DE3244615A1

DE3244615A1 - Steuereinrichtung fuer eine verstellbare pumpe, insbesondere bei einem hydrostatischen getriebe

Info

Publication number: DE3244615A1
Application number: DE19823244615
Authority: DE
Inventors: Jan 6430 Nordborg Zangenberg
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DK159333B; DE3244615C2; DK159333C; DK538783D0; DK538783A

Description

Steuereinrichtung für eine verstellbare Pumpe, ins-
besondere bei einem hydrostatischen Getriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine verstellbare Pumpe, insbesondere bei einem hydrostatischen Getriebe, bei der einer gemeinsam mit der verstellbaren Pumpe angetriebenen Hilfspumpe eine Drossel nachgeschaltet ist und ein Stellorgan zur Änderung der Verdrängung der verstellbaren Pumpe in Abhängigkeit vom Druckabfall an der Drossel und einer mit dem Stellorgan verbundenen RUckfUhrvorrichtung betätigbar ist.
Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art (DE-OS 30 41 856) wird die sich mit der Antriebsdrehzahl ändernde Fördermenge der Hilfspumpe Uber eine Drossel mit konstantem Querschnitt geleitet. Der Druckabfall an dieser Drossel wird mit Hilfe eines Druckverstärkers in einen Steuerdruck umgewandelt, der mit Hilfe eines mit der RUckfUhrvorrichtung versehenen Ventils und eines zweiteiligen Stellmotors in eine bestimmte Stellung des Stellorgans umgesetzt wird. Auf diese Weise ist einer bestimmten Drehzahl der Hilfspumpe und damit auch der verstellbaren Pumpe eine entsprechende Verdrängung (Fördermenge pro Umdrehung) der verstellbaren Pumpe zugeordnet. Wenn die beiden Pumpen durch eine Brennkraftmaschine angetrieben werden, kann man die Fördermenge der verstellbaren Pumpe mit Hilfe des Gaspedals ändern (fahrautomatische Regelung).
Bei dieser bekannten Konstruktion steigt der Druckabfall an der Drossel mit steigender Drehzahl der Hilfspumpe quadratisch an. Dies hat bei höheren Drehzahlen hohe Druckverluste zur Folge und führt bei kleinen Drehzahlen zu einem so geringen Druckabfall, daß auf einen Druckverstärker, der eine weitere Komplikation darstellt, nicht verzichtet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der es auf einfachere Weise und mit geringeren Verlusten möglich ist, der jeweiligen Drehzahl eine bestimmte Verdrängung zuzuordnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drossel mit Hilfe der Rückführvorrichtung verstellbar ist und daß ein Vergleicher vorgesehen ist, mit dessen Hilfe bei einer Abweichung des Druckabfalls an der'Drossel von einem Sollwert das Stellorgan im Sinne einer Konstanthaltung des Druckabfalls verstellt wird.
Bei dieser Konstruktion schwankt der Druckabfall an der verstellbaren Drossel nur geringfügig um einen vorgegebenen Sollwert. Dieser kann so gewählt sein, daß er einerseits klein genug ist, damit keine unzulässigen Verluste auftreten, andererseits aber groß genug, urn auf einen Druckverstärker verzichten zu können. Verstellbare Drosseln sind in verschiedensten Ausführungen bekannt, SEI es als Drosselven- til, als Schieber rnit veränderbarer Drosseikanallänge, als Blende mit änderbarem Öffnungsqursehnitt u. dgl. Es bereitet auch keine Schwierigkeiten, die verstellbare Drossel Uber die Kiickführvorr ichtung mit dem Stellorgan zu verbinden. Insgesamt ergibt sich eine sehr einfach aufgebaute, aber sehr genau arbeitende Steuereinrichtung für eine verstellbare Pumpe. Bei einem Fahrzeug mit hydrostatischeni Getriebe läßt sich die Drehzahl des hydrostatischen Motors sehr genau mit dem Gaspedal des Verbrennungsmotors regeln.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Vergleicher durch ein Steuerventil mit einem in einer festen Bohrung angeordneten Ventilschieber gebildet ist, der durch eine Sollwertfeder und den Druckabfall an der Drossel belastet ist, in seiner ausgeglichenen Stellung einen Stellmotor für das Stellorgan absperrt und in seinen nicht-ausgeglichenen Stellungen den Stellmotor mit der Druckseite bzw. der Niederdruckseite verbindet. Das Vergleicher-Steuerventil hat einen sehr einfachen Aufbau, weil lediglich ein Schieber in einer festen Bohrung angeordnet zu werden braucht und dieser Schieber zur Betätigung des Stellmotors nur kurzzeitig um kleine Wege aus seiner ausgeglichenen Neutralstellung verlagert zu werden braucht.
Durch eine entsprechende Wahl er Ru"ekführvorrichtung kann man jeden gewünschten Zusamnienhang zwischen der Drehzahl der Pumpen und der Verdrängung der verstellbaren Pumpe erzielen. Bestimmte Funktionsabhängigkeiten erreicht inan nicht nur durch die Ausleeung der mechanischen Verbindung zwischen Stellorgan und Drossel, sondern auch durch die Ausgestaltung des Drosselventils selbst. Bevorzugt wird es, daß der Durchflußwiderstand der verstellbaren Drossel linear mit der Verdrängung der verstellbaren Pumpe änderbar ist. Dies ergibt einen linearen Zusammenhang zwischen Drehzahl und Verdrängung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung näher erläutert.
Ein hydrostatisches Getriebe weist eine verstellbare Pumpe 1 und einen druckmittelbetätigten Motor 2 auf, welche über Leitungen 3 und 4 miteinander verbunden sind. Die verstellbare Pumpe 1 wird zusammen mit einer hilfspumpe 5 von einer Brennkraftmaschine 6 angetrieben, der ein Gaspedal 7 zugeordnet ist. Die verstellbare Pumpe 1 weist ein Stellorgan 8 auf, mit der die Verdrängung der Pumpe verändert werden kann. Das Stellorgan wird beispielsweise durch die verlagerbare Taumelscheibe einer Axialkolbenmaschine, durch einen verstellbaren Exzenterring einer Flügelradpumpe, durch einen verstellbaren Bahnträger einer Radialkolbenpumpe u. dgl. gebildet. Ein Stellmotor 9 dient dazu, das Stellorgan 8 in die gewünschte Lage zu bringen.
Die Hilfspumpe 5 fördert Druckflssigkeit aus einem Behälter 10 über eine verstellbare Drossel 11. Die Druckflüssigkeit kann über ein Rückschlagventil 12 in die- Leitung 3 oder ein Hückschlagventil 13 in die Leitung 4 eingespeist werden, je nachdem welche der Leitungen Niederdruck führt, um Leckverluste auszugleichen. Uberschüssige Druckflüssigkeit wird über ein Überdruclr,ventil 14 in den Behälter zurückgeleitet..
Das Stellorgan 8 ist über eine gestrichelt angedeutete Rückführvorrichtung 15 mit der verstellbaren Drossel 11 verbunden, so daß jeder Stellung des Stellorgans 8 eine bestimmte Stellung des Drosselventils 11 zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der Zusammenhang so, daß sich der Drosselwiderstand linear mit der Verlagerung des Stellorgans 8 ändert.
Ein Vergleicher 16 hat die Form eines Steuerventils 17 mit einem in einer festen Bohrung 18 verstellbaren Ventilschieber 19. Dieser ist an einem Ende durch den Druck in einer Kammer 20, welche über eine Leitung 21 mit einem Punkt 22 vor der Drossel 11 verbunden ist, und auf der anderen Seite durch den Druck in einer Kammer 23, die über eine Leitung 24 mit einem Punkt 25 hinter der Drossel 11 verbunden ist, sowie durch eine Sollwertfeder 26, die mittels einer Einstellschraube S verstellbar ist, belastet Ein Bund 27 des Schiebers 19 übersteuert eine Steueröffnung 28, die über eine Leitung 29 mit dem Stellmotor 9 verbunden ist. Bewegt sich der Schieber 19nach unten, empfängt der Stellmotor 9 Druckflüssigkeit, die einer Leitung 30 über ein Rückschlagventil 31 oder ein Rückschlagventil 32 von der jeweils Druck führenden Leitung 3 bzw. 4 zuführbar ist. Auf diese Weise wird der Stellmotor gegen die Kraft einer nicht veranschlaulichten Rückstellfeder in einer Richtung verlagert. Bewegt sich dagegen der Schieber 19 nach oben, wird die Steueröffnung 28 mit einer Behälterleitung 33 verbunden. Der Stellinotor kann sich daher unter dem Einfluß der Rückstellfeder in entgegengesetzter Richtung bewegen.
Im Betrieb hat der Vergleicher 16 die veranschauliche ausgeglichene Lage, bei der der Druckabfall an der verstellbaren Drossel 11 auf den Schieber 19 eine Kraft ausübt, die der Vorspannkraft der Sollwertfeder 26 entspricht. Wird durch Betätigen des Gaspedals 7 die Drehzahl der Pumpen erhöht, so steigt der Druckabfall an der Drossel 11 kurzfristig, der Schieber 19 bewegt sich nach oben. Das Stellorgan 8 verstellt sich im Sinne einer größeren Verdrängung.
Gleichzeitig wird die Drossel 11 im Sinne eines kleineren Drosselwiderstandes verstellt. Hierdurch sinkt der Druckabfall und der Schieber 19 kehrt in die ausgeglichene Stellung zurück. Da der Stellmotor 9 gesperrt ist, behält das Stellorgan 8 die veränderte Lage. Bei einem Sinken der Drehzahl ergeben sich die umgekehrten Verhältnisse.
Da die Zuordnung zwischen der Stellung des Stellorgans 8 und der Öffnung der Drossel 11 beliebig gewählt werden kann, lassen sich alle interessierenden Abhängigkeiten der Fördermenge der verstellbaren Pumpe 1 in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine 6 wählen.

Claims

Patentanspruche 1. Steuereinrichtung fUr eine verstellbare Pumpe, insbesondere bei einem hydrostatischen Getriebe, bei der einer gemeinsam mit der verstellbaren Pumpe angetriebenen Hilfspumpe eine Drossel nachgeschaltet ist und ein Stellorgan zur Änderung der Verdrängung der verstellbaren Pumpe in Abhängigkeit vom Druckabfall an der Drossel und einer mit dem Stellorgan verbundenen Rückführvorrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (11) mit Hilfe der Rückführvorrichtung (15) verstellbar ist und daß ein Vergleicher (16) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe bei einer Abweichung des Druckabfalls an der Drossel von einem Sollwert das Stellorgan (8) im Sinne einer Konstandhaltung des Druckabfalls verstellt wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (16) durch ein Steuerventil (17) mit einem in einer festen Bohrung (18) angeordneten Ventilschieber (19) gebildet ist, der durch eine Sollwertfeder (26) und den Druckabfall an der Drossel (11) belastet ist, in seiner ausgeglichenen Stellung einen Stellmotor (9) fUr das Stellorgan (8) absperrt und in seinen nicht-ausgeglichenen Stellungen den Stellmotor mit der Druckseite bzw. der Niederdruckseite verbindet.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußwiderstand der verstellbaren Drossel (11) linear mit der Verdrängung der verstellbaren Pumpe (1) änderbar ist.