise mit dem Gaspedal der
Antriebsmaschine gekoppelt und ab einer bestimmten Drehzahl (Weg des Gaspedals) wird die den Steuer- «>
druck in Abhängigkeit von der Drehzahl angebende Steuerkurve auf eine niedrigere nominelle Betriebsdrehzahl verschoben. Diese Verschiebung bedeutet, daß
eine ungewollt große Drehzahldrückung durch Überlastung nicht auftreten kann. Werden von der Antriebsmaschine
weitere Verbraucher angetrieben, steht für diesen Fall die geschaffene Leistungsreserve den
anderen Verbrauchern zur Verfugung.
Neben der beschriebenen Teilinchung ist dem Fachmann die sogenannte Vollinchung bekannt Diese
erfolgt entweder ebenfalls durch mechanische Betätigung am Regelventil od;r durch ein zusätzlich
vorgesehenes Druckminderventil (Inchventil). Hierbei wird entweder durch das Regelventil oder durch das
Inchventil der Steuerdruck abgeschaltet, wenn dies in Abhängigkeit von einem äußeren Parameter erwünscht
ist Dieser äußere Parameter kann beispielsweise ein Signal sein, welches bei Betätigung einer Bremse
abgegeben wird, die den durch das hydrostatische Getriebe angetriebenen Verbraucher abbremst So ist
es beispielsweise bekannt ein Inchventil durch die Bremsflüssigkeit aus dem Bremssystem des Fahrzeuges
zu betätigen, wenn die Antriebsmaschine mit hydrostatischem Getriebe als Fahrantrieb in einem Fahrzeug
verwendet wird.
Zusammenfassend sei verdeutlicht daß also unter Teilinchung bei Steuereinrichtungen der eingangs
genannten Art verstanden wird, den Steuerdruck auf einem vorbestimmten niedrigeren Niveau festzulegen'
als der Drehzahl der Antriebsmaschine entspricht Unter Vollinchen versteht man ein vollständiges
Herabsetzen (Abschalten) des Steuerdruckes, so daß die Hydropumpe in Richtung Fördermenge Null verstellt
wird.
In der Praxis hat sich die mechanische Betätigung am Regelventil in Abhängigkeit von einem Drehzahl-Stellglied
der Antriebsmaschine zur Durchführung einer Teilinchung als sehr problematisch erwiesen. Die
mechanische Betätigung über ein Gestänge erfordert eine sehr genaue Einstellarbeit und Veränderungen der
Einstellung dieses Gestänges während der Benutzung unter harten Betriebsbedingungen sind nicht zu
vermeiden. Solche Nacheinstellungen sind außerhalb des Herstellungswerkes für die gesamte Steuereinrichtung
eines solchen Gerätes schwierig und unbefriedigend.
Eine mechanische Betätigung des Regelventiles oder des vorgesehenen gesonderten Inchventiles zur Durchführung
einer Vollinchung bereitet keine grundsätzlichen Schwierigkeiten, da es sich bei der Vollinchung um
einen Schaltvorgang zur Abschaltung des Steuerdrukkes handelt, nicht aber um einen Regelvorgang zur
Verlagerung einer Steuercharakteristik wie beim Teilinchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß eine Teilinchung auf hydraulischem Wege ohne Zuhilfenahme eines empfindlichen Steuergestänges
möglich wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Steuereinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen,
daß eine Herabsetzung des Steuerdruckes in Abhängigkeit von der Stellung des Drehzahlstellgliedes der
Antriebsmaschine dadurch erfolgt, daß der Zylinderraum mit der zur Verstelleinrichtung führenden
abstromseitigen Steuerdruckleitung über ein in Strömungsrichtung zum Zylinderraum öffnendes Rückschlagventil
und parallel dazu liegendes Wegeventil verbunden ist, welches bei Stellung des Drehzahl-Stellgliedes
»beschleunigen« geschlossen und bei Stellung »verzögern« geöffnet wird.
Diese Ausbildung des Druckminderventils (Inchventil)
und seine Schaltung ermöglichen es, sowohl die Teilinchung als auch die Vollinchung zunächst als reine
Schaltvorgänge dem Druckminderventil bzw. dem Wegeventil einzugeben. Für die Durchführung einer
Teilinchung wird das Wegeventil durch das Drehzahl-Stellglied der Antriebsmaschine geschlossen. Für die
Durchführung einer Vollinchung wird die Kraft der auf den Steuerschieber des Druckminderventiles wirkenden
Druckfeder durch den äußeren Parameter, beispielsweise die Betätigung einer Betriebsbremse verstellt, wobei
das Wegeventil geöffnet ist.
Ist der Schaltzustand »Teilinchen« am Wegeventil gegeben, so erfolgt der eigentliche Teilinch-Regelvorgang
vollständig selbsttätig dadurch, daß sich der drehzahlabhängige Steuerdruck in der Steuerdruckleitung
auch im Zylinderraum der dem Steuerschieber zugeordneten Kolbenfläche aufbaut und den Steuerschieber
gegen die Kraft der Druckfeder so verschiebt, daß durch die sich gegensinnig öffnenden bzw.
schließenden Drosseisteiien der Steuerdruck erniedrigt, was einer niedrigeren Drehzahl der Antriebsmaschine
entspricht Die Änderung der Lage und der Form der Steuerkurve bzw. Steuercharakteristik beim Teilinchen
hängt von der vorgebbaren Charakteristik der auf den Steuerschieber wirkenden Druckfeder und dem Öffnungsverhältnis
der sich gegensinnig öffnenden bzw. schließenden Drosselstellen ab.
Wird ausgehend von einem Steuerzustand, bei welchem der Steuerdruck der tatsächlichen Drehzahl
entspricht, oder ausgehend vom Steuerzustand Teilinchung eine Vollinchung dadurch eingeleitet, daß durch
den entsprechenden Parameter die Kraft der auf den Steuerschieber wirkenden Druckfeder herabgesetzt
wird, so wird der Steuerschieber sofort in eine Stellung geschoben, in welcher durch die sich gegensinnig
öffnenden bzw. schließenden Drosselstellen der Steuermittelzustrom
abgeschaltet und der in der Steuerdruckleitung anstehende Steuerdruck sofort abgebaut wird.
Mit ein- und demselben Druckminderventil wird somit auf hydraulischem Wege eine Teilinchung und Vollinchung
durchgeführt, ohne daß eine gegenseitige Behinderung der beiden Inchfunktionen erfolgt
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind das Rückschlagventil und das Wegeventil in Form eines
entsperrbaren Rückschlagventils funktionell vereinigt, wobei das Sperren und Entsperren des Rückschlagventiles
in Abhängigkeit von der Stellung des Drehzahl-Stellgliedes erfolgt Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 das Schaltbild eines hydrostatischen Getriebes mit erfindungsgemäßer Steuereinrichtung;
F i g. 2 das Druckminderventil (Inchventil) und seine Schaltung schematisch im Schnitt in vergrößerter
Darstellung;
Fig.3 die Steuerkurven des Steuerdruckes in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine,
ohne und mit Inchfunktion.
Das hydrostatische Getriebe besteht aus einer Hydropumpe 1 und einem Hydromotor 2, die bei der
gezeigten Ausführungsform in einem geschlossenen Arbeitskreislauf, dessen Leitungen mit 3 bezeichnet
sind, arbeiten. Die Hydropumpe 1 wird durch eine Antriebsmaschine 4, vorzugsweise einen Verbrennungsmotor,
drehangetrieben. Zusammen mit der Hydropumpe 1 wird eine Hilfspumpe 5 drehangetrieben, weiche
über eine Leitung 6 Hydraulikfluid, vorzugsweise Hydrauliköl in eine Speiseleitung 7 und eine Steuerleitung
8 fördert Die Speiseleitung 7 führt zu Einspeisventilen zur Nachspeisung von Hydraulikmedium zum
Arbeitskreislauf des hydraulischen Getriebes, gebilde durch die Leitung 3. Dieser Teil der Schaltung wird nich
näher beschrieben, da er nicht Gegenstand dei Erfindung ist.
In der Leitung 6 befindet sich ein Regelventil 9 welches einen Speiseölstrom in die Leitung 7 liefert unc
in der Steuerleitung 8 einen Steuerdruck aufbaut welche je nach Auslegung des Regelventiles 9 eine
bestimmte proportionale Abhängigkeit vom Steuerdruck in der leitung 6 und damit von der Drehzahl der
Antriebsmaschine 4 hat. Die Ausbildung des Regelventiles 9 und die Regelfunktion kann beispielsweise der in
der DE-AS 22 47 437 beschriebenen Steuereinrichtung bzw. dem dort beschriebenen Regelventil 10 entsprechen.
Die Steuerleitung 8 führt über ein Wegeventil 10 je nach dessen Stellung zu den Zylinderräumen 11,12 zu
beiden Seiten eines Servostellkolbens 13 einer Verstelleinrichtung für die Fördermengeneinstellung der
Hydropumpe 1.
In der Steuerleitung 8 befindet sich ein Druckminderventil (Inchventil) 14, welches die erfindungsgewollte
Inchfunktion ausführt. Das Inchventil 14 ist in Fig.2 näher gezeigt. In einem Ventilgehäuse 15 ist ein
Steuerschieber 16 angeordnet, welcher einen ersten Steuerraum 17 und einen zweiten Steuerraum 18
abgrenzt. In den ersten Steuerraum 17 mündet die Steuerleitung 8 ein. Der zweite Steuerraum 18 ist mit
dem Ablauf 19 verbunden. Der Steuerschieber 16 weist Steuerkanten 20, 21 auf, welche Drosselstellen 22, 23
definieren zwischen denen eine Steuerdruckleitung 24 ausmündet. Ersichtlich sind die Drosselstellen 22, 23
gegensinnig durch entsprechende Verschiebung des Steuerschiebers 16 veränderbar.
Der Steuerschieber 16 ist in F i g. 2 auf der linken Seite von einer Druckfeder 25 belastet und nach rechts
in F i g. 2 vorspannbar, die Kraft der Feder 25 ist verstellbar. Diese Verstellung der Feder 25 kann auf
bekannte Weise erfolgen und wird angesteuert über eine Steuerverbindung 26 auf mechanische, hydraulische
oder elektrische Weise in Abhängigkeit von einem äußeren Parameter, beispielsweise der Stellung eines
Bremspedals 27 eines durch das hydrostatische Getriebe 1, 2 über dessen Abtriebswelle 28 angetriebenen
Gerätes (Fahrzeug, Maschine od. dgl.).
<5 Nach F i g. 2 rechts weist der Steuerschieber 16 ein
Kolbenteil 29 auf, welches eine Kolbenfläche 30 hat die einen Zylinderraum 31 abgrenzt Der Zylinderraum 31
ist über eine Stelleitung 32 mit der Steuerdruckleitung 24 über ein Wegeventil 33 und ein dazu parallel
liegendes Rückschlagventil 34 verbunden. Das Rückschlagventil öffnet in Richtung des Zylinderraumes 31.
Das Wegeventil 33 hat zwei Stellungen, geöffnet und geschlossen, und ist beispielsweise über eine elektrische
Steuerverbindung 35 mit dem Drehzahl-Stellglied 36 der Antriebsmaschine 4, also beispielsweise dem
Gaspedal 36 der Verbrennungsmaschine 4 verbunden und wird je nach Stellung des Gaspedals 36 in die
Stellungen Offen und Geschlossen geschaltet Das Wegeventil ist über eine weitere Steuerverbindung 37,
die ebenfalls eine elektrische Verbindung sein kann, mit dem Bremspedal 27 verbunden und entsprechend
dessen Stellung in seine zwei Stellungen schaltbar. Das Rückschlagventil 34 und das Wegeventil 33 können
auch funktionell vereinigt sein in Form eines entsperrbaren Rückschlagventiles, wobei das Sperren und
Entsperren des Ventiles durch ein Signal in der Steuerverbindung 35 erfolgt
Die Steuereinrichtung arbeitet wie folgt:
Zunächst sei davon ausgegangen, daß sich die Verbrennungskraftmaschine 4 in Leerlaufstellung befindet.
Das Gaspedal 36 ist entlastet. Die Hydropumpe 1 ist
auf Null-Hub zurückgeschwenkt und deckt mit geringer Fördermenge lediglich Leckverluste. Im Arbeitskreis 3
ist kein Druck aufgebaut. Der Hydromotor 2 steht. Im Inchventil 14 ist der Steuerschieber 16 gemäß Fig.2
nach rechts unter der Kraft der Druckfeder 25 gestellt. Die Steuerkante 21 hat die Drosselstelle 23 angeschlossen.
Die Drosselstelle 22 ist durch die Steuerkante 20 geöffnet. Die Steuerleitung 8 und die Steuerdruckleitung
24 sind verbunden. Das Rückschlagventil 34 ist geschlossen; das Wegeventil 33 ist geöffnet. In den
Leitungen 8 und 24 ist kein Steuerdruck aufgebaut
Wird am Gaspedal 36 Gas gegeben um die Drehzahl der Antriebsmaschine 4 zu erhöhen, wird durch ein
Signal in der Steuerverbindung 35 das Wegeventil 33 geschlossen. Der Antriebsmotor 4 treibt mit steigender
Drehzahl die Hilfspumpe 5 an, welche in der Steuerleitung 6 und entsprechend der Auslegung des
Regelventiles 9 in der Steuerleitung 8 einen Steuerdruck erzeugt welcher von der Drehzahl der Antriebsmaschine
4 abhängt Ein entsprechender Steuerdruck stellt sich, da die Drosselstelle 22 geöffnet ist, in der
Steuerdruckleitung 24 ein. Über das Rückschlagventil 34 baut sich dieser Steuerdruck auch in der Leitung 32 und
im Zylinderraum 31 auf. Er wirkt auf die Kolbenfläche 30 und verstellt den Steuerschieber 16 in F i g. 2 nach
links gegen die Kraft der Feder 25.
l.Teilinchen
Hat djrch weiteres Gasgeben am Pedal 36 die
Drehzahl der Antriebsmaschine 4 und damit der Steuerdruck in der Leitung 8 und in der Steuerdruckleitung
24 sowie in dem Zylinderraum 31 eine Höhe erreicht welche den Schieber 16 so weit nach links
gegen die Kraft der Feder 25 verschiebt das die Steuerkante 21 die Drosselstelle 23 öffnet wird der
Steuerdruck in der Leitung 24 herabgesetzt Da beide Drosselstellen 22 und 23 in einem bestimmten
Verhältnis geöffnet sind, entsteht ein Steuerdruckgefälle zwischen der Leitung 8 und der Steuerdruckleitung 24
bzw. dem Zylinderraum 31. Steigen die Antriebsdrehzahl und damit der Steuerdruck in der Leitung 8
proportional weiter, so steigen die Steuerdrücke in der Leitung 24 und im Zylinderraum 31 nur in einer Höhe
weiter, die von dem Öffnungsverhältnis der Drosseln 22 und 23 abhängt sowie von der Kennlinie der
Druckfeder 25.
Hat die Druckfeder 25 eine flache Kennlinie, d. h. ist sie weich, steigen die Steuerdrücke in der Leitung 24
und dem Zylinderraum 31 nur wenig gegenüber einer starken Steigerung des Steuerdruckes in der Leitung 8
(bei weiterer Erhöhung der Drehzahl der Antriebsmaschine 4). Das Steuerdruckverhältnis in den Leitungen 8
und 24 hängt also von der Härte der Druckfeder 25 ab. Entsprechend wird das Steuerdruckverhältnis durch das
Öffnungsverhältnis der Drosselstellen 22 und 23 bestimmt Im Ergebnis wird ab einer vorgebbaren
Drehzahlhöhe der Antriebsmaschine 4 der drehzahlproportionale Steuerdruck in der Leitung 8 abgesenkt
so daß in der Leitung 24 der auf die Verstelleinrichtung der Hydropumpe 1 wirkende Steuerdruck geringer ist
als der tatsächlichen Drehzahl entspricht
Tritt eine Drehzahlabnahme an der Antriebsmaschine 4 durch Abnahme einer zu großen Leistung an der
Abtriebswelle 28 des hydrostatischen Getriebes ein, so sinkt mit dieser Drehzahlabnahme der Steuerdruck in
der Leitung 8. Der Steuerschieber 16 bleibt aber in seiner zuletzt eingenommenen Stellung stehen, da das
Rückschlagventil 34 ein Absinken des im Zylinderraum 31 anstehenden Steuerdruckes verhindert. Es sei daran
erinnert daß das Wegeventil 33 weiter geschlossen ist, da das Gaspedal 36 in die Stellung Gasgeben betätigt ist.
Da der Steuerschieber 16 stehenbleibt, wirken die Drosselstellen 22 und 23 als feste Drosselstellen, die den
Steuerdruck in der Leitung 8 in einem bestimmten Verhältnis herabsetzen. Mit der belastungsbedingten
Drehzahlabnahme nimmt der Steuerdruck in der Leitung 8 ab und entsprechend sinkt der Steuerdruck in
der Leitung 24, so daß die Hydropumpe 1 auf geringeres Fördervolumen zurückgestellt wird als Reaktion auf die
Belastung an der Abtriebswelle 28.
Wird das Gaspedal 36 in Richtung Gaswegnehmen zurückgestellt, wird das Wegeventil 33 geöffnet. Der im
Zylinderraum 31 anstehende Steuerdruck kann sich abbauen. Die Antriebsdrehzahl der Antriebsmaschine 4
und entsprechend der Steuerdruck in der Leitung 8 sinken. Der Steuerschieber 16 regelt den Steuerdruck in
der Steuerdruckleitung 24 entsprechend der durch die Feder 25 und das Öffnungsverhältnis der Drosseln 22
und 23 gegebenen Kennlinien zurück.
2. Vollinchen
Beim Vollinchen muß der Steuerdruck in der Leitung 24 sofort abgesenkt werden, um die Hydropumpe des
hydrostatischen Getriebes sofort zurückzustellen, wenn für das über die Abtriebswelle 28 des Hydromotors 2
angetriebene Gerät keine Leistung mehr abgegeben werden soll, beispielsweise wenn das Gerät (Fahrzeug)
gebremst wird. Dieses Abschalten des Steuerdruckes in der Steuerleitung 24 erfolgt durch Entlastung der
Druckfeder 25. Gleichzeitig wird über die Steuerverbindungen 37 das Wegeventil 33 geöffnet, wenn das
Bremspedal 27 betätigt wird.
Beim Betätigen des Bremspedals 27 wird über die Stellverbindung 26 die Druckfeder 25 entlastet. Dadurch
kann der Steuerschieber 16 mit seiner Steuerkante 20 die Drosselstelle 22 schließen und der Steuerdruck in
der Steuerdruckleitung 24 kann sich über die geöffnete Drosselstelle 23 zum Ablauf 19 hin sofort abbauen. Wird
das Bremspedal 27 nicht mehr betätigt übt die Druckfeder 25 ihre Funktion wieder unverändert auf
und belastet den Steuerschieber 16.
In Fig.3 sind die Druckverläufe der Steuerdrücke,
die sich in der Steuerdruckleitung 24 einstellen in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine 4
graphisch schematisch aufgetragen. Dabei bedeuten
π Drehzahl der Antriebsmaschine 4,
η mix maximale Drehzahl der Antriebsmaschine 4,
ρ Steuerdruck
pt drehzahlproportionaler Druck in der Steuerleitung
8,
Pi drehzahlproportionaler Steuerdruck in der Steuerdruckleitung
24,
Pi für die Inchfunktion ab einer vorgegebenen
Drehzahl nx abgesenkter Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 24,
p* der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 24
während des Teilinchens bei Drehzahldrückung der Antriebsmaschine 4 durch Überlastung,
pi der Steuerdruckabfall bei Vollinchung.
Beim Gasgeben und Gaswegnehmen am Drehzahl-
stellglied 36 regelt sich der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 24 entlang den Kurven pi und pn. Bei
einer Überlastung der Antriebsmaschine 4 durch zu hohe Leistungsabnahme an der Abtriebswelle 28 des
hydrostatischen Getriebes stellt sich der Steuerdruck entlang der Linie p* ein.
Bei der beschriebenen Vollinchung wird der Steuerdruck etwa entsprechend der Kurve ps sofort abgebaut.
ίο
Die Steuereinrichtung ermöglicht somit eine vollhydraulische Teilinchung und Vollinchung. Dabei wird
durch die Schaltstellung des Wegeventiles 33 bei der Teilinchung selbsttätig unterscheiden, ob es sich um eine
gewünschte Drückung der Antriebsmaschine 4 (Gaswegnehmen) handelt oder um eine echte Drückung der
Drehzahl durch Leistungsüberlastung.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine, vorzugsweise Brennkraftmaschine, angetriebenes
hydrostatisches Getriebe (1, 2) mit einer synchron zur Antriebsmaschinen-Drehzahl getriebenen
Hilfspumpe (5) zur Erzeugung eines über ein Regelventil (9) einstellbaren, von der Drehzahl der
Antriebsmaschine abhängigen Steuerdruckes in einer Steuerleitung (8), die mit der Verstelleinrichtung
(13) der Hydropumpe (1) und/oder des Hydromotors (2) des hydrostatischen Getriebes
verbunden ist, mit einem in der Steuerleitung angeordneten Druckminderventil (Inchventil) (14)
zur Beseitigung (Abschaltung) des Steuerdruckes in Abhängigkeit von einem äußeren Parameter, sowie
mit einer Stelleinrichtung zrr Herabsetzung des Steuerdruckes ab einer vorbestimmbaren Drehzahl
der Antriebsmaschine, wobei das Druckminderventil (Inchventil) (14) einen Steuerschieber (16) aufweist,
der einen ersten, mit einem Steuerdruckmittel-Zulauf verbundenen Steuerraum (17) und einen
zweiten, mit dem drucklosen Ablauf (19) verbundenen Steuerraum (18) abgrenzt und der über
Drosselstellen (22, 23) die zur Verstelleinrichiung (11 — 13) der Hydrcpumpe (1) und/oder des Hydromotors
(2) führende Steuerdruckleitung (24) mit dem ersten und/oder zweiten Steuerraum verbindet, und
daß der Steuerschieber (16) eine Kolbenfläche (30) mit zugeordnetem Zylinderraum (31) aufweist, über
welche der Steuerschieber (16) in Stellrichtung »Öffnen der Steuerdruckleitung zum drucklosen
Ablauf« gegen die Kraft seiner von dem äußeren Parameter verstellbaren Druckfeder (25) mit Steuerdruckmittel
beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Herabsetzung des Steuerdruckes in Abhängigkeit von der Stellung
eines Drehzahlstellgliedes der Antriebsmaschine dadurch erfolgt, daß der Zylinderraun (31) mit der
zur Verstelleinrichtung führenden abstromseitigen Steuerdruckleitung (24) über ein in Strömungsrichtung
zum Zylinderraum (31) öffnendes Rückschlagventil (34) und ein parallel dazu liegendes Wegeventil
(33) verbunden ist, welches bei Stellung des Drehzahl-Stellgliedes (36) »beschleunigen« geschlossen
und bei Stellung »verzögern« geöffnet wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (34) und so
das Wegeventil (33) in Form eines entsperrbaren Rückschlagventils funktionell vereinigt sind, wobei
das Entsperren des Rückschlagventiles bei Stellung des Drehzahl-Stellgliedes (36) auf »verzögern«
erfolgt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen (22, 23) am
Steuerschieber (16) gegensinnig gleich öffnende bzw. schließende Drosselstellen sind.
60
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