DE3740535A1

DE3740535A1 - Hydraulic control system for vehicles with crawler tracks and/or non-pivotable wheels

Info

Publication number: DE3740535A1
Application number: DE19873740535
Authority: DE
Inventors: Manfred Tries
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-08

Abstract

A hydraulic control system for moving and steering a vehicle with crawler tracks and/or non-pivotable wheels has on each vehicle side a controllable travelling drive which comprises a hydraulic motor with an associated pump. The pumps are driven by a vehicle engine and have hydraulically actuable actuating elements which can be influenced by the control system. To improve the steering behaviour it is proposed that a steering element (2) in the manner of a steering wheel be functionally coupled in such a manner to the control arrangement for the pumps that as the steering angle increases the travelling speed necessarily decreases whilst the engine speed remains the same. Up to a certain steering angle of the steering element (2) the travelling speed goes to zero and after this the travelling drives start to run in opposite directions (cf. drawing). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem zum Fahren und Lenken eines Fahrzeugs, das Raupenketten und/oder nichtschwenkbare Räder sowie für jede Fahrzeugseite einen eigenen steuerbaren Fahrantrieb aufweist, der aus einem Hydromotor und einer diesem zugeordneten Pumpe besteht, welche beide Pumpen hydraulisch betätigbare Stellorgane aufweisen und von einem Fahrzeugmotor angetrieben werden, und mit einem nach Art eines Lenkrades angeordneten drehbaren Lenkorgan.The invention relates to a hydraulic control system for Driving and steering a vehicle, the crawler tracks and / or non-swiveling wheels and for each The vehicle has its own controllable drive has, which consists of a hydraulic motor and one associated pump, which is both pumps have hydraulically actuated actuators and be driven by a vehicle engine, and with an after Kind of a steering wheel arranged rotatable steering member.

Die Fahrgeschwindigkeit hängt bei solchen Antrieben einerseits von der Drehzahl des Fahrzeugmotors und andererseits von der relativen, d. h. auf diese Drehzahl bezogenen Fördermenge der Pumpen ab. Die relative Fördermenge kann durch Betätigen der Stellorgane an den Pumpen verändert werden, was einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses eines mechanischen Schaltgetriebes entspricht. Die hydraulische Steueranordnung zur Betätigung der Stellorgane wird von einer, ebenfalls mit dem Fahrzeugmotor gekoppelten Speisepumpe gespeist, deren Förderdruck von der Motordrehzahl abhängig ist.The driving speed depends on such drives on the one hand from the speed of the vehicle engine and on the other hand from the relative, i.e. H. to this speed related delivery rate of the pumps. The relative The delivery rate can be adjusted by operating the actuators Pumps are changed, which is a change in the Gear ratio of a mechanical Gearbox corresponds. The hydraulic Control arrangement for actuating the actuators is from one, also coupled to the vehicle engine Feed pump, the delivery pressure of which Engine speed is dependent.

Es ist bekannt, zur Veränderung der Fahrgeschwindigkeit mittels eines Fahrreglers auf die Stellorgane der Pumpen gleichsinnigen Einfluß zu nehmen. Der Fahrregler besteht z. B. aus einem Fahrhebel, der in Fahrtrichtung vor- und zurückbewegt werden kann, und aus zwei Druckminderventilen, die von seiner Stellung abhängige Drücke erzeugen. Andererseits werden mittels des Lenkorgans über Steuerkurven ebenfalls zwei Druckminderventile betätigt, deren Drücke gegensinnig auf die Stellorgane der Pumpen wirken. Dadurch werden zum Zwecke der Lenkung Unterschiede der Antriebsgeschwindigkeiten an den beiden Fahrzeugseiten erzeugt. It is known to change the driving speed by means of a speed controller on the actuators of the pumps to have the same influence. The speed controller exists e.g. B. from a drive lever, the forward and in the direction of travel can be moved back, and from two pressure reducing valves, which generate pressures dependent on its position. On the other hand, by means of the steering element Control cams also operated two pressure reducing valves, their pressures in opposite directions on the actuators of the pumps Act. This makes differences for the purpose of steering the drive speeds on both sides of the vehicle generated.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung, daß das Lenkverhalten in hohem Maße von der Drehzahl des Fahrzeugmotors abhängt. Die Lenkung reagiert bei niedriger Motordrehzahl und dem entsprechend niedrigen Förderdruck der Speisepumpe schwächer, so daß dann größere Lenkausschläge erforderlich sind.A disadvantage of this known arrangement that Steering behavior to a large extent on the speed of the Vehicle engine depends. The steering reacts at low Engine speed and the correspondingly low delivery pressure the feed pump weaker, so that then larger Steering deflections are required.

Dies wird insbesondere deutlich, wenn ein solches Fahrzeug auf verhältnismäßig ebenem Gelände schnell, d. h. mit ganz nach vorn gestelltem Fahrhebel gefahren wird. Der Motor dreht mit hoher Drehzahl und die Pumpen fördern ihre Höchstmenge. In diesem Fahrzustand reagiert die Lenkung einwandfrei. Kommen jedoch engere Kurven, so wird der Fahrer gefühlsmäßig den Gashebel zurücknehmen, um über die Drehzahl des Motors die Fahrgeschwindigkeit abzusenken. Dadurch tritt ungewollt die oben beschriebene Schwächung der Aktivität der Lenkung ein. Um eine Kurve mit sehr kleinem Radius zu nehmen, beispielsweise in eine Hofeinfahrt hineinzufahren, kann die Motordrehzahl so weit abfallen, daß der Fahrer Mühe hat, das Fahrzeug herumzulenken.This becomes particularly clear when such a vehicle quickly on relatively flat terrain, d. H. with whole forward driving lever is moved. The motor turns at high speed and the pumps pump their Maximum quantity. The steering reacts in this driving state perfect. However, if there are tighter turns, the Driver emotionally pull back on the throttle Speed of the engine to lower the driving speed. As a result, the weakening described above occurs unintentionally the activity of the steering. Around a curve with a lot to take a small radius, for example in a Driving in the courtyard entrance can slow the engine speed so far drop that the driver has trouble the vehicle to steer around.

Bei rechtzeitiger Zurücknahme des Fahrhebels würde die Motordrehzahl zwar nicht so weit absinken, jedoch erfordert dies eine besondere Geschicklichkeit und höchste Aufmerksamkeit des Fahrers.With timely withdrawal of the drive lever, the Engine speed does not drop that far, however this requires special skill and supreme Driver's attention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Steuersystem der einleitend bezeichneten Art vorzuschlagen, das ein gleichbleibendes, d. h. von der Motordrehzahl weitgehend unabhängiges Lenkverhalten aufweist.The invention is based on the object hydraulic control system of the type described in the introduction to propose a consistent, i.e. H. of the Engine speed largely independent steering behavior having.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Steuersystem der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lenkorgan in der Weise mit der Steueranordnung für die Pumpen funktionell gekoppelt ist, daß mit zunehmendem Einschlagwinkel die Fahrgeschwindigkeit bei gleichbleibender Motordrehzahl zwangsläufig abnimmt. Das Steuersystem schaltet also selbsttätig "auf einen kleineren Gang zurück", so daß der Fahrer unwillkürlich mit unveränderter, jedenfalls aber mit höherer Drehzahl des Fahrzeugmotors fahren wird als bei bekannten Steuersystemen. Dadurch verbessert sich das Lenkverhalten und nähert sich demjenigen eines Fahrzeugs mit schwenkbaren Rädern an. Bei kleinen Kurvenradien wird die Lenkung aktiver. Der Fahrhebel braucht beim Kurvenfahren nicht betätigt zu werden, so daß der Fahrer insoweit entlastet ist und auf andere Tätigkeiten, beispielsweise das Bedienen einer auf dem Fahrzeug aufgebauten Arbeitsmaschine, mehr Aufmerksamkeit verwenden kann.This task is based on a tax system of the introductively designated type according to the invention solved that the steering element in the manner with the Control arrangement for the pumps is functionally coupled, that with increasing steering angle the Driving speed at constant engine speed inevitably decreases. The control system switches automatically "back to a smaller gear", so that the Driver involuntarily with unchanged, but at least will drive at a higher speed of the vehicle engine than in known control systems. This improves it Steering behavior and approaches that of a vehicle with swiveling wheels. With small curve radii steering more active. The driving lever needs Cornering not to be operated, so the driver to the extent relieved and to other activities, for example operating one on the vehicle built work machine, use more attention can.

Insbesondere wird vorgeschlagen, daß bei einem bestimmten Einschlagwinkel des Lenkorgans die Fahrgeschwindigkeit zu Null wird, also wenigstens die Raupe oder die Räder an einer Fahrzeugseite zum Stillstand kommen. Damit ist der Übergang zum Wenden auf der Stelle möglich. Es wird vorgeschlagen, daß bei Weiterdrehen des Lenkorgans über den bestimmten Einschlagwinkel hinaus die Fahrantriebe beider Seiten gegensinnig mit zunehmender Geschwindigkeit laufen. Der Fahrer muß also kein weiteres Bedienungsorgan betätigen, wenn er auf der Stelle wenden will, vielmehr macht er das mit dem Lenkorgan. Selbstverständlich kann die Geschwindigkeit beim Wenden auf der Stelle auf einen dem Fahrzeug entsprechenden Wert begrenzt werden.In particular, it is proposed that for a particular Steering angle of the steering element increases the driving speed Is zero, so at least the caterpillar or the wheels on come to a standstill on one side of the vehicle. So that's the Transition to turning possible on the spot. It will proposed that when turning the steering element over the travel drives beyond the specified steering angle both sides in opposite directions with increasing speed to run. The driver therefore does not have to have any other operating element press if he wants to turn on the spot, rather he does that with the steering organ. Of course you can the speed when turning on the spot limit corresponding to the vehicle.

Es ist zweckmäßig, wenn das Lenkorgan nach links und rechts je einen Einschlagwinkel von etwa 45° für die Kurvenfahrt und zusätzlich von etwa 10° für das Wenden auf der Stelle aufweist. Diese Bemessung eignet sich insbesondere für ein Lenkorgan in Gestalt einer Wippe mit zwei nebeneinander angeordneten Handgriffen. Im Falle eines anderen Lenkorgans, insbesondere eines Lenkrades, können die Winkel auch größer bemessen werden.It is useful if the steering element to the left and on the right an angle of about 45 ° for the Cornering and in addition of about 10 ° for turning has the place. This dimensioning is suitable especially for a steering element in the form of a seesaw two handles arranged side by side. In the event of another steering element, in particular a steering wheel, the angles can also be made larger.

Die vorgeschlagene Beeinflussung der Pumpen durch das Lenkrad im Sinne einer Verringerung der Fahrgeschwindigkeit kann mit hydraulischen Mitteln in der Weise verwirklicht werden, daß der Fahrhebel nicht verstellt wird. Entsprechend der gewählten Übersetzungsstufe bleibt in diesem Falle der Fahrhebel während der Lenkbewegungen unbeweglich stehen.The proposed influencing of the pumps by the Steering wheel in the sense of a reduction in Driving speed can be controlled by hydraulic means in the Be realized that the drive lever is not is adjusted. According to the chosen one In this case, the gear ratio remains the drive lever stand still during the steering movements.

Alternativ wird ferner vorgeschlagen, daß der auf die Stellorgane der Pumpen einwirkende Fahrhebel mit dem Lenkorgan mechanisch gekoppelt ist, z. B. durch ein Getriebe. Nach diesem Vorschlag wird das hydraulische System, das zwischen dem Fahrhebel und den Stellorganen der Pumpen eingeschaltet ist, zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit beim Lenken mitbenutzt, was den Vorteil einer beträchtlichen Vereinfachung hat. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Fahrhebel um die Achse des Lenkorgans schwenkbar gelagert ist. In diesem Fall ist eine besonders einfache direkte Kopplung möglich.Alternatively, it is also proposed that the Actuators of the pumps with the drive lever Steering element is mechanically coupled, e.g. B. by a Transmission. According to this proposal, the hydraulic System that is between the drive lever and the actuators the pumps are switched on to reduce the Driving speed used when steering what the Has the advantage of considerable simplification. It is it is particularly useful if the drive lever around the axis the steering member is pivotally mounted. In this case a particularly simple direct coupling is possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnung erläutert, welche wichtige Bedienungsorgane eines Raupenfahrzeugs schematisch darstellt.An embodiment of the invention is as follows based on the single drawing explains which important Control elements of a crawler vehicle schematically represents.

Um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse 1, die bezüglich des Fahrzeugs in Fahrtrichtung und vorzugsweise leicht nach unten geneigt verläuft, ist eine Lenkwippe 2 schwenkbar gelagert, die zwei Handgriffe 3 aufweist. Hinter der Lenkwippe ist um die gleiche Achse 1 ein Fahrhebel 4 in einem Bereich von insgesamt etwa 60° schwenkbar gelagert. In der gezeichneten Mittelstellung des Fahrhebels 4 stehen beide Raupen still. A steering rocker 2 , which has two handles 3 , is pivotably mounted about an axis 1 perpendicular to the plane of the drawing, which extends in the direction of travel and preferably slightly downward with respect to the vehicle. Behind the steering rocker, a driving lever 4 is pivoted about the same axis 1 in a range of a total of about 60 °. In the center position of the drive lever 4 shown , both caterpillars stand still.

Wird der Hebel nach oben geschwenkt fährt das Fahrzeug vorwärts und bei entgegengesetzter Schwenkrichtung rückwärts. Kleine Winkelausschläge entsprechen einer kleinen Fördermenge der Pumpen, so daß die Leistung des Fahrzeugmotors mit hohen Drehzahlen ausgenutzt werden kann. Dieser Betrieb entspricht dem "kleinen Gang" eines mechanischen Übersetzungsgetriebes. Bei größeren Auslenkungen des Fahrhebels 4 nimmt die Fördermenge der Pumpen zu.If the lever is swiveled upwards, the vehicle moves forwards and backwards with the opposite swivel direction. Small angular deflections correspond to a small delivery rate of the pumps, so that the performance of the vehicle engine can be used at high speeds. This operation corresponds to the "small gear" of a mechanical transmission gear. With larger deflections of the drive lever 4 , the delivery rate of the pumps increases.

Die Lenkwippe 2 läßt sich nach links und rechts um je etwa 55° neigen, wobei diese Winkelbereiche je in einen ersten Bereich von 45° und einen Zusatzbereich von 10° aufgeteilt sind. Schwenkt man die Wippe beispielsweise bei Vorwärtsfahrt nach links, so wird dadurch einerseits die Vorwärtsgeschwindigkeit verringert und andererseits die Geschwindigkeit des Fahrantriebs an der linken Fahrzeugseite gegenüber der Geschwindigkeit an der rechten Fahrzeugseite verringert, so daß das Fahrzeug eine Linkskurve macht. Vergrößert man den Einschlagwinkel bis zur 45°-Stellung, so wird das Fahrzeug immer langsamer und fährt eine immer engere Kurve, bis es schließlich zum Stillstand kommt. Neigt man die Wippe 2 schließlich noch weiter nach links, so beginnt der Fahrantrieb an der linken Seite rückwärts zu laufen, während der Fahrantrieb an der rechten Seite mit entsprechender Geschwindigkeit vorwärts läuft. Das Fahrzeug wendet also auf der Stelle, wobei die Wendegeschwindigkeit durch weitere Neigung der Wippe bis zum Anschlag auf ein angemessenes Höchstmaß gesteigert werden kann.The steering rocker 2 can be inclined to the left and right by approximately 55 °, these angular ranges being each divided into a first range of 45 ° and an additional range of 10 °. If, for example, the rocker is swiveled to the left when driving forward, the forward speed is reduced on the one hand and the speed of the drive on the left side of the vehicle is reduced compared to the speed on the right side of the vehicle so that the vehicle makes a left turn. If you increase the steering angle up to the 45 ° position, the vehicle slows down and turns ever tighter until it finally comes to a standstill. If you finally tilt rocker 2 further to the left, the travel drive on the left side begins to run backwards, while the travel drive on the right side runs forward at the appropriate speed. The vehicle turns on the spot, and the turning speed can be increased to an appropriate maximum by further tilting the rocker to the stop.

Die Fahrgeschwindigkeit kann somit zwar am Fahrhebel 4 vorgewählt werden, sie wird jedoch trotzdem und vorrangig entsprechend dem gewünschten Kurvenradius durch das Lenkorgan auf einen angemessenen Wert reduziert.The driving speed can thus be preselected on the driving lever 4 , but it is reduced anyway and primarily according to the desired curve radius by the steering element to an appropriate value.

Claims

1.Hydraulic control system for driving and steering a vehicle, which has caterpillar tracks and / or non-pivoting wheels and for each side of the vehicle has its own controllable travel drive, which consists of a hydraulic motor and a pump assigned to it, both pumps having hydraulically actuated actuators and a vehicle engine are driven, and with a rotatable steering element arranged in the manner of a steering wheel, characterized in that the steering element ( 2 ) is functionally coupled to the control arrangement for the pumps in such a way that the driving speed inevitably decreases as the engine speed increases with an increasing steering angle.

2. Control system according to claim 1, characterized in that at a certain steering angle ( 45 °) of the steering member ( 2 ) the driving speed becomes zero.

3. Control system according to claim 2, characterized in that when the steering member ( 2 ) continues to rotate beyond the specific steering angle ( 45 °), the travel drives on both sides run in opposite directions with increasing speed (turning on the spot).

4. Control system according to claim 3, characterized in that the steering member ( 2 ) to the left and right each has an angle of about 45 ° for cornering and additionally of about 10 ° for turning on the spot.

5. Control system according to claim 1, characterized in that a driving lever ( 4 ) acting on the actuators of the pumps is mechanically coupled to the steering member ( 2 ).

6. Control system according to claim 5, characterized in that the driving lever ( 4 ) about the axis ( 1 ) of the steering member ( 2 ) is pivotally mounted.