DE3131319A1

DE3131319A1 - Control device for a hydrostatic travel drive

Info

Publication number: DE3131319A1
Application number: DE19813131319
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7015 Korntal Nonnenmacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-08-07
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1983-02-24

Abstract

The control device for the hydrostatic drive with primary and secondary unit has a feed pump for the provision of the pressure medium for the transmission control, feed pump and primary unit being driven by a common prime mover, especially an internal combustion engine. In the delivery line of the feed pump a measuring throttle (18) and a flow control valve (48) are connected in series. The pressure drop across the measuring throttle is used for the adjustment of the primary unit (10), the secondary flow of the flow control valve (58) for adjusting the secondary unit (13). The flow control valve is adjusted from the outset so that a secondary flow is produced only at - or close to - the maximum speed of the prime mover. This flow can be restricted by further operation of the drive pedal (57) so that in the control circuit (51) for the secondary unit a pressure is built up, which by way of the control element (52) adjusts the primary unit to a smaller capacity. It will be perceived from this that a return of the secondary unit occurs only when the prime mover has almost reached its maximum speed and the primary unit its maximum displacement. <IMAGE>

Description

Steuereinrichtung für einen hydrostatischen FahrantriebControl device for a hydrostatic drive

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Einrichtung sind für die Steuerung der Primär-und Sekundäreinheit sowie die Leistungsbegrenzung der Antriebsmaschine eine große Anzahl von Steuerventilen notwendig, wodurch die Einrichtung teuer und störanfällig wird.PRIOR ART The invention is based on a control device according to the genre of the main claim. In such a known device are for the control of the primary and secondary unit as well as the power limitation the prime mover requires a large number of control valves, which means that the Establishment is expensive and prone to failure.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Aufwand an Steuerorganen relativ gering ist und über ein einziges Fahrpedal sowohl die Drehzahl der Antriebsmaschine als auch das Übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes beeinflußbar sind.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the effort on control organs is relatively low and both the speed of the drive machine via a single accelerator pedal as well as the transmission ratio of the hydrostatic transmission can be influenced.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbeserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements to the features specified in the main claim are possible.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein hydrostatisches Getriebe mit Steuereinrichtung in schematischer Darstellung, Figur 2 eine Abwandlund des Ausführungsbeispiels nach Figur 1, Figuren 3 und 4 Varianten des Ausführungsbeispiels nach Figur 2.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure 1 a hydrostatic transmission with control device in a schematic representation, FIG. 2 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 1, FIGS. 3 and 4 variants of the exemplary embodiment according to FIG. 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Figur 1 ist mit- 10 eine Primäreinheit bezeichnet, die im geschlossenen Kreis über zwei Getriebehauptleitungen 11 und 12 mit einer Sekundäreinheit 13 verbunden ist. Die Primäreinheit und eine mit ihr verbundene Hilfspumpe 14 werden von einer gemeinsamen Antriebsmaschine 15 (Brennkraftmaschine) angetrieben. Die Hilfspumpe 14 saugt Druckmittel aus einem Behälter 16 an und fördert es in eine Leitung 17, in der eine Meßdrossel 18 angeordnet ist. Von der Leitung 17 zweigt an einer Stelle vor der Meßdrossel eine Leitung 19 ab, die zu. einem 4/3-Wegeventil 20 für die Fahrtrichtungssteuerung führt. Weiterhin zweigt von der Leitung 17 an einer Stelle hinter der Meßdrossel 18 eine Leitung 21 ab, die ebenfalls zum vorzugsweise elektromagnetiseh betätigten Wegeventil 20. führt.Description of the exemplary embodiments In FIG. 1, 10 is a Primary unit referred to in a closed circuit via two main transmission lines 11 and 12 is connected to a secondary unit 13. The primary unit and a Auxiliary pump 14 connected to it are driven by a common drive machine 15 (Internal combustion engine) driven. The auxiliary pump 14 sucks pressure medium from a Container 16 and conveys it into a line 17 in which a measuring throttle 18 is arranged is. A line 19 branches off from line 17 at a point in front of the measuring throttle from that to. a 4/3-way valve 20 for the direction of travel control leads. Farther branches from the line 17 at a point behind the measuring throttle 18 a line 21, which also to the directional control valve 20, which is preferably operated electromagnetically. leads.

Vom Wegeventil 20 führt eine erste Steuerleitung 22 zu einer Folgesteuereinrichtung 23 für die Einstellung der Primäreinheit 10. Vom Wegeventil 20 führt weiterhin eine zweite Steuerleitung 24 ebenfalls zur Folgesteuereinrichtung 23.A first control line 22 leads from the directional control valve 20 to a sequence control device 23 for setting the primary unit 10. From the directional control valve 20 one continues to lead second control line 24 also to sequential control device 23.

Die Steuerleitungen 22, 24 münden dort an entgegengesetzten Seiten eines Vorsteuerteils 23' der Folgesteuereinrichtung, das beidseitig von Federn 25, 26 zentriert wird. Das Vorsteuerteil 23' steht mit dem Schieber 23" der Folgesteuereinrichtung unmittelbar in Verbindung.The control lines 22, 24 open there on opposite sides pages a pilot part 23 'of the sequential control device, which is supported on both sides by springs 25, 26 is centered. The pilot control part 23 'is connected to the slide 23 "of the sequence control device directly in contact.

Vom Vorsteuerteil 23' führt eine Leitung 27 mit Dämpfdrossel 28 zu einem ersten Stellzylinder 29 zum Einstellen der Primäreinheit. Eine zweite Leitung 30 führt vom Vorsteuerteil 23' zum Behälter 16. Vom Schieber 23" geht eine Leitung 32 aus, von der ein Zweig 32' zu einem zweiten Stellzylinder 33 für die Einstellung der Primäreinheit führt, ein anderer Zweig 32'' zu einem 2/2-Wegeventil 34.A line 27 with a damping throttle 28 leads from the pilot control part 23 ′ a first adjusting cylinder 29 for adjusting the primary unit. A second line 30 leads from the pilot part 23 'to the container 16. A line goes from the slide 23 " 32 from, from which a branch 32 'to a second actuating cylinder 33 for the adjustment of the primary unit, another branch 32 ″ leads to a 2/2-way valve 34.

An die eine Stirnseite dieses Wegeventils führt auch die Leitung 27. Die gegenüberliegende Seite des Steuerventils 34 ist von einer Feder 35 belastet. Von der Leitung 27 führt eine Leitung 36 zu einer Leitung 37, die über ein Doppelrückschlagventil 38 mit den Leitungen 11 und 12 verbunden ist. Von der Leitung 11 führen drei Leitungen 40, 41, 42 zur Leitung 12. In den Leitungen 40, 41 sind in bekannter Weise Druckbegrenzungsventile 43, 44 für die Sicherung der Hochdruckleitung angeordnet, während sich in der Leitung 42 ein Doppelrückschlagventil 45 befindet.The line 27 also leads to one end face of this directional control valve. The opposite side of the control valve 34 is loaded by a spring 35. From the line 27, a line 36 leads to a line 37, which has a double check valve 38 is connected to lines 11 and 12. From the line 11 lead three lines 40, 41, 42 to the line 12. In the lines 40, 41 are pressure relief valves in a known manner 43, 44 arranged for securing the high pressure line while in the line 42 a double check valve 45 is located.

Der Schieber 23' der Folgesteuereinrichtung 23 ist über ein Gestänge 46 mechanisch mit dem Stellzylinder 33 der Primäreinheit verbunden.The slide 23 'of the sequence control device 23 is via a linkage 46 mechanically connected to the actuating cylinder 33 of the primary unit.

Die an die Hilfspumpe 14 angeschlossene Leitung 17 führt stromabwärts der Mündung der Leitung 21 zu einem 2-Wege-Stromregelventil 48. Von diesem führt eine erste Leitung 49 über ein Druckbegrenzungsventil 50 zum Behälter 16, eine zweite Leitung 51 führt zu einem Stellzylinder 52 für die Sekundäreinheit. Die Gegenkraft wird von einer Feder 53 aufgebracht. Im Stromregelventil 48 ist im Leitungszweig 49 eine Drossel 54 angeordnet. Von der Leitung 51 zweigt eine Leitung 55 ab, die zum Behälter 16 führt. In dieser Leitung ist eine verstellbare Drossel 56 angeordnet, die vom Fahrpedal 57 für die Antriebsmaschine 15 betätigbar ist.The line 17 connected to the auxiliary pump 14 leads downstream the mouth of the line 21 to a 2-way flow control valve 48. From this leads a first line 49 via a pressure relief valve 50 to the container 16, a second Line 51 leads to an actuating cylinder 52 for the secondary unit. The counterforce is applied by a spring 53. In the flow control valve 48 is in Line branch 49 a throttle 54 is arranged. A line branches off from the line 51 55, which leads to the container 16. There is an adjustable throttle in this line 56 arranged, which can be actuated by the accelerator pedal 57 for the drive machine 15.

Von der Leitung 17 zweigt vor der Meßdrossel 18 noch eine Leitung 60 ab, die zur Leitung 49 führt und dort an einer Stelle hinter dem Stromregelventil mündet. Diese Leitung umgeht also die Meßdrossel 18 und das Stromregelventil 48; in ihr ist eine verstellbare Drossel 61 angeordnet, die ebenfalls von einem Pedal 62 betätigbar ist. Von der Leitung 49 führt noch von einer Stelle hinter dem Stromregelventil 48 eine Leitung 63 zur Leitung 42, wo sie am Drosselrückschlagventil 45 mündet.A line branches off from line 17 before measuring throttle 18 60, which leads to line 49 and there at a point behind the flow control valve flows out. This line thus bypasses the measuring throttle 18 and the flow control valve 48; in it an adjustable throttle 61 is arranged, which is also controlled by a pedal 62 can be actuated. From the line 49 still leads from a point behind the flow control valve 48 a line 63 to the line 42, where it opens at the one-way flow control valve 45.

Im Betrieb fördert die Hilfspumpe 14 einen der Drehzahl der Antriebsmaschine 15 proportionalen Förderstrom in die Leitung 17. Dabei entsteht an der Meßdrossel 18 ein Druckgefälle. Der höhere Druck vor der Drossel pflanzt sich über die Leitung 19, das Wegeventil 20 und die Leitung 22 zur Folgesteuereinrichtung 23 fort. Der niedrigere Druck hinter der Drossel 18 pflanzt sich über die Leitung 21, das Wegeventil 20 und die Leitung 24 ebenfalls dorthin fort. Die beiden Steuerdrücke wirken auf entgegengesetzte Stirnseiten des Vorsteuerteils 23'. Entsprechend dessen Stellung werden über die Leitungen 27 und 32' die Stellzylinder 29, 33 der Primärseite beaufschlagt. Je größer das Druckgefälle an der Meßdrossel 18 ist, desto weiter wird die Primäreinheit ausgestellt, d.h. desto grösser ist ihre Fördermenge. Die Stellzylinder 29, 33 haben unterschiedlich große Wirkflächen. Der flächenkleinere Stellzylinder 29 ist über die Leitungen 11 und 36 sowie das Doppelrückschlagventil 38 stets von der Hochdruckseite der Primäreinheit 10 her beaufschlagt, der flächengrößere Stellzylinder 33 nur dann, wenn die Folgesteuereinrichtung Verbindung von der Leitung 27 zur Leitung 32' herstellt. Dies richtet sich - wie weiter oben ausgeführt - nach dem Druckgefälle an der Meßdrossel 18.During operation, the auxiliary pump 14 promotes one of the speed of the drive machine 15 proportional flow into the line 17. This arises at the measuring throttle 18 a pressure gradient. The higher pressure in front of the throttle is planted over the line 19, the directional control valve 20 and the line 22 to the sequence control device 23. Of the lower pressure behind the throttle 18 is planted via line 21, the directional control valve 20 and line 24 also continues there. The two control pressures act on opposite end faces of the pilot part 23 '. According to its position the actuating cylinders 29, 33 of the primary side are acted upon via the lines 27 and 32 '. The greater the pressure drop across the measuring throttle 18, the wider the primary unit becomes issued, i.e. the greater their delivery rate. The actuating cylinders 29, 33 have different sized effective areas. The actuating cylinder with a smaller area 29 is always off via the lines 11 and 36 and the double check valve 38 the high pressure side of the primary unit 10 is applied to the actuating cylinder with a larger area 33 only when the sequence control device connects from line 27 to line 32 'manufactures. As explained above, this depends on the pressure gradient at the measuring throttle 18.

Durch diese erreicht man also eine vom Strom der Hilfspumpe 14 und damit von der Drehzahl der Antriebsmaschine vorgegebene Verstellung der Primäreinheit. Da derartige Folgesteuereinrichtungen hinlänglich bekannt sind, ist sie hier nur kurz beschrieben.Through this one thus achieves one of the flow of the auxiliary pump 14 and This means that the primary unit is adjusted according to the speed of the drive machine. Since such sequential control devices are well known, it is only here briefly described.

Die verstellbare Drossel 56 ist so ausgelegt, daß anschließend an den Verstellbereich der Antriebsmaschine über den weiteren Pedalweg der Querschnitt der Drossel 56 stetig verkleinert wird. D.h. erst dann, wenn die Antriebsmaschine ihre volle Drehzahl erreicht hat, wird der Durchflußquerschnitt der Drossel 56 verringert. Das bedeutet folgendes: Das durch die Meßdrossel 18 strömende Druckmittel gelangt im Stromregelventil 48 dann, wenn das Fahrpedal noch nicht durchgetreten ist, in die Leitung 49. Es ist so ausgelegt, daß erst bei oder annähernd bei maximaler Drehzahl der Antriebsmaschine ein Teilstrom in die Leitung 51 und über die geöffnete Drossel 56 zum Tank fließt. Deren Querschnitt wird durch das Fahrpedal 57 anschließend an den Verstellbereich der Antriebsmaschine über den weiteren Pedalweg stetig verringert. Erst jetzt kann sich auch in der Leitung 51 ein Druck aufbauen, welcher im Stellzylinder 52 der Sekundäreinheit wirksam wird und diese nun entgegen der Kraft der Feder auf kleineres Schluckvolumen unabhängig von der Drehzahl der Primäreinheit zurückstellt. Das sonst in der Leitung 49 fliessende Druckmittel gelangt über die Leitung 63 sowie das Rückschlagventil 45 in die jeweilige Niederdruckleitung.The adjustable throttle 56 is designed so that subsequently to the adjustment range of the drive machine over the further pedal travel the cross-section the throttle 56 is steadily reduced. I.e. only when the prime mover has reached its full speed, the flow area of the throttle 56 is reduced. This means the following: The pressure medium flowing through the measuring throttle 18 arrives in flow control valve 48 when the accelerator pedal has not yet been depressed, in the line 49. It is designed so that only at or approximately at maximum speed the drive machine a partial flow in the line 51 and through the open throttle 56 flows to the tank. Their cross section is then indicated by the accelerator pedal 57 the adjustment range of the drive machine is steadily reduced over the further pedal travel. Only now can a pressure build up in line 51, which pressure in the actuating cylinder 52 of the secondary unit is effective and this is now against the force of the spring smaller Displacement independent of the speed of the primary unit resets. The pressure medium otherwise flowing in line 49 passes through the Line 63 and the check valve 45 in the respective low pressure line.

Bei dem oben beschriebenen Vorgang ist die Drossel 61 in der Zweigleitung 60 geschlossen. Wird sie durch das Pedal 62 zu irgend einem beliebigen Zeitpunkt geöffnet, dann wird der Zustrom von Druckmittel zum Stromregelventil 48 verringert, so daß der Reststrom an der Drossel 56 immer kleiner wird und damit auch der Druck in der Leitung 51 und im Stellzylinder 52 der Sekundäreinheit. Diese wird nun durch die Feder 53 auf größtes Schluckvolumen eingestellt. Dies hat weiterhin zur Folge, daß der Druckmittelstrom auch über die Meßdrossel 18 immer weiter verringert wird, damit auch die Druckdifferenz an dieser, wodurch-nun auch die Primäreinheit auf kleineres bzw. kleinstes Fördervolumen eingestellt wird. Die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird durch diese beiden Einflüsse - ohne Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine - beim Durchtreten des Pedals 62 (Inching-Pedal) bis zum Stillstand des Fahrzeugs verringert.In the above-described operation, the throttle 61 is in the branch line 60 closed. It is activated by the pedal 62 at any point in time opened, then the flow of pressure medium to the flow control valve 48 is reduced, so that the residual flow at the throttle 56 becomes smaller and smaller and with it the pressure in the line 51 and in the actuating cylinder 52 of the secondary unit. This is now through the spring 53 is set to the largest displacement. This also has the consequence that the pressure medium flow is reduced further and further also via the measuring throttle 18, thus also the pressure difference across it, which now also causes the primary unit to open smaller or smallest delivery volume is set. The driving speed of the vehicle is influenced by these two influences - without changing the speed of the Drive machine - when depressing the pedal 62 (inching pedal) to a standstill of the vehicle.

Wenn der Getriebedruck einen höchstzulässigen Wert erreicht hat, wird über die Leitung 27 das Wegeventil 34 in Durchflußstellung gebracht, worauf Druckmittel vom Stellzylinder 33 unmittelbar zu der den niedrigeren Druck führenden Getriebeleitung 11 oder 12 abgesteuert wird.When the transmission pressure has reached a maximum permissible value, will The directional control valve 34 is brought into the flow position via the line 27, whereupon pressure medium from the actuating cylinder 33 directly to the transmission line carrying the lower pressure 11 or 12 is controlled.

Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 2 ist um eine Leistungsbegrenzungseinrichtung erweitert. Zu diesem Zweck führt von der Getriebehauptleitung 11 eine Zweigleitung 65 zu einem elektromagnetisch betätigbaren 3/3-Wegeventil 66, das - zusammen mit dem Wegeventil 20 -beim Wählen der Fartrichtung in eine seiner beiden Endlagen gebracht wird. Vom Wegeventil 66 führen eine Zweigleitung 67 zur Getriebehauptleitung 12 und eine Leitung 68 zur einen Stirnseite eines 3/2-Wegeventils 69, dessen andere Stirnseite von einer Feder 70 belastet ist. Von diesem Wegeventil führen eine Leitung 71 zum Behälter 16 und eine Leitung 72 zur Leitung 51, die vom Stromregelventil 48 her kommt. Die Leitung 72 setzt sich über das Wegeventil 69 hinaus fort und führt zum Stellzylinder 52 der Sekundäreinheit 13. Alles andere ist ansonsten gleich wie beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 1.The exemplary embodiment according to FIG. 2 is a power limiting device expanded. For this purpose, a branch line leads from the main transmission line 11 65 to an electromagnetically operated 3/3-way valve 66, which - together with the directional control valve 20 brought into one of its two end positions when selecting the Fartrichtung will. A branch line 67 leads from the directional control valve 66 to the main transmission line 12 and a line 68 to one end of a 3/2-way valve 69, the other The end face is loaded by a spring 70. A line lead from this directional control valve 71 to the container 16 and a line 72 to the line 51 from the flow control valve 48 comes here. The line 72 continues beyond the directional control valve 69 and leads to the actuating cylinder 52 of the secondary unit 13. Everything else is otherwise the same as in the embodiment according to FIG. 1.

Aus der jeweiligen Getriebehauptleitung 11 oder 12 wird der höhere Druck über das fahrtrichtungsabhängig geschaltete Wegeventil 66 abgegriffen und zum Wegeventil 69 geleitet. Dieses ist so eingestellt, daß bei allen Drücken, die an der voll ausgestellten Primäreinheit 10 ein Drehmoment verlangen, das über das Maximalmoment der Antriebsmaschine 15 bei Höchstdrehzahl liegt, die druckproportionale Folgesteuereinrichtung der Sekundäreinheit 13 anstatt mit dem Steuerdruck mit dem Druck im Behälter 16 verbunden ist. Dadurch wird die Sekundäreinheit 13 auf größtes Schluckvolumen eingestellt und damit auch die Überlastung der Antriebsmaschine verhindert.The respective main transmission line 11 or 12 becomes the higher one Pressure tapped via the directional control valve 66, which is switched depending on the direction of travel, and directed to directional control valve 69. This is set so that at all pressures that request a torque on the fully exposed primary unit 10 that exceeds the Maximum torque of the drive machine 15 is at maximum speed, which is proportional to the pressure Sequence control device of the secondary unit 13 instead of the control pressure with the Pressure in the container 16 is connected. As a result, the secondary unit 13 becomes the largest The displacement is set and thus also prevents the drive machine from being overloaded.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 zeigt eine geringe Änderung bezüglich der Anordnung des Wegeventils 69. Dieses ist nunmehr über eine Leitung 73 unmittelbar an die Leitung 51 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 angeschlossen. Die Funktion ist dabei genau dieselbe..wie beim Ausführungsbeispiel nach der Figur 2.The embodiment of Figure 3 shows a slight change with respect to the arrangement of the directional control valve 69. This is now via a line 73 directly to the Line 51 connected according to the embodiment of Figure 1. The function is exactly the same .. as in the embodiment according to the figure 2.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 zeigt eine andere Ausbildung der Drosseleinrichtung in der Leitung 60. Diese enthält nunmehr anstatt der Drossel 61 ein Druckbegrenzungsventil 74, dessen Feder 75 durch ein Pedal 76 beeinflußbar ist, und zwar derart, daß beim Niedertreten des Pedals die Federkraft geringer und damit auch der Öffnungsdruck geringer wird. Man erreicht damit eine besonders feine Dosierbarkeit der Inch-Einrichtung.The embodiment of Figure 3 shows a different design the throttle device in the line 60. This now contains instead of the throttle 61 a pressure relief valve 74, the spring 75 of which can be influenced by a pedal 76 is, in such a way that when you step on the pedal, the spring force is less and so that the opening pressure is also lower. This achieves a particularly fine one Dosability of the inch device.

Claims

Claims t control device for a hydrostatic transmission, in particular for a travel drive, with at least one adjustable secondary unit, one adjustable primary unit and one driven by a drive unit Auxiliary pump that supplies the pressure medium required for the control device and a measuring throttle is arranged in the delivery line, characterized in that the measuring throttle (18) is followed by a flow control valve (48) and designed so that only at high speed of the drive machine (15) pressure medium to a control circuit (51) reaches the secondary unit (13) through the actuator (52) to smaller Displacement is set.

2. Device according to claim 1, characterized in that parallel to the output of the flow control valve (48) leading to the control circuit (51) a pressureless space (16) leading line (55) is connected in which one influenced by the actuator (57) (e.g. accelerator pedal) of the drive machine (15) adjustable throttle (56) is arranged.

3. Device according to claim 1 and / or 2, characterized in that that parallel to the measuring throttle (18) and the flow control valve (48) a bypass line (60) in which an adjustable throttle (61) is arranged.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that of the respective line leading the high pressure in the hydrostatic transmission (11, 12) a connection via a directional control valve (66) to one Limitation valve (69) for the power of the prime mover that controls the actuator (52) of the secondary unit (13) to the container is relieved.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the adjustable throttle is designed as a pressure relief valve (74) whose Spring preload (75) can be changed.