DE3302546A1

DE3302546A1 - Antriebssystem

Info

Publication number: DE3302546A1
Application number: DE19833302546
Authority: DE
Inventors: Heinrich Prof. Dr.-Ing. 2000 Hamburg Nikolaus
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-08-02
Also published as: DE3302546C2; JPS59137218A

Description

Beschreibunq. ^
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Es ist hierbei von einem bekannten Antriebssystem ausgegangen (DE-OS 27 39 968), bei dem die Verstellung der Primärpumpe abhängig vom Arbeitsdruck in der die Pumpe, die hydrostatische Sekundärmaschine und den Speicher verbindende Leitung erfolgt. Zusätzlich wird abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ein Steuerdruck erzeugt, der die Stellung des Gaspedals beeinflußt, das auf die Brennstoffregeleinrichtung der Brennkraftmaschine wirkt.
Der Steuerdruck wird außerdem verwendet, um an der Sekundäreinheit eine Abtriebsdrehzahl vorzuwählen. Schließlich wirkt der Steuerdruck noch auf den Verstellzylinder der Primärpumpe, um das Fördervolumen zurückzustellen, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu stark absinken sollte.
Ausgehend von einem derartigen Antriebssystem, das es ermöglicht, beim Anfahren Energie aus dem Speicher zu entnehmen und beim Verzögern über die als Pumpe arbeitende, von der Last angetriebene hydrostatische Sekundärmaschine den Speicher zu laden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Regelsystem der Primär- und Sekundäreinheit so auszubilden, daß ein verbessertes Regelverhalten erzielt wird, mit dem insbesondere Brennstoff eingespart werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß erfolgen abhängig vom Arbeitsdruck zwei Einstellungen, nämlich einmal die Brennstoffmenge und andererseits die Einstellung des Steuerdrucks im Regelsystem der Primäreinheit in der Weise, daß die Brennkraftmaschine beim Beschleunigen mit einem möglichst günstigen Brennstoffverbrauch arbeitet. Es soll also erreicht werden, daß die Brennkraftmaschine so gedrückt wird, daß die erforderliche Leistung bei einer Drehzahl abgegeben wird, bei der der Brennstoffverbrauch minimal ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Regelsystem für die Primäreinheit so ausgestaltet, daß beim Beschleunigen der Brennkraftmaschine bei sich entleerendem Speicher zunächst die Drehzahl dadurch erhöht wird, daß das Fördervolumen der Primäreinheit zurückgenommen wird. Hat sich die Drehzahl ausreichend erhöht, so wird erst das Fördervolumen vergrößert und die Leistungsabgabe erfolgt nun ausgehend von einer Drehzahl der Brennkraftmaschine, die hoch genug ist.
Erfindungsgemäß wirkt somit das Fahrpedal nicht auf die Brennstoffmengenregelung, sondern wird mit dem Fahrpedal allein die Abtriebsdrehzahl der Sekundäreinheit eingestellt. Es kann somit auch bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem die Fahrgeschwindigkeit über ein üblicherweise vorgesehenes Fahrpedal ausgewählt werden.
Weiterbildungen der Erfindung befassen sich mit Maßnahmen, in welcher Weise die Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängig von Speicherdruck erhöht werden kann, wenn beispielsweise Steigungen befahren werden sollen, und wie eine Notbremsung durchgeführt wird. Ferner sind Maßnahmen vorgesehen, wie bei Stillstand eines Fahrzeuges ein Wegkriechen verhindert werden kann. Ferner sind verschiedene Möglichkeiten zur Drehzahlregelung der Sekundäreinheit aufgezeigt, sowie eine Einrichtung zum hydraulischen Anlassen der Brennkraftmaschine.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Primäreinheit und deren Regelsystem, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Speichers und der Sekundäreinheit mit deren Regelsystem, Fig. 3 das Kennfeld der Primäreinheit, Fig. 4 eine Abänderung des sekundären Regelsystem, Fig. 5 eine weitere Abänderung des sekundären Regelsystems.
In Fig. 1 treibt eine Brennkraftmaschine 50 eine hydrostatische Pumpe 11, z.B. eine Axialkolbenpumpe, an, deren Fördervolumen vom Stellglied 12 eines Verstellzylinder$ 13 veränderbar ist. Über ein Sperrventil 14 fördert die pumpe 11 Druckmittel in einen Leitungsstrang 15. Das Sperrven til 14 verhindert, daß Druckmittel aus dem Leitungsstrang 15 zurück zur Pumpe 11 strömen kann. Es wird also ein Abbremsen der Brennkraftmaschine 10 vermieden. Die Pumpe 11 stellt die Primäreinheit dar.
In Fig. 2 ist die Sekundäreinheit in Gestalt einer hydrostatischen Maschine 16, beispielsweise ebenfalls eine Axialkolbenpumpe, dargestellt, deren Ausgangswelle mit einem nicht dargestellten Fahrzeug gekuppelt ist. Die Maschine 16 kann sowohl als Pumpe wie auch als Motor arbeiten. Das Schluck- bzw. Verdrängungsvolumen ist ebenfalls veränderbar. Hierfür ist ebenfalls ein Verstellzylinder 17 mit einem Stellglied 18 vorgesehen. Die Maschine.
16 ist auch über ein Sperrventil 19 an den Leitungsstrang 15 angeschlossen. Im Normalfall ist das Sperrventil 19 geöffnet. Es handelt sich um ein hydraulisch entsperrbares Sperrventil. Es kann also im normalen Fahrbetrieb Druckmittel aus dem Leitungsstrang 15 entnommen werden, wobei die Maschine 16 als Motor arbeitet und das Fahrzeug antreibt. Der Auslaß der Maschine 16 ist mit dem Tank T verbunden.
Die Maschine 16 ist über den Nullhub hinaus verstellbar und arbeitet dann als Pumpe, die vom Fahrzeug her angetrieben wird und Druckmittel aus dem Tank T in den Leitungsstrang 15 und in einen Speicher 20 fördert, der über hydraulisch entsperrbare Sperrventile 21 und 22 mit dem Leitungsstrang 15 verbunden ist. Auch die Sperrventile 21 und 22 sind im normalen Fahrbetrieb geöffnet.
Arbeitet die Maschine 16 als Motor, so bestimmt ihr mittels des Verstellzylinders 17 eingestelltes Schluckvermögen das Abtriebsmomene M2 an der Ausgangswelle. Das Fahrzeug antwortet je nach Fahrbelastung mit einer entsprechenden Drehzahl n2. Um eine bestimmte gewünschte Drehzahl n2 zu erhalten, ist ein Regelsystem vorgesehen, das nachfolgend erläutert wird: Mit der Maschine 16 ist eine kleine hydrostatische Maschine 25 als hydraulischer Tachogenerator oder Signalgeber gekuppelt. Arbeitet die Sekundäreinheit 16 als Motor oder Pumpe, so wird der Signalgeber 25 als Pumpe angetrieben und fördert aus dem Tank T über ein Rückschlagventil 26 einen Steuerstrom in die Leitung 27. Das Volumen des Steuerstroms ist von der Drehzahl der Maschine 16 abhängig und es wird eine bestimmte Druckdifferenz zwischen dem Druck PST2 in der Leitung 27 und dem Druck PO erzeugt, die abhängig vom Pumpen- oder Motorbetrieb der Einheit 16 z.B. positiv oder negativ ist. Dadurch verstellt sich die Sekundäreinheit in den Pumpen- oder Motorbetrieb und der von dem drehzahlabhängigen Volumen aufgebaute Druck PST2 in der Leitung 27 bestimmt die Stellung des Stellgliedes 18 im Verstellzylinder 17.
Der Druckraum 17a des Verstellzylinders 17 ist mit einem Konstantdruck beaufschlagt, der an einem mit dem Leitungsstrang 15 verbundenen Druckminderventil 30 einstellbar ist.
Der Druck im gegenüberliegenden Druckraum 17b des Verstellzylinders 17 wird mittels eines Vorsteuerventils 32, beispielsweise ein Servoventil, eingestellt, das in bekannter Weise ausgebildet ist und das mit einer Wegrückführung für die Lage des Stellgliedes 18 versehen ist. Die Eingangsanschlüsse des Vorsteuerventils 32 sind einerseits mit der Leitung 27 und andererseits über eine Leitung 33 an das Druckminderventil 30 angeschlossen. Abhängig von der Druckdifferenz des Steuerdrucks PST2 in der Leitung 27 und dem Konstantdruck PO wird von dem Vorsteuerventil 32 der Druck im Raum 17b verändert und damit das Stellglied 18 verschoben. Ohne Vorsteuerventil würde die Drehzahlregelung ein instabiles Schwingungsverhalten aufweisen.
Das Regelsystem kann auch elektrisch nachgebildet werden.
In diesem Fall wird das Vorsteuerventil 32 elektrisch von einer Elektronikschaltung angesteuert und der Signalgeber 25 durch einen elektrischen Tachogenerator ersetzt.
Zwischen den Leitungen 27 und 29 ist ein Fahrtrichtungsventil 35 vorgesehen, das als Wegeventil mit drei Schaltstellungen für die Vorwärtsfahrt, die Rückwärtsfahrt und den Stillstand des Fahrzeuges ausgebildet ist.
Zur Einstellung einer gewünschten Drehzahl n2 muß die Zuordnung zwischen dem Steuerstrom und dem Steuerdruck in der Leitung 27 verändert werden. Hierzu dient eine einstellbare Feindrossel bzw. ein Stromregelventil 36, das die Leitung 29 mit dem Tank T verbindet. Das Stromregelventil 36 ist elektrisch ansteuerbar, wobei über eine Leitung 40 ein Signal auf das Stromregelventil 36 gegeben wird, das den Drosselquerschnitt bestimmt. An dem Stromregelventil 36 wird der Sollwert der Drehzahl n2 vorgegeben.
Wird das Fahrtrichtungsventil 35 in die Schaltstellung Vorwärtsfahrt umgeschaltet, so werden die Leitungen 27 und 29 miteinander verbunden. Arbeitet der Signalgeber 25 als Pumpe und erzeugt einen dem Istwert der Drehzahl n2 proportionalen Steuerstrom, der über das Stromregelventil 36 zum Tank abfließt, so wird sich entsprechend der Einstellung des Drosselquerschnitts im Stromregelventil 36, der dem Sollwert der Drehzahl n2 entspricht, in der Leitung 27 und damit im Vorsteuerventil 32 ein Steuerdruck PST einstellen, welcher das Stellglied 18 so lange verschiebt, bis das von der Maschine 16 abgegebene Moment M2 die gewünschte Drehzahl n2 erzeugt. Es wird also das Verdrangungsvolumen der Maschine 16 so lange verhindert, bis der durch die Abtriebsdrehzahl n2 erzeugte Steuerstrom des Signalgebers nach Größe und Richtung dem durch das Stromregelventil 36 abströmenden Sollstrom entspricht.
Soll die Drehzahl n2 erhöht werden, so wird der Drosselquerschnitt des Stromregelventils 36 geöffnet1 der Druck PST in der Leitung 27 sinkt, die Verstellung der Maschine 16 über den Verstellzylinder 17 erfolgt im Sinne einer Drehzahlerhöhung. Wird andererseits eine niedrigere Drehzahl n2 gewünscht und der Drosselquerschnitt des Stromregelventils 36 verringert, so bewirkt die Brhöhung des Steuerdrucks PST eine Verstellung der Maschine 16 über den Nullhub hinaus. Die Maschine 16 arbeitet somit als Pumpe und wird vom Fahrzeug angetrieben, wobei der Speicher 20 aufgeladen wird. Dabei verringert sich die Drehzahl n2 und über das geringere Fördervolumen des Signalgebers 25 wird der Steuerdruck abgebaut, bis die eingestellte Solldrehzahl n2 erreicht ist, bei der die Pumpe 16 vom Verstellzylinder 17 wieder in den Motorbetrieb reversiertwird. Während des Pwtpenbetriebs wird der Speicher 20 geladen.
Über ein Druckbegrenzungsventil 37 kann ein maximaler Steuerdruck eingestellt werden. Auf diese Weise läßt sich ein Grenzwert für die Drehzahlbeschleunigung vorgeben, da die eingestellte maximale Beschleunigung nicht überschritten werden kann.
Miteinereinstellbaren Drossel 38, über die ständig Druckmittel in den Tank abströmt, läßt sich eine Stabilisierung und Dämpfung der Regelung erzielen, indem hierdurch die Steilheit der drehmoment/drehzahlabhängigen Kennlinien beeinflußt wird.
Wird das Fahrtrichtungsventil 35 in die andere Schaltstellung auf Rückwärtsfahrt umgeschaltet, so erhält der Signalgeber 25 den Konstantdruck PO und arbeitet als Hydromotort der in der Leitung 27 den Steuerdruck PST2' erzeugt. Dabei sind bei höheren Abtriebsdrehzahlen n2 Drosselver- luste am Druckminderventil 30 in Kauf zu nehmen. Dieser Nachteil kann vermieden werden, wenn gleichzeitig mit dem Umschalten des Fahrtrichtungsventils 35 der Signalgeber 25 über ein nicht dargestelltes mit dem Fahrtrichtungsventil 35 identisches 3/4-Wegeventil 40 umgeschaltet wirds dessen Anordnung aus Fig. 4 hervorgeht.
In Fig. 2 ist das Fahrtrichtungsventil 35 in der Mittelstellung für den Stillstand des Fahrzeuges gezeigt. Um ein Wegkriechen des Fahrzeuges infolge von Leckstromverlusten durch die Maschine 16 zu vermeiden, ist ein Wegeventil 42 vorgesehen, bei dessen Betätigung das Sperrventil 19 und das Sperrventil 22 gesperrt werden, so daß die Maschine 16 und der Speicher 20 vom Leitungsstrang 15 abgesperrt werden. Damit kann die Maschine 16 zwar Druckmittel in den Leitungsstrang 15 bzw. den Speicher drücken, aber kein Druckmittel aus dem Leitungsstrang 15 entnehmen.
Die Betätigung des Wegeventils 42 erfolgt über einen Druckschalter 43 abhängig vom Druck in der Leitung 29, der proportional zur Sollwerteinstellung der Drehzahl n2 ist.
Ist so am Stromregelventil 36 die Drehzahl n2 mit Null eingestellt und setzt sich das Fahrzeug in Bewegung, so baut der Signalgeber 25 in der Leitung 29 einen Druck auf, der den Druckschalter 43 zum Ansprechen bringt.
Die beiden Eingänge des Vorsteuerventils 32 sind über eine Drossel 45 miteinander verbunden. Hierdurch wird in Mittelstellung des Fahrtrichtungsventils 35 in der Leitung 27 ein Druck PO aufgebaut, der eine Verstellung des Stellgliedes 18 im Stillstand verhindert, falls das Fahrzeug in Bewegung gerät und der Signalgeber 25 ungewünscht einen Steuerstrom erzeugt. Ferner ist eine Drossel 46 zwischen der Leitung 33 und der Leitung 29 vorgesehen, so daß im Stillstand die Leitungen 27 und 29 über die Drosseln 45 und 46 gleiche Drücke aufweisen. Wird nun das Fahrtrichtungsventil 35 betätigt, so kann das Stellglied 18 keine ungewünschen Bewegungen aufgrund eines zufälligen Druckunter- schiedes ausführen.
In Fig. 2 ist der Leitungsstrang über ein Druckbegrenzungsventil 48 mit dem Tank T verbunden. Soll das Fahrzeug mit maximaler Verzögerung abgebremst werden, also im Falle einer Notbremsung, so würde das Laden des Speichers über die als Pumpe arbeitende Maschine 16 eine zu lange Zeit in Anspruch nehmen. Für eine Notbremsung wird daher bei einer bestimmten Stellung des Bremspedals (nicht dargestellt) auf der Leitung 49 ein Signal erzeugt,.welches das Sperrventil 21 in den Sperrzustand bringt, so daß der Speicher 20 vom Leitungsstrang 15 abgetrennt ist. Das von der Maschine 16 in den Leitungsstrang 15 geförderte Druckmittel fließt dann unmittelbar zum Tank ab, wenn sich bei einem vorbestimmten Druck das Ventil 48 öffnet.
Das Regelsystem für die Primäreinheit 11 ist in Fig. 1 dargestellt. Von der Brennkraftmaschine 10 wird eine Pumpe mit konstantem Verdrängungsvolumen als Signalgeber 50 angetrieben, die einen der Drehzahl nl der Brennkraftmaschine 10 proportionalen Steuerstrom in die Leitung 51 liefert. Die Leitung 51 ist über eine Drossel 52 sowie parallel hierzu über ein Inch-Ventil 53 mit dem Tank T verbunden. Ferner liegt das Steuerdrucksignal in der Leitung 51 am einen Eingang des Vorsteuerventils 55 für den Verstellzylinder 13. Der andere Eingang des Vorsteuerventils 55, das wie das Vorsteuerventil 32 als wegabhängiges Servoventil aufgebaut ist, ist über ein 2/3-Wegeventil 56 mit dem Tank verbunden. Der Druckraum 13b des Verstellzylinders 13 ist über ein Druckminderventil 57 mit einem Konstantdruck beaufschlagt, während der Druck im Druckraum 13a vom Vorsteuerventil 55 eingestellt wird.
Über die Drossel 52 wird ein bestimmter Teil des von der Pumpe 50 geförderten Steuerstroms in den Tank abgeleitet, so daß sich in der Leitung 51-ein bestimmtes Steuerdruck- signal PST1 einstellt, das von dem Inch-Ventil 53 je nach dessen Drosselquerschnitt feinfühlig abgebaut werden kann.
Hierzu ist das Inch-Ventil 53 mit einem Verstellzylinder 60 versehen, dessen Stellglied 61 einmal mit dem Inch-Ventil 53 und andererseits über ein Gestänge 62 mit der Einrichtung 64 zür Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Raum 60a des Verstellzylinders 60 steht über ein 2/3-Wegeventil 66 mit dem Tank in Verbindung. Der Druckraum 60b ist über eine Leitung 67 an den Leitungsstrang 15 angeschlossen und ist mit dem Arbeitsdruck PlD beaufschlagt.
Die Wirkungsweise des stetig verstellbaren Drosselventils 53 aer de'r Drosselquerschnitt des Inch-Ventils 53 verringert wird, wenn der Druck pHD im Druckraum 60b steigt, und vergrößert wird, wenn der Druck pHD fällt. Uber das Gestänge 62 wird dagegen bei sinkendem Druck pHD die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine über die Einrichtung 64 erhöht, während bei steigendem Druck pHD die Brennstoffmenge verkleinert wird, bis bei einem vorbestimmten maximalen Druck pHD der Brennkraftmaschine 10 nur die zur Aufrechterhaltung des Leerlauf erforderliche Brennstoffmenge zugeführt wird Damit stellt sich beim Beschleunigen und Verzögern im normalen Fahrbetrieb folgende Wirkungsweise ein: Zum Beschleunigen wird ein Fahrpedal 70 betätigt, das über einen Weggeber 71 auf der Leitung 40 ein Signal erzeugt, das einer gewünschten Drehzahl n2 der Sekundäreinheit entspricht und damit das Stromregelventil 36 auf den Sollwert der Drehzahl einstellt. Über das bereits geschilderte Regelsystem der Sekundäreinheit wird diese so verstellt, daß sie als Pumpe arbeitet, das Fahrzeug beschleunigt und dabei zunächst den Druck im Speicher 20 abbaut, der voll geladen sei. Da die im Speicher 20 gespeicherte Energie nicht zur vollen Beschleunigung des Fahrzeuges ausreicht, muß mit sinkendem Speicherdruck die Pumpe 11 einen Förderstrom mit einem Druck liefern, der das Fahrzeug auf die gewünschte Fahrgeschwindigkeit beschleunigt, wobei gleichzeitig der Speicherdruck bis auf einen Wert abgebaut wird, bei dem dann der weitere Fahrbetrieb erfolgt. Dies wird auf f gende Weise erreicht: Sinkt der Druck pHD im Leitungsstrang 15 beim Beschleunigen durch Entladen des Speichers, so wird über den Verstellzylinder 60 der Querschnitt des Inch-Ventils 53 vergrößert, wodurch der Steuerdruck PST1 sinkt.
Dies führt zunächst zu einer Verringerung des Fördervolumens der verstellbaren Pumpe 11 über den Verstellzylinder 13 und zu einer erhöhten Brennstoffzufuhr über das Gestänge 62 und die Einrichtung 64 (Brennstoffeinspritzpumpe), wodurch sich die Drehzahl n1 sehr rasch erhöhen kann, da durch das Zurückstellen des Fördervolumens der Pumpe 11 die Brennkraftmaschine 10 zügig beschleunigen kann.
In Fig. 3 sind die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien der Pumpe 11 dargestellt, wobei die einzelnen Kennlinien entsprechend der Einstellung der Brennstoffzufuhreinrichtung 64 mit f0-f6 = fmax bezeichnet sind. Außerdem sind in Fig. 3 Linien i0-i5 für verschiedene Arbeitsdrücke pHD entsprechend den zugehörigen Stellungen des Inch-Ventils 53 eingezeichnet. Wie bereits erwähnt, ruft eine Änderung des Drucks pHD eine entsprechende Einstellung des Inch-Ventils 53 hervor. Solange also beim Anfahren zunächst das Fördervolumen der Pumpe 11 verringert und die Brennstoffzufuhr erhöht wird, ergibt sich eine rasche Beschleunigung der Brennkraftmaschine längs der Linie iO beispielsweise von der Leerlaufdrehzahl 1000 Upm auf etwa 1300 Upm in Fig. 3.
Dadurch wird das von der Pumpe 50 gelieferte Steuervolumen erhöht, so daß nun der Schwenkwinkel der Pumpe 11 vergrößert und damit das Fördervolumen erhöht wird. Dabei folgt die Drehzahl n1 der Kennlinie f6, so daß sich die Leistung der Brennkraftmaschine und die von der Pumpe 11 gelieferte Energie vergrößern, während der Arbeitsdruck pHD sinkt und der Speicher weiter entladen wird. Die Leistung der Pumpe 11 nimmt so lange zu, bis die im stationä- ren Fahrbetrieb benötigte LeistungP2 im Gleichgewicht mit der von der Brennkraftmaschine abgegebenen Leistung P1 steht.
Mit dem Regelsystem wird somit erreicht, daß der Speicher beim Beschleunigen von einem anfänglichen Maximalwert des Arbeitsdruckes auf einen Minimalwert entladen wird, bei dem der weitere stationäre Fahrbetrieb erfolgt und daß die Leistungserhöhung der Brennkraftmaschine in deren günstigsten Wirkungsgradsbereich erfolgt, da zunächst über das Inch-Ventil 53 die Drehzahl der Brennkraftmaschine stark erhöht wird, so daß diese nicht zu stark gedrückt wird, worauf dann mit weiterer Drehzahlerhöhung über die Verstellung der Pumpe 11 das Fördervolumen entsprechend vergrößert wird.
Beim Verzögern des Fahrzeuges, wenn also über das Fahrpedal 70 ein geringerer Drehzahlsollwert für die Maschine 16 eingegeben wird, wiederholt sich der Regelvorgang im umgekehrten Sinne. Die Maschine 16 arbeitet als Pumpe und somit erhöht sich der Druck pHD im Speicher 20, so daß der Querschnitt des Inch-Ventils 53 verringert wird. Damit gehen Moment M1 und Drehzahl n1 der Brennkraftmaschine schnell auf den Leerlaufbetrieb zurück und kann die Bremsenergie im Speicher 20 gespeichert werden.
Bei Steigungen oder in Gefahrensituationen, bei denen die volle Antriebsleistung der Brennkraftmaschine unabhängig vom Druck im Speicher abgegeben werden soll, wird unabhängig vom Arbeitsdruck pHD das Inch-Ventil 53 geschlossen. So reicht ja beispielsweise der für den normalen Fahrbetrieb ausreichende Arbeitsdruck nicht aus, um Steigungen zu befahren. Hierzu ist vielmehr ein Druck im Leitungsstrang 15 erforderlich, der beispielsweise dem maximalen Speicherdruck entspricht. Um die Leistung der Brennkraftmaschine 10 entsprechend zu erhöhen, wird über einen beim vollen Durchtreten des Fahrpedals 70 betätigten Schalter 72 ein Signal erzeugt, das das Ventil 66 umschal- tet, so daß im Druckraum 60a des Verstellzylinders 60 der Arbeitsdruck PHD wirkt, wodurch das Inch-Ventil 53 voll öffnet und die Brennstoffzufuhreinrichtung 64 aflf Vollgas gestellt wird (Schnittpunkt 15 und f6 in Fig. 3).
Mittels des Ventils 56 und des Sperrventils 14 läßt sich noch ein hydraulisches Anlassen der Brennkraftmaschine über die im Speicher 20 gespeicherte Energie durchführen, wenn die Primäreinheit 11 mit einem über Null verstellbaren Hub ausgerüstet ist und als Motor betrieben werden kann. Dann wird zum Anlassen das Ventil 56 umgeschaltet, wodurch das Sperrventil 14 entsperrt und über die Leitung 73 das Stellglied 12 in die zum Anlassen erforderliche Motorfunktionsstellung verschwenkt wird. Dadurch kann Druckmittel vom Speicher 20 zu der als Motor arbeitenden Pumpe 11 fließen und die Brennkraftmaschine hydraulisch angelassen werden.
In Fig. 5 ist eine Abänderung des Regelsystems der Sekundäreinheit dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Anstelle des Stromregelventils 36 tritt jedoch eine hydrostatische als Pumpe oder Motor arbeitende Maschine 80 mit verstellbarem Schluck- bzw. Fördervolumen. In diesem Fall können das in Fig. 2 dargestellte Fahrtrichtungsventil 35 sowie die Rückschlagventile 26 und 28 und die Leitung 33 zum Beaufschlagen mit dem Druck PO entfallen. Das zur Begrenzung einer Höchstbeschleunigung vorgesehene Druckreduzierventil 37 sowie der Druckschalter 43 sind in Fig. 5 weggelassen. Das Stellglied der Maschine 80 kann unmittelbar über ein Gestänge mit dem in Fig. 1 dargestellten Fahrpedal 70 verbunden sein. Die Maschine 80 wird über die Welle 81 von einem Motor angetrieben und kann somit als Pumpe arbeiten, die ein der Solldrehzahl entsprechendes Steuervolumen in die Leitung 29' fördert. Von dem Signalgeber 25 wird ein der Drehzahl n2 der Maschine 16 entsprechender Steuerstrom erzeugt. Die Differenz zwischen beiden Steuerströmen 3t und Drossel 38 und erzeust ein des Verstellzylinders 17, so daß ein entsprechendes Schluck-bzw. Fördervolumen der Maschine 16 eingestellt wird. Eine Drehzahlumkehr der Maschine 16 erfolgt durch Umstellung der hydrostatischen Maschine 80 über den Nullhub hinaus zur Umkehr der Förderrichtung. Mit der Einstellung der Drossel 38 läßt sich die Steilheit der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie und damit das Ansprechverhalten und die Dämpfung des Regelsystems verändern. Die Ansteuerung des Verstellzylinders 17 erfolgt wiederum über ein Vorsteuerventil als wegabhängiges Servoventil, das in Fig. 5 nicht dargestellt ist.
Die geschilderte Regelung läßt sich auch für andere Anlagen verwenden, bei denen die Rückgewinnung von Energie sinnvoll ist, z.B. für Windenantriebe, Fahrbetriebe (Karussell) oder Walzwerksantriebe.

Claims

PatentansErUche: 0Antriebssystem mit einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen verstellbaren, hydrostatischen Maschine als Primäreinheit, die als Pumpe arbeitend Druckmittel in einen Leitungsstrang fördert, an dem eine verstellbare hydrostatische Maschine als Sekundäreinheit angeschlossen ist, die mit einer Last, insbesondere einem Fahrzeug, gekuppelt ist und als Motor oder Pumpe arbeitend Druckmittel aus dem Leitungsstrang zu einem Tank oder umgekehrt fördert, und mit einem mit dem Leitungsstrang verbundenen hydraulischen Speicher, wobei der Verstellzylinder der Sekundäreinheit an einen mit der Sekundäreinheit gekuppelten, als Motor oder Pumpe arbeitenden Signalgeber und an eine Einrichtung zum Erzeugen eines die Drehzahl der Sekundäreinheit als Sollwert einstellenden Steuerstroms angeschlossen ist, und der Verstellzylinder der Primäreinheit an eine vom Druck im Leitungsstrang betätigbare Einrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellzylinder (13) der Primäreinheit (11) an eine mit der Primäreinheit gekuppelte Pumpe (50) als Signalgeber und an eine die Pumpe und den Verstellzylinder mit Tank verbindende veränderliche Drossel (53) angeschlossen ist, deren Querschnitt abhängig vom Druck in dem zum Speicher (20) und der Sekundäreinheit (16) führenden Leitungsstrang (15) derart einstellbar ist, daß die Drossel bei sinkendem Druck öffnet und bei steigendem Druck schließt, daß abhängig vom Druck im Leitungsstrang die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge derart einstellbar ist, daß die Brennstoffmenge bei sinkendem Druck erhöht wird, und daß die Fahrgeschwindigkeit der Last ausschließlich an einem Stellglied (70) einstellbar ist, das auf die Einrichtung (36,80) zum Einstellen der Drehzahl der Sekundäreinheit wirkt.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vorbestimmten, einer maximalen Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Stellung des Stellgliedes (70) zum Einstellen der Drehzahl der Sekundär einheit unabhängig vom Druck im Leitungsstrang (15) die Drossel (53) für den Verstellzylinder der Primäreinheit (11) geöffnet und die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine auf einen maximalen Wert erhöht wird.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Leitungsstrang (15) ein Verstellzylinder (60) angeschlossen ist, dessen Stellglied (61) auf eine Inch-Drossel (53) und auf den Brennstoffmengenregler (64) der Brennkraftmaschine wirkt.
4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (61) des Verstellzylinders (60) im öffnungssinn des Inch-Ventils (53) von einem Ventil (66) betätigbar ist, das von dem Stellglied (70) zum Einstellen der Drehzahl der Sekundäreinheit ansteuerbar ist.
5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich vergrößerndem Querschnitt des Inch-Ventils (53) der Schwenkwinkel der Primäreinheit (11) im Sinne einer Verminderung des Förderstroms verschwenkbar ist
6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Signalgeberpumpe (50) und dem Inch-Ventil (53) liegende Steuerleitung (51) über eine Drossel (52) mit dem Tank verbunden ist.
7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellzylinder (13,17) der Primär- und Sekundäreinheit (11,16) mit je einem Vorsteuerventil (32,55) versehen ist.
8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Druckraum des Verstellzylinders (13,17) über ein Druckminderventil (30,57) an den Leitungsstrang (15) und der andere Druckraum an das Vorsteuerventil (32,55) angeschlossen ist.
9. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (32,55) ein Servoventil mit Weg oder Kraftrückführung der Stellkolbenbewegung ist.
10.Antriebssystem mit einer über Null verstellbaren hydrostatischen Maschine als Primäreinheit nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Primäreinheit über ein hydraulisch entsperrbares Sperrventil (14) an den Leitungsstrang (15) angeschlossen ist und zum Anlassen der Brennkraftmaschine ein Ventil (56) betätigbar ist, das das Sperrventil entsperrt und den Verstellzylinder (13) der Primäreinheit so mit Druck beaufschlagt, daß die Primäreinheit auf Motorbetrieb geschwenkt wird.
11.Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen der Drehzahl der Sekundäreinheit (16) ein vom Fahrpedal (70) betätigbares Stromregelventil (36) ist.
12.Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrtrichtung über ein zwischen dem Stromregelventil (36) und dem Verstellzylinder (17) vorgesehenes Wegeventil (35) wählbar ist.
13.Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen der Drehzahl der Sekundäreinheit (16) eine hydrostatische Maschine (80) mit über dem Nullhub veränderlichem Schluck- bzw. Fördervolumen ist.
14.Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Einrichtung (36, 80) zum Einstellen der Drehzahl und dem Tank ein Druckbegrenzungsventil (37) zum Einstellen eines maximalen Beschleunigungswertes vorgesehen ist.
15.Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Einrichtung (36, 80) zum Einstellen der Drehzahl der Sekundäreinheit und dem Tank eine Drossel (38) zur Einstellung der Steilheit des Verhältnisses von Drehmoment zu Drehzahl der Sekundäreinheit vorgesehen ist.
16.Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundäreinheit (16) und der Speicher (20) über je ein Sperrventil (19,22) an den Leitungsstrang (15) angeschlossen sind, wobei die Sperrventile im Fahrbetrieb geöffnet und im Stillstand gesperrt sind, und die Sperrfunktion von einem abhängig vom Druck im Steuerkreis der Sekundäreinheit betätigten Ventil (42) eingeleitet wird.
17.Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (20) über ein zweites Sperrventil (21) an den Leitungsstrang (15) angeschlossen ist, das im Fahrbetrieb geöffnet und beim Auslösen einer maximalen Bremsverzögerung gesperrt wird und den Zufluß von Druckmittel in den Speicher sperrt, und daß der Leitungsstrang über ein Druckbegrenzungsventil (48) mit dem Tank verbunden ist.
18. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregelung der Sekundäreinheit (16) auch über einen elektrischen Tachogenerator (25a) erfolgt, wobei das Vorsteuerventil (32) elektrisch angesteuert wird.