DE4026695A1 - Hydraulikfluid-durchflusssteuervorrichtung fuer industrie-fahrzeuge - Google Patents
Hydraulikfluid-durchflusssteuervorrichtung fuer industrie-fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulikeinrichtung, die
in Industrie-Fahrzeugen, wie z. B. einem Gabelstapler, einem
Schaufellader etc., benutzt wird, und insbesondere auf eine
Vorrichtung zur Steuerung der Durchflußmenge an Hydraulikfluid
oder Arbeitsöl, das von einer Hydraulikpumpe gefördert wird.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine, herkömmliche Hydraulikeinrichtung
eines Gabelstaplers. Bei dieser Hydraulikeinrichtung
treibt ein Motor 2 eine Hydraulikpumpe 4 an, um ein Hydraulikfluid
aus einem Öltank 6 unter Druck einer Steuerventileinheit
8 zuzuführen und um Be-/Entladesteuerhebel 10 und 12 der
Steuerventileinheit 8 zu betätigen, wobei eine notwendige Menge an
Hydraulikfluid einem Hub- 14 oder Kippzylinder 16 zugeführt
oder entnommen wird. Ein Konstantdurchfluß-Mengenteiler (nicht
dargestellt) ist in der Steuerventileinheit 8 vorgesehen, und
ein Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 mit einem Servobremsgerät
20, einer Servokupplung 22, einer Servolenkung 24 etc.
ist an den Konstantdurchfluß-Auslaß des Konstantdurchfluß-Mengenteilers
angeschlossen.
Deshalb ist, da die Hydraulikpumpe 4 eine Verdrängungskonstante-
Hydraulikpumpe ist, die Auslaßkapazität Q₀ der Hydraulikpumpe
4 immer konstant, wenn die Drehzahl des Motors konstant
ist. Da der Mengenteiler der Steuerventileinheit 8 ein
Konstantdruchfluß-Typ ist, ist die Menge Q₁ an Hydraulikfluid,
die dem Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 zugeführt wird, konstant,
unabhängig von Be-/Entladevorgängen. Die Auslaßkapazität
Q₀ der Hydraulikpumpe 4 wird auf einen Wert festgesetzt,
der durch Addition der Hydraulikfluid-Menge Q₁ und der Maximalmenge
Q2max der beiden Hydraulikfluid-Mengen Q2L, Q2T ermittelt
wird; die Menge Q₁ ist die dem Antriebssteuersystem-
Kreislauf 18 zugeführte Menge; die Menge Q2L oder Q2T ist die
den Hub- 14 oder Kippzylinder 16 zugeführte Menge bei Be-/
Entladevorgängen. Dementsprechend fließt, wie in Fig. 2 gezeigt,
wenn die Betätigungswege der Be-/Entladesteuerhebel 10
und 12 kurz sind und die Mengen Q2L, Q2T an Hydraulikfluid,
die für Be-/Entladevorgänge notwendig sind, klein sind, die
Überschuß-Menge an Hydraulikfluid, das für Be-/Entladevorgänge
nicht gebraucht wird, von der Steuerventileinheit 8 zum Öltank
6 durch ein Ablaufrohr 26 zurück. Insbesondere wenn die Be-/
Entladevorgänge nicht vollständig ausgeführt werden, wird die
Gesamtmenge Q2max an Hydraulikfluid als Überschuß-Menge in den
Öltank zurückgeführt. Der Energieverlust der Überschuß-Menge
an Hydraulikfluid führt zu den Problemen, daß die Hydraulikfluidtemperatur
steigt und daß sich der Kraftstoffverbrauch
erhöht.
Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Hydraulikfluid-
Durchflußsteuervorrichtung zu schaffen, die die
Durchflußmenge an Hydraulikfluid oder Arbeitsöl, das von einer
Hydraulikpumpe gefördert wird, nach Bedarf steuert. Genauer gesagt
ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Hydraulikfluid-
Durchflußsteuervorrichtung zu schaffen, die die Auslaßkapazität
an Hydraulikfluid einer Hydraulikpumpe in Übereinstimmung
mit der Durchflußmenge an Hydraulikfluid ermittelt, indem die
Durchflußmenge an Hydraulikfluid, die für Be-/Entladevorgänge
im Ansprechen auf den Betätigungsgrad keines Be-/Entladesteuerhebels
notwendig ist, berücksichtigt wird.
Falls Be-/Entladevorgänge während eines Fahrzeugstillstandes
ausgeführt wurden, so war es bisher nötig, die Drehzahl des
Motors durch Drücken des Gaspedals zu erhöhen; dies ist eine
Komplikation des Vorgangs. Deshalb ist es eine weitere Aufgabe
der Erfindung, eine Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung
zu schaffen, die Be-/Entladevorgänge durchführen kann, selbst
wenn das Gaspedal nicht gedrückt ist.
Eine erfindungsgemäße Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung
hat
eine Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe,
einen Hebelbetätigungsgradmeßfühler, der den Grad der Betätigung eines Be-/Entladesteuerhebels erfaßt,
eine Steuereinrichtung, die ein Signal zum Verändern der Auslaßkapazität pro Umdrehung der Hydraulikpumpe ausgibt, um die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe um die für Be-/Entladevorgänge notwendige Menge im Ansprechen auf ein Signal vom Hebelbetätigungsgradmeßfühler zu erhöhen, und
eine Verdrängungsveränderungs-Einrichtung, die die Verdrängung in Übereinstimmung mit einem Signal von der Steuereinrichtung verändert.
eine Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe,
einen Hebelbetätigungsgradmeßfühler, der den Grad der Betätigung eines Be-/Entladesteuerhebels erfaßt,
eine Steuereinrichtung, die ein Signal zum Verändern der Auslaßkapazität pro Umdrehung der Hydraulikpumpe ausgibt, um die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe um die für Be-/Entladevorgänge notwendige Menge im Ansprechen auf ein Signal vom Hebelbetätigungsgradmeßfühler zu erhöhen, und
eine Verdrängungsveränderungs-Einrichtung, die die Verdrängung in Übereinstimmung mit einem Signal von der Steuereinrichtung verändert.
Bei der oben beschriebenen Anordnung der Hydraulikfluid-
Durchflußsteuervorrichtung wird die für die Hydraulikeinrichtung
notwendige Menge aus dem Betätigungsgrad des Steuerhebels ermittelt,
und die Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe kann so
gesteuert werden, daß sie diese Menge an Hydraulikfluid fördert.
Dementsprechend kann nicht benötigtes in der Hydraulikeinrichtung
fließendes Hydraulikfluid reduziert werden.
Die erfindungsgemäße Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung
hat, einem zweiten Aspekt folgend, zusätzlich zu den oben erwähnten
Komponenten
einen Motor, der die Hydraulikpumpe antreibt,
ein Getriebe, das die Leistung des Motors in eine Kraft umwandelt, um ein Fahrzeug zu bewegen,
einen Drosselklappenstellantrieb, der die Kraftstoffzufuhrmenge zum Motor regelt,
einen Motordrehzahlmeßfühler zum Erfassen der Drehzahl des Motors,
einen Kupplungs-EIN/AUS-Sensor, der das EIN oder AUS der Kupplung erfaßt, oder
einen Leerlaufsensor, der erfaßt, ob sich das Getriebe im Leerlauf oder nicht im Leerlauf befindet, und
eine Steuereinrichtung, die ein Signal des Betätigungsgrads des Drosselklappenstellantriebs ausgibt, um die Drehzahl des Motors im Ansprechen auf die Signale vom Motordrehzahlmeßfühler und dem Hebelbetätigungsgradmeßfühler auf einen vorbestimmten Wert zu heben, wenn festgestellt wird, daß die Kupplung AUS oder nicht im Eingriff ist oder daß sich das Getriebe im Leerlauf befindet und weiterhin, wenn ein Betätigungsvorgang der Be-/Entladesteuerhebel festgestellt wird, im Ansprechen auf das Ausgangssignal vom Kupplungs-EIN/AUS-Sensor oder dem Leerlaufsensor und dem Ausgangssignal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers.
einen Motor, der die Hydraulikpumpe antreibt,
ein Getriebe, das die Leistung des Motors in eine Kraft umwandelt, um ein Fahrzeug zu bewegen,
einen Drosselklappenstellantrieb, der die Kraftstoffzufuhrmenge zum Motor regelt,
einen Motordrehzahlmeßfühler zum Erfassen der Drehzahl des Motors,
einen Kupplungs-EIN/AUS-Sensor, der das EIN oder AUS der Kupplung erfaßt, oder
einen Leerlaufsensor, der erfaßt, ob sich das Getriebe im Leerlauf oder nicht im Leerlauf befindet, und
eine Steuereinrichtung, die ein Signal des Betätigungsgrads des Drosselklappenstellantriebs ausgibt, um die Drehzahl des Motors im Ansprechen auf die Signale vom Motordrehzahlmeßfühler und dem Hebelbetätigungsgradmeßfühler auf einen vorbestimmten Wert zu heben, wenn festgestellt wird, daß die Kupplung AUS oder nicht im Eingriff ist oder daß sich das Getriebe im Leerlauf befindet und weiterhin, wenn ein Betätigungsvorgang der Be-/Entladesteuerhebel festgestellt wird, im Ansprechen auf das Ausgangssignal vom Kupplungs-EIN/AUS-Sensor oder dem Leerlaufsensor und dem Ausgangssignal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers.
Der oben beschriebenen Anordnung entsprechend, wird im Falle
einer Ausführung von Be-/Entladevorgängen, während das Fahrzeug
hält, der Haltzustand des Fahrzeugs festgestellt, indem erfaßt
wird, ob die Kupplung EIN ist und sich das Getriebe im Leerlauf
befindet, und die Drehzahl des Motors wird automatisch
erhöht, um die Notwendigkeit des Drückens des Gaspedals zu beseitigen.
Diese Aufgaben und die Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen deutlich.
Fig. 1 zeigt ein Kreislauf-Diagramm einer herkömmlichen
Hydraulikeinrichtung eines Gabelstaplers;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen
einem Hebelbetätigungsgrad und der Ausströmkapazität einer
Pumpe einer herkömmlichen Hydraulikeinrichtung zeigt;
Fig. 3 zeigt ein Kreislauf-Diagramm für eine Hydraulikeinrichtung
eines Gabelstaplers in einer ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 4 ist eine schematische Übersicht, die die Art der Befestigung
eines Potentiometers eines Hebelbetätigungsgradmeßfühlers
zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Übersicht, die eine Steuer-Logik
der Steuereinrichtung aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen
einem Hebelbetätigungsgrad und der Ausströmkapazität einer
Pumpe gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung
zeigt;
Fig. 7 zeigt ein Kreislauf-Diagramm einer Hydraulikeinrichtung
eines Gabelstaplers gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 8 ist eine schematische Übersicht, die eine Steuer-Logik
der Steuereinrichtung aus Fig. 7 zeigt;
Fig. 9 ist eine schematische Übersicht, die eine Steuer-Logik
einer Steuereinrichtung zeigt, die einem abgeändertem Beispiel
der zweiten Ausführungsform entspricht;
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen einem Hebelbetätigungsgrad und der Ausströmkapazität
einer Pumpe zeigt, falls ein Endschalter als Hebelbetätigungsgradmeßfühler
verwendet wird;
Fig. 11 ist ein der Erfindung entsprechendes Kreislauf-Diagramm,
bei dem eine Hydraulikeinrichtung eines Gabelstaplers
mit einer Tandem-Hydraulikpumpe verwendet wird;
Fig. 12 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen einem Hebelbetätigungsgrad und der Ausströmkapazität
der Verdrängungsstarken-Hydraulikpumpe aus Fig. 11 zeigt;
Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen den U/min des Motors und der Ausströmkapazität der
Verdrängungsschwachen-Hydraulikpumpe aus Fig. 11 zeigt;
Fig. 14 ist ein Kreislauf-Diagramm einer Hydraulikeinrichtung
eines Gabelstaplers gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 15 ist eine schematische Übersicht, die eine Steuer-Logik
der Steuereinrichtung aus Fig. 14 zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 3
wird eine erfindungsgemäß aufgebaute Hydraulikeinrichtung für
einen Gabelstapler gezeigt, die einer ersten Ausführungsform
entspricht. Diese Hydraulikeinrichtung besteht aus einem Öltank
6, einer mittels eines Motors 2 angetriebenen Hydraulikpumpe
30, einem Konstantdurchfluß-Mengenteiler 32 einer Steuereinheit
8, der mit der Auslaßöffnung der Hydraulikpumpe 30
verbunden ist, sowie einem Antriebssteuersystem-Kreislauf 18
mit einem Servobremsgerät, das an die Konstantdurchfluß-Auslaßöffnung
32a des Mengenteilers 32 angeschlossen ist, einer
Servokupplung 22 und einem Servolenkgetriebe 24. Eine Überschuß-
Auslaßöffnung 32b des Mengenteilers 32 steht mit einem
Hubsteuerventil 8L und einem Kippsteuerventil 8T in Verbindung,
die ihrerseits mit einem Hubzylinder 14 und einem
Kippzylinder 16 verbunden sind. Der Mengenteiler 32 öffnet die
Überschuß-Auslaßöffnung 32b und führt dem Hub- 8L und Kippsteuerventil
8T Hydraulikfluid zu, wenn die Auslaßkapazität Q₀
der Hydraulikpumpe eine vorbestimmte Menge Q₁ überschreitet,
die der Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 benötigt. Diese
Anordnungen sind im wesentlichen genauso wie bei der herkömmlichen
Einrichtung, ausgenommen, daß die Hydraulikpumpe bei der
vorliegenden Erfindung vom Typ her eine Verdrängungsvariable-
Hydraulikpumpe ist. In der gezeigten Ausführungsform wird eine
Taumelscheibenradialtauchkolbenpumpe als Verdrängungsvariable-
Hydraulikpumpe 30 eingesetzt, und der Winkel einer Taumelscheibe
34 mittels einer Verdrängungsveränderungs-Einrichtung
36 reguliert, womit die Auslaßkapazität der Pumpe pro
einer Umdrehung verändert wird.
Ein Hubsteuerhebel 10 und ein Kippsteuerhebel 12 sind jeweils
mit dem Steuerventil 8L und 8T verbunden und werden betätigt,
um eine benötigte Menge an Hydraulikfluid dem Hub- 14 und
Kippzylinder 16 zuzuführen oder zu entnehmen. Potentiometer 38
und 40 sind als Hebelbetätigungsgradmeßfühler vorgesehen, die
jeweils den Betätigungsgrad der Steuerhebel 10 und 12
erfassen. Die Befestigung der Potentiometer 38 und 40 kann
mittels einer bekannten Vorrichtung erfolgen. Zum Beispiel
kann dies mit einer Vorrichtung erfolgen, wie sie in Fig. 4
gezeigt ist, wobei ein Potentiometer 38 in der Nähe der
Steuerventileinheit 8 an einem Rahmen 42 befestigt ist, ein
Arm 48 zwischen dem Steuerhebel 10 und der Spule 44 der
Steuerventile 8T und 8L an einer Stange 46 angeschweißt ist,
und der Arm 48 an der beweglichen Welle 50 des Potentiometers
38 angekoppelt ist. In diesem Fall werden Signale von den
Potentiometern 38 und 40 erzeugt, die den Bewegungen der
jeweiligen Steuerhebel 10 und 12 entsprechen, indem, wenn die
Steuerhebel 10 und 12 betätigt werden, ihre Bewegungen auf die
bewegliche Welle 50 des Potentiometers 38 mittels der Stange
46 und des Arms 48 übertragen werden.
Die Potentiometer 38 und 40 sind an die Eingabeeinheit einer
Steuereinrichtung 52 (z. B. eines Mikrocomputers) angeschlossen.
Die Ausgabeeinheit der Steuereinrichtung 52 ist an die
Verdrängungsveränderungs-Einrichtung 36 der Hydraulikpumpe 30
angeschlossen, und die Steuereinrichtung 52 gibt Steuersignale
an die Verdrängungsveränderungs-Einrichtung 36 weiter, die im
Ansprechen auf die Signale von den Potentiometern 38 und 40
den Winkel der Taumelscheibe 34 reguliert.
Fig. 5 zeigt die Steuerlogik der Steuereinrichtung 52. Die
Steuereinrichtung 52 empfängt von den Potentiometern 38 und 40
Signale, die den Bewegungen der Steuerhebel 10 und 12 entsprechen
und berechnet die Auslaßkapazitäten q2L und q2T pro Umdrehung,
die die Hub- 14 und Kippzylinder 16 benötigen. Dann
vergleicht ein Vergleicher die Auslaßkapazitäten q2L und q2T,
wählt die größere aus und legt eine wirkliche Auslaßkapazität
q₂ fest, die für Be- und Entladevorgänge notwendig ist. Die
Steuereinrichtung addiert zusätzlich eine Auslaßkapazität q₁
pro Umdrehung zur Auslaßkapazität q₂, um eine Auslaßkapazität
q pro Umdrehung zu ermitteln, die von der gesamten
Hydraulikeinrichtung benötigt wird und gibt ein dazu entsprechendes
Steuersignal v an die Verdrängungsveränderungs-
Einrichtung 36 aus; q1 entspricht dabei einer Menge Q₁, die
vom Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 benötigt wird. Im Ergebnis
wird der Winkel der Taumelscheibe 34 der Hydraulikpumpe 30
reguliert und die Auslaßkapazität Q₀ der Hydraulikpumpe 30
entspricht einer Menge Q, die zum Be-/Entladen und zur
Antriebssteuerung nötig ist. Bei dieser ersten Ausführungsform
ist zu bemerken, daß der Motor bei einer Bezugsdrehzahl n₀
betrieben wird.
Wenn keine Be-/Entladevorgänge ausgeführt werden, ist die Be-/
Entlademenge Q₂ gleich Null. Dementsprechend wird die von
der Hydraulikeinrichtung benötigte Menge Q nur die Menge Q₁
des Antriebssteuersystem-Kreislaufs sein. Deshalb wird durch
die Kontrolle der Steuereinrichtung 52 die Pumpenauslaßkapazität
Q₀ auf Q₁ gesetzt.
Falls die Hydraulikpumpe 30, wie oben beschrieben, gesteuert
wird, so wird die Auslaßkapazität Q₀ der Hydraulikpumpe 30 nur
in Übereinstimmung mit dem Anwachsen des Hebelbetätigungsgrads
erhöht; dies zeigt Fig. 6 schematisch. Dementsprechend wird
überschüssiges Hydraulikfluid in der Hydraulikeinrichtung im
wesentlichen vermieden und das von der Steuerventileinheit 8
durch das Ablaufrohr 26 zurückgeführte Hydraulikfluid reduziert.
Da das Volumen des Hydraulikfluids oder Arbeitsöls sich der
Temperatur und dem Druck entsprechend verändert, ist z. B.
eine Öltemperaturmeßvorrichtung 54 im Öltank 6 angeordnet und
eine Druckmeßvorrichtung 56 in einem Kanal 28 auf der Auslaßseite
der Hydraulikpumpe 30 vorgesehen. Die von der Öltemperaturmeßvorrichtung
54 und der Druckmeßvorrichtung 56 erfaßten
Werte sind Eingabewerte für die Steuereinrichtung 52, die z. B.
mittels der folgenden Gleichung eine Korrektur der
Auslaßkapazität q pro Umdrehung durchführt, um eine genauere
Durchflußmenge zuzuführen.
q′ = q / (α * β)
v = f (q′)
v = f (q′)
mit
q: benötigte Auslaßkapazität
q′: korrigierte benötigte Auslaßkapazität
α: Temperatur-Ausgleichs-Koeffizient
β: Druck-Ausgleichs-Koeffizient
f (q′): Umwandlungs-Berechnungs-Funktion für das Steuersignal v
q′: korrigierte benötigte Auslaßkapazität
α: Temperatur-Ausgleichs-Koeffizient
β: Druck-Ausgleichs-Koeffizient
f (q′): Umwandlungs-Berechnungs-Funktion für das Steuersignal v
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Drehzahl
des Motors vorbestimmt und die Auslaßkapazität q pro Umdrehung
wird in Übereinstimmung mit diesem vorbestimmten Wert berechnet.
Wenn jedoch die Drehzahl des Motors 2 nicht der Bezugsdrehzahl
n₀ entspricht, wird die Auslaßkapazität der Pumpe unzureichend
oder übermäßig.
Deshalb wird einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
entsprechend, wie Fig. 7 zeigt, ein Motordrehzahlmeßfühler
oder Tachometer 60 dem Motor 2 zugeordnet, und zum Zeitpunkt
des Be-/Entladens kann die Auslaßkapazität q pro Umdrehung der
Hydraulikpumpe 30 aus der Drehzahl des Motors und dem Hebelbetätigungsgrad
ermittelt werden. Die Anordnung in Fig. 7 entspricht
der ersten Ausführungsform, ausgenommen der zusätzlichen
Anordnung des Motordrehzahlmeßfühlers 60, und folglich
wird nur die Steuerlogik und die Arbeitsweise der
Steuereinrichtung 52 beschrieben.
Die Fig. 8 zeigt die Steuerlogik der Steuereinrichtung 52. Wie
Fig. 8 darstellt, empfängt die Steuereinrichtung 52 von den
Potentiometern 38 und 40 Signale, die dem Betätigungsgrad der
zugehörigen Steuerhebel 10 und 12 entsprechen, und berechnet
aus den Signalen die Mengen Q2L und Q2T, die vom Hub- 14 und
Kippzylinder 16 benötigt werden. Dann vergleicht ein Vergleicher
die Mengen Q2L und Q2T, wählt die größere aus und legt
eine wirklich benötigte Menge Q₂ fest, die für Be- und Entladevorgänge
notwendig ist. Die Steuereinrichtung addiert
zusätzlich die notwendige Menge Q₁, die vom
Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 benötigt wird zur Menge Q₂,
um eine Menge Q zu ermitteln, die von der gesamten Hydraulikeinrichtung
benötigt wird. Andererseits empfängt die Steuereinrichtung
52 ein Signal vom Motordrehzahlmeßfühler 60, dividiert
die Menge Q durch die Drehzahl n des Motors 2, um eine
Auslaßkapazität q pro Umdrehung der Hydraulikpumpe 30 zu ermitteln
und gibt ein der Auslaßkapazität q entsprechendes
Steuersignal v an die Verdrängungsveränderungs-Einrichtung 36
aus.
Falls, wie oben dargelegt, die Hydraulikpumpe 30 so angesteuert
wird, wird eine dem Betätigungsgrad der Steuerhebel 10 und 12
entsprechende passende Menge Hydraulikfluid zugeführt, und
überschüssiges Hydraulikfluid wird wirksam verhindert, selbst
wenn die Motordrehzahl n nicht der Bezugsdrehzahl n₀ entspricht.
Sogar wenn die Motordrehzahl kleiner als die Bezugsdrehzahl
n₀ ist, wird die benötigte Menge Q zugeführt, so daß
schnellere Be-/Entladevorgänge möglich sind. Falls keine
Be-/Entladevorgänge ausgeführt werden, wird die Auslaßkapazität
Q₀ der Pumpe auf die Menge Q₁ gesetzt, die der Antriebssteuersystem-
Kreislauf 18 benötigt, und da die Menge Q₁ bereits über
einen vorbestimmten Wert mittels eines Drehzahlsignals gesteuert
wird, werden überschüssige Mengen reduziert, die infolge
eines Anwachsens der Drehzahl entstehen würden.
Bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird die
Menge Q₂ an Hydraulikfluid entsprechend einem Betätigungsgrad
der Be-/Entladehebel festgelegt, die vom Antriebssteuersystem-
Kreislauf benötigte Menge Q₁ wird zur Menge Q₂ addiert und die
Auslaßkapazität Q der Hydraulikpumpe gesteuert. Es kann jedoch
diese Steuerung der Auslaßkapazität Q der Hydraulikpumpe mit
der Steuerung der ersten Ausführungsform kombiniert werden.
Genauer gesagt, es wird die Auslaßkapazität q₁ pro Umdrehung
der Hydraulikpumpe 30 berechnet, indem die Auslaßkapazität q₁,
die mittels Division der Menge Q₁ für den
Antriebssteuersystem-Kreislauf durch die Motordrehzahl n
erhalten wird, zur Auslaßkapazität q₂ addiert wird; das
Steuersignal v wird zur Verdrängungsveränderungs-Einrichtung
36 weitergeleitet und entspricht einer berechneten
Auslaßkapazität q; q₂ entspricht dem Betätigungsgrad der
Steuerhebel. Auf diese Weise wird die Hydraulikpumpe 30 so
gesteuert, daß die Menge des Antriebssteuersystem-Kreislaufs
18 auf einen vorbestimmten Wert festgelegt wird, unabhängig von
der Drehzahl des Motors, wenn keine Be-/Entladevorgänge
ausgeführt werden, und dadurch wird die Wirkung
herausgestellt, daß eine überschüssige Menge an Hydraulikfluid
beseitigt wird. Eine Bedienperson kann beides steuern:
einerseits die Auslaßkapazität der Pumpe pro Umdrehung,
entsprechend dem Betätigungsgrad der Hebel, d. h. den Winkel
der Taumelscheibe 34; andererseits die Drehzahl des Motors,
die durch das Drücken des Gaspedals festgelegt wird.
Dementsprechend wird eine einfache Durchflußmengen-Steuerung
ermöglicht, d. h. gleichmäßige Be-/Entladevorgänge, ununterbrochene
Be-/Entladevorgänge etc., wodurch die betriebliche
Leistungsfähigkeit erhöht wird.
Weiterhin kann in einer modifizierten zweiten Ausführungsform
ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßfühler verwendet werden und an
die Steuereinrichtung 52 angeschlossen werden. Diese modifizierte
Ausführungsform entstand nach der Betrachtung folgender
Punkte: Es ist wünschenswert, die vom Antriebssteuersystem-
Kreislauf aktuell benötigte Menge im Ansprechen auf die
Fahrzeuggeschwindigkeit zu verändern; und insbesondere ist es
wünschenswert, die Servolenkunterstützung während einer
Hochgeschwindigkeitsfahrt auf einen kleinen Wert zu halten, um
das Fahrzeug vor einem Umkippen zu bewahren.
Wie Fig. 9 zeigt, empfängt die Steuereinrichtung 52 dieser
modifizierten Ausführungsform ein Signal von den Potentiometern
38 und 40, das dem Betätigungsgrad des Hub- 10 und Kipphebels
12 entspricht, und berechnet mittels des Signals Mengen Q2L,
Q2T, die vom Hub- 14 und Kippzylinder 16 benötigt werden. Dann
vergleicht ein Vergleicher die Mengen Q2L, Q2T, wählt die größere
davon aus und gibt eine Menge Q₂ aus, die für Be-/
Entladevorgänge notwendig ist. Gleichzeitig wird das Signal
vom Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßfühler 62 in eine Fahrzeuggeschwindigkeit
umgewandelt, und es wird eine Menge Q₁ im Ansprechen
auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt, die vom Antriebssteuersystem-
Kreislauf 18 benötigt wird. Falls Q₂ gleich
Null ist, d. h. die Steuerhebel 10, 12 nicht betätigt sind,
wird die von der ganzen Hydraulikeinrichtung benötigte Menge Q
zur vorher ermittelten Menge Q₁; und falls Q₂ nicht gleich
Null ist, wird die notwendige Menge Q ermittelt, indem Q₂ zur
maximalen Menge (z. B. Q1max) addiert wird, die dem
Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 mittels dem Durchfluß-
Mengenteiler in der Steuerventileinheit 8 zugeführt wird. Dann
wird die Auslaßkapazität q pro Umdrehung der Hydraulikpumpe 30
mittels eines Signals vom Motordrehzahlmeßfühler 60 berechnet,
ähnlich der Steuerlogik, die in Fig. 8 gezeigt ist, und das
Steuersignal v wird entsprechend der Auslaßkapazität Q an die
Verdrängungsveränderungs-Einrichtung 36 ausgegeben.
Falls nur ein Lenkvorgang ausgeführt wird, so wird die Menge
Q₂, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, gleich Null.
Dementsprechend wird nur die Menge Q₁, die vom Antriebssteuersystem-
Kreislauf 18 im Ansprechen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit
benötigt wird, von der Hydraulikpumpe 30 geliefert; die
gesamte Menge Q₁ des Hydraulikfluids wird vom Durchfluß-Mengenteiler
dem Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 zugeführt.
Deshalb ist die Menge an Hydraulikfluid klein, die der Servolenkung
24 bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit zugeführt
wird, so daß plötzlich Lenkvorgänge vermieden und das Fahrzeug
beim Lenken in hoher Geschwindigkeit vor einem Umkippen
bewahrt wird.
Falls nur Be-/Entladevorgänge ausgeführt werden, so wird die
Menge Q, die durch Addition der Menge Q1max zur Menge Q₂ ermittelt
wird, gleich der Auslaßkapazität Q₀ der Hydraulikpumpe
30; Q1max wird dem Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 zugeführt;
Q₂ ist die Menge, die für Be-/Entladevorgänge notwendig
ist. In diesem Fall kann das Fahrzeug sehr gleichmäßig von Be-/
Entladevorgängen auf Lenkvorgänge umgeschaltet werden, da das
Hydraulikfluid oder Arbeitsöl der Menge Q1max immer mittels
des Durchfluß-Mengenteilers dem Antriebssteuersystem-Kreislauf
18 zugeführt wird. In der oben beschriebenen Ausführungsform
ist der Durchfluß-Mengenteiler ein Konstantdurchfluß-Mengenteiler.
Es kann jedoch auch ein Durchfluß-Mengenteiler mit
einer Durchfluß-Steuereinrichtung verwendet werden, um die dem
Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 zugeführte Menge Q₁ zu regulieren.
Während Be-/Entladevorgänge stattfinden, kann die
Menge Q₁, die dem Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 zugeführt
wird, mittels des regulierbaren Durchfluß-Mengenteilers geregelt
werden. Mit anderen Worten, da nur die Menge an Hydraulikfluid,
die zum Fahren notwendig ist, an den Antriebssteuersystem-
Kreislauf 18 zugeführt werden kann, wenn zusammen mit
dem Fahren Be-/Entladevorgänge stattfinden, wird die Auslaßkapazität
Q₀ der Hydraulikpumpe 30 auf einen Wert gesetzt, der
durch Addition der Menge Q₂ und Q₁ ermittelt wird, wodurch
überschüssige Mengen vermieden werden können; Q₂ ist die
Menge, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist; Q₁ ist die
Menge, die zum Fahren notwendig ist. Wenn die Auslaßkapazität
der Pumpe ihr Maximum erreicht hat, kann die Menge Q₂ an
Hydraulikfluid für Be-/Entladevorgänge um (Q1max-Q₁) erhöht
werden.
Zur Erfassung des Betätigungsgrads der Steuerhebel 10, 12 können
auch andere Einrichtungen anstatt der Potentiometer verwendet
werden. Zum Beispiel können Endschalter anstatt der Potentiometer
benutzt werden. In diesem Fall, wenn der Hebel
einen vorbestimmten Weg bewegt wird, um Be-/Entladevorgänge
auszuführen, wird der Endschalter geschlossen, und erhält die
Steuereinrichtung 52 sein Signal und erzeugt ein Steuersignal
für die Verdrängungsveränderungs-Einrichtung 36, um die Auslaßkapazität
q pro Umdrehung der Hydraulikpumpe 30 zu vergrößern.
Falls keine Be-/Entladevorgänge ausgeführt werden,
bleibt der Endschalter offen und da die Steuereinrichtung 52
die Hydraulikpumpe 30 so steuert, daß die Auslaßkapazität q
möglichst klein ist, tritt ein unnötiger Rückfluß des
Hydraulikfluids nicht auf, ausgenommen zum Zeitpunkt von Be-/
Entladevorgängen. Dies zeigt Fig. 10.
Wenn jedoch nur ein Endschalter für die Be-/Entlade-Steuerhebel
10 und 12 vorgesehen ist, so kann die Auslaßkapazität Q₀
nur in zwei Stufen reguliert werden (wie Fig. 10 zeigt, eine
große und eine kleine Menge), so daß eine überschüssige Menge
erzeugt wird, falls die Menge Q₂, die für Be-/Entladevorgänge
notwendig ist, klein ist. Deshalb ist das Vorsehen einer Vielzahl
von Endschaltern, um die Auslaßkapazität Q₀ der Hydraulikpumpe
in vielen Stufen zu schalten und eine bessere Wirkung
zu erzielen, für den Fachmann leicht durchführbar.
Die Fig. 11 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Hyraulikeinrichtung, bei der eine Tandemhydraulikpumpe
verwendet wird. Eine Tandemhydraulikpumpe besteht aus einer
großen 70 und kleinen 72 Hydraulikpumpe, die vom gleichen Motor
2 angetrieben werden, wobei die große Hydraulikpumpe 70
mit großem Verdrängungsvolumen an die Steuerventileinheit 8
angeschlossen ist. Der Antriebssteuersystem-Kreislauf 18 ist
mit der mit kleinem Verdrängungsvolumen ausgestatteten Hydraulikpumpe
72 verbunden. Die beiden Hydraulikpumpen 70 und 72
sind Verdrängungsveränderliche-Hydraulikpumpen. Ein Motordrehzahlmeßfühler
60 ist am Motor 2 vorgesehen und erfaßt die
Drehzahl des Motors.
Mit der oben beschriebenen Anordnung erfaßt die Steuereinrichtung
52 die Drehzahl des Motors 2 mittels des Motordrehzahlmeßfühlers
60 und den Betätigungsgrad der Hebel mittels der
Potentiometer 38, 40 und steuert die Auslaßkapazitäten Q₀′,
Q₁′ der Hydraulikpumpen 70, 72. Genauer gesagt, da die Hydraulikpumpe
70 mit großem Verdrängungsvolumen ausschließlich für
Be-/Entladevorgänge benutzt wird, ist die Auslaßkapazität Q′₀
der Hydraulikpumpe 70 auf Null begrenzt oder minimal, wenn
keine Be-/Entladevorgänge durchgeführt werden. Die Verdrängungsveränderungs-
Einrichtung 74 wird, wie oben beschrieben,
zum Zeitpunkt der Be-/Entladevorgänge im Ansprechen auf den
Betätigungsgrad der Steuerhebel 10, 12 und in Abhängigkeit von
der Drehzahl des Motors gesteuert, um die Auslaßkapazität Q′₀
zu erhöhen. Da die Hydraulikpumpe 72 mit kleinem Verdrängungsvolumen
ausschließlich für den Antriebssteuersystem-Kreislauf
benutzt wird, wird, wenn der Motor 2 eine bestimmte Drehzahl,
wie z. B. die Leerlauf-Drehzahl oder mehr, erreicht die Verdrängungsveränderungs-
Einrichtung 76 der Hydraulikpumpe 72 in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Motors gesteuert, so daß ihre
Auslaßkapazität Q′₁ auf einem konstanten, vorbestimmten Wert
gehalten wird. Die Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen dem
Betätigungsgrad der Hebel und der Auslaßkapazität Q′₀ der
Hydraulikpumpe 70 mit großer Verdrängung; Fig. 13 zeigt die
Beziehung zwischen der Drehzahl des Motors und Auslaßkapazität
Q′₁ der Hydraulikpumpe 72 mit kleiner Verdrängung. Mit der
oben beschriebenen Anordnung kann der Durchfluß-Mengenteiler
eingespart werden, so daß der Druckverlust reduziert wird;
dies hat den Vorteil, daß die Leistungsfähigkeit des hydraulischen
Systems weiter verbessert werden kann.
In Fig. 14 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Hydraulikeinrichtung für einen Gabelstapler dargestellt.
Diese Hydraulikeinrichtung hat im wesentlichen die gleiche Anordnung
wie die in Fig. 3 gezeigte Hydraulikeinrichtung. Die
Unterschiede von der in der Fig. 3 gezeigten liegen in folgenden
Punkten: Es ist ein Drosselklappenstellantrieb 80 vorgesehen,
der am Motor 2 angeordnet ist; es ist ein Kupplungs-
EIN/AUS-Sensor 84 vorgesehen, der den EIN/AUS-Zustand der
Kupplung 82 erfaßt; es ist ein Leerlaufsensor 86 vorgesehen,
der feststellt, ob sich ein Getriebe (nicht dargestellt) im
Leerlauf oder nicht im Leerlauf befindet; und es ist ein
Motordrehzahlmeßfühler 60 vorgesehen. Der Kupplungs-EIN/AUS-
Sensor 84, der Leerlaufsensor 86 und der Motordrehzahlmeßfühler
60 sind an die Eingabeeinheit der Steuereinrichtung 52
angeschlossen. Der Drosselklappenstellantrieb 80 ist mit der
Ausgabeeinheit der Steuereinrichtung 52 verbunden.
Wie in Fig. 15 gezeigt, empfängt die Steuereinrichtung 52 von
den Potentiometern 38 und 40 ein Signal, das dem Betätigungsgrad
der Hebel entspricht, um eine Menge Q₂ festzusetzen, die
für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, und erfaßt die aktuelle
Drehzahl n mittels des Motordrehzahlmeßfühlers 60 und berechnet
eine Auslaßkapazität q pro Umdrehung der Hydraulikpumpe
30. Die Steuereinrichtung 52 stellt ebenso fest, ob die Kupplung
82 EIN ist und ob das Getriebe sich im Leerlauf befindet,
entsprechend den Signalen vom Kupplungs-EIN/AUS-Sensor 84 und
vom Leerlaufsensor 86. Falls die Kupplung 82 EIN ist und das
Getriebe nicht im Leerlauf ist, so erzeugt die Steuereinrichtung
52 ein Steuersignal v für die Verdrängungsveränderungs-
Einrichtung 36 entsprechend der vorher berechneten Auslaßkapazität
q, ähnlich der Ausführungsform aus Fig. 3, um die Menge
der Hydraulikpumpe 30 zu steuern. Andererseits gibt die
Steuereinrichtung 52, falls die Kupplung 82 AUS ist oder sich
das Getriebe im Leerlauf befindet und die Be-/
Entladesteuerhebel 10 und 12 betätigt sind, ein die
Motordrehzahl erhöhendes Kommando an den Drosselklappenstellantrieb
80 aus, um die Drehzahl des Motors 2 zu erhöhen und
hält den Motor 2 auf dieser Drehzahl, wenn der erfaßte Wert
vom Motordrehzahlmeßfühler 60 einen vorbestimmten Wert erreicht.
Diese Drehzahl ist vorzugsweise eine Bezugsdrehzahl
n₀, die für die Be-/Entladevorgänge notwendig ist. Die Steuereinrichtung
erzeugt ebenfalls das Motordrehzahl erhöhende Kommando
für den Drosselklappenstellantrieb 80 und erzeugt
gleichzeitig ein Steuersignal v im Ansprechen auf den
Betätigungsgrad der Hebel für die Verdrängungsveränderungs-
Einrichtung 36, um die Auslaßkapazität Q₀ der Hydraulikpumpe
30 zu erhöhen. Somit kann, falls Be-/Entladevorgänge bei
Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt werden, die Drehzahl des
Motors 2 automatisch erhöht werden, indem lediglich die Steuerhebel
10 und 12 betätigt werden, sogar wenn das Gaspedal
nicht gedrückt wird, um die notwendigen Be-/Entladevorgänge
durchzuführen.
Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß überschüssiger
Hydraulikfluid-Durchfluß in der Hydraulikeinrichtung verringert,
indem die Auslaßkapazität der Hydraulikpumpe in einer
für Be-/Entladevorgänge notwendigen Menge erhöht wird, wenn
Be-/Entladevorgänge durchgeführt werden. Dementsprechend werden
Durchfluß-Verluste und Druckverluste bemerkenswert reduziert,
die Leistungsfähigkeit des hydraulischen Systems erhöht
und der Kraftstoff-Verbrauch verbessert. Da der Temperaturanstieg
des Hydraulikfluids verhindert wird, können verschiedene
Nachteile, die durch einen Hydraulikfluidtemperaturanstieg
verursacht werden, verhindert werden, wie z. B.
Abdichtungsprobleme, Dichtungsbeschädigung und Pumpenabnutzung,
wodurch die Lebensdauer der hydraulischen Bauteile und die
Zuverlässigkeit des ganzen Fahrzeugs verbessert wird.
Die Kipp- und Hubsteuerhebel können durch Steuerhebel anderer
Anordnungen für spezielle Arbeiten ersetzt werden. Falls mehr
als zwei Steuerhebel benutzt werden, wird die erforderliche
Menge nach dem Steuerhebel mit dem größten Betätigungsgrad ermittelt.
Es ist anzumerken, daß die vorliegende Erfindung und viele ihrer
begleitenden Vorteile aus der vorstehenden Beschreibung
deutlich werden; es ist offensichtlich, daß unterschiedliche
Veränderungen an der Form, der Konstruktion und der Anordnung
durchgeführt werden können, ohne sich jedoch dabei vom Kern
der Erfindung zu lösen. Die beschriebene Form ist lediglich
eine bevorzugte oder beispielhafte Ausführungsform.
Eine Steuereinrichtung für eine Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung
legt entsprechend einem Signal eines Hebelbetätigungsgradmeßfühlers
eine (Fluid-)Menge fest, die für
Be-/Entladevorgänge notwendig ist, und steuert eine Verdrängungsveränderungs-
Hydraulikpumpe, um diese (Fluid-)Menge zu
erhalten. Dementsprechend wird unnötiger Hydraulikfluid-Durchfluß
in der Hydraulikeinrichtung reduziert.
Die Steuereinrichtung erfaßt entsprechend einem Signal eines
Kupplungs-EIN/AUS-Sensors oder eines Leerlaufsensors, wenn das
Fahrzeug angehalten wird, und kann die Drehzahl des Motors erhöhen.
Deshalb besteht keine Notwendigkeit, das Gaspedal zu betätigen,
falls Be-/Entladevorgänge durchgeführt werden, während
das Fahrzeug steht.
Claims (17)
1. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung für ein hydraulisches
System eines Industrie-Fahrzeugs mit
einer Hydraulikpumpe, die von einem Motor angetrieben wird, zumindest einer hydraulischen Be-/Entladeeinheit,
einem Steuerventil, das Hydraulikfluid, das von der Hydraulikpumpe gepumpt werden soll, zur hydraulischen Be-/Entladeeinheit zu- oder abführt, und
einem Steuerhebel, der das Steuerventil betätigt,
gekennzeichnet durch
eine Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe;
einen Hebelbetätigungsgradmeßfühler, der den Betätigungsgrad des Steuerhebels erfaßt;
eine Steuereinrichtung,
die eine Menge an Hydraulikfluid festsetzt, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, und
die eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe festsetzt, um mittels der festgesetzten Menge die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe zu erhöhen, und
die ein Signal ausgibt, das dieser festgesetzten Auslaßkapazität entspricht; und
eine Veränderungseinrichtung, die die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe verändert, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung, um die festgesetzte Auslaßkapazität zu erhalten.
einer Hydraulikpumpe, die von einem Motor angetrieben wird, zumindest einer hydraulischen Be-/Entladeeinheit,
einem Steuerventil, das Hydraulikfluid, das von der Hydraulikpumpe gepumpt werden soll, zur hydraulischen Be-/Entladeeinheit zu- oder abführt, und
einem Steuerhebel, der das Steuerventil betätigt,
gekennzeichnet durch
eine Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe;
einen Hebelbetätigungsgradmeßfühler, der den Betätigungsgrad des Steuerhebels erfaßt;
eine Steuereinrichtung,
die eine Menge an Hydraulikfluid festsetzt, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, und
die eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe festsetzt, um mittels der festgesetzten Menge die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe zu erhöhen, und
die ein Signal ausgibt, das dieser festgesetzten Auslaßkapazität entspricht; und
eine Veränderungseinrichtung, die die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe verändert, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung, um die festgesetzte Auslaßkapazität zu erhalten.
2. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei die Steuereinrichtung die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid
pro Umdrehung der Hydraulikpumpe aufgrund einer vorbestimmten
Bezugs-Drehzahl des Motors festlegt.
3. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1,
mit einem Detektor, der die Drehzahl des Motors erfaßt, wobei
die Steuereinrichtung die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro
Umdrehung der Hydraulikpumpe aufgrund eines Signals vom Motordrehzahl-
Detektor festlegt.
4. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei das Industrie-Fahrzeug eine Vielzahl von Hydraulikeinheiten
hat und die Steuereinrichtung die größte der Mengen an
Hydraulikfluid auswählt, als eine für Be-/Entladevorgänge notwendige
Menge, die von den Hydraulikeinheiten benötigt wird.
5. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei der Hebelbetätigungsgradmeßfühler ein Potentiometer ist,
das mit dem Steuerhebel in Wirkverbindung steht.
6. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei der Hebelbetätigungsgradmeßfühler ein Endschalter ist,
der feststellt, falls sich der Steuerhebel eine vorbestimmte
Strecke bewegt.
7. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1
mit zusätzlich einem Konstantdurchfluß-Mengenteiler, der zwischen
dem Steuerventil und der Hydraulikpumpe angeordnet ist,
und mit einem Antriebssteuersystem-Kreislauf, der am Konstantdurchfluß-
Auslaß des Mengenteilers angeschlossen ist sowie das
Steuerventil am Überschußmengen-Auslaß des Mengenteilers angeschlossen
ist, wobei die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der
Hydraulikpumpe lediglich eine solche Menge ist, die vom
Antriebssteuersystem-Kreislauf benötigt wird, falls keine Be-/
Entladevorgänge ausgeführt werden.
8. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 7
mit zusätzlich einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, wobei die
Steuereinrichtung,
ausgehend von einem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, eine Menge an Hydraulikfluid festlegt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und,
ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Be-/Entladevorgängen ermittelt, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, wenn Be-/Entladevorgänge stattfinden, indem eine Menge, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, zu einer Maximalmenge an Hydraulikfluid, die vom Antriebssteuersystem-Kreislauf benötigt wird, addiert wird, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, die der festgelegten Menge entspricht, die der Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt, falls Be-/Entladevorgänge nicht stattfinden.
ausgehend von einem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, eine Menge an Hydraulikfluid festlegt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und,
ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Be-/Entladevorgängen ermittelt, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, wenn Be-/Entladevorgänge stattfinden, indem eine Menge, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, zu einer Maximalmenge an Hydraulikfluid, die vom Antriebssteuersystem-Kreislauf benötigt wird, addiert wird, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, die der festgelegten Menge entspricht, die der Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt, falls Be-/Entladevorgänge nicht stattfinden.
9. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 3,
wobei die Hydraulikpumpe eine erste Pumpe für Be-/Entladevorgänge
ist, und eine zweite Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe
vorgesehen ist, an deren Auslaßöffnung der Antriebssteuersystem-
Kreislauf angeschlossen ist und die in Tandem-Anordnung mit
der ersten Pumpe gekoppelt ist, wobei
die Steuereinrichtung eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der zweiten Pumpe so festlegt, daß diese Auslaßkapazität einer Menge gleichkommt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und
die Steuereinrichtung ein dieser festgelegten Auslaßkapazität entsprechendes Signal ausgibt und
die zweite Pumpe eine Veränderungseinrichtung hat, die die Auslaßkapazität pro Umdrehung der zweiten Pumpe ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung verändert, um diese festgelegte Auslaßkapazität zu erhalten.
die Steuereinrichtung eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der zweiten Pumpe so festlegt, daß diese Auslaßkapazität einer Menge gleichkommt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und
die Steuereinrichtung ein dieser festgelegten Auslaßkapazität entsprechendes Signal ausgibt und
die zweite Pumpe eine Veränderungseinrichtung hat, die die Auslaßkapazität pro Umdrehung der zweiten Pumpe ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung verändert, um diese festgelegte Auslaßkapazität zu erhalten.
10. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung für ein hydraulisches
System eines Industrie-Fahrzeugs mit
einer Hydraulikpumpe,
einem Motor, der die Hydraulikpumpe antreibt,
einem Getriebe, das die Leistung des Motors in die Antriebskraft des Fahrzeugs umwandelt,
einer Kupplung, die den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe verbindet bzw. einkuppelt oder unterbricht bzw. auskuppelt, zumindest einer Hydraulikeinheit, und
einem Steuerventil, das das Hydraulikfluid zu- oder abführt, welches von der Hydraulikpumpe der Hydraulikeinheit zu- oder abgeführt wird, und
einem Steuerhebel, der das Steuerventil betätigt,
gekennzeichnet durch
eine Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe;
einen Hebelbetätigungsgradmeßfühler, der den Betätigungsgrad des Steuerhebels erfaßt;
einen Motordrehzahlmeßfühler, der die Drehzahl des Motors erfaßt;
einen Kupplungs-EIN/AUS-Sensor, der den EIN/AUS-Zustand der Kupplung erfaßt;
einen Leerlaufsensor, der den Leerlauf des Getriebes erfaßt;
eine Steuereinrichtung,
die eine Menge an Hydraulikfluid, ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, festlegt, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, und
die eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe bestimmt, um diese Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe mittels der festgelegten Menge zu erhöhen, und
die ein Signal ausgibt, das der festgelegten Auslaßkapazität entspricht, und
die ein Signal ausgibt, um die Drehzahl des Motors auf einen vorbestimmten Wert zu erhöhen, ausgehend von Signalen des Motordrehzahlmeßfühlers und des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, wenn die Steuereinrichtung, ausgehend von Signalen des Kupplungs- EIN/AUS-Sensors oder des Leerlaufsensors und des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, feststellt, daß die Kupplung AUS oder das Getriebe im Leerlauf ist und daß der Steuerhebel betätigt ist;
eine Veränderungseinrichtung, die die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe verändert, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung, um die festgesetzte Auslaßkapazität zu erhalten; und
einen Drosselklappenstellantrieb, der die Kraftstoffzufuhr zum Motor reguliert, um die Drehzahl des Motors, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung, auf einen vorbestimmten Wert zu erhöhen.
einer Hydraulikpumpe,
einem Motor, der die Hydraulikpumpe antreibt,
einem Getriebe, das die Leistung des Motors in die Antriebskraft des Fahrzeugs umwandelt,
einer Kupplung, die den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe verbindet bzw. einkuppelt oder unterbricht bzw. auskuppelt, zumindest einer Hydraulikeinheit, und
einem Steuerventil, das das Hydraulikfluid zu- oder abführt, welches von der Hydraulikpumpe der Hydraulikeinheit zu- oder abgeführt wird, und
einem Steuerhebel, der das Steuerventil betätigt,
gekennzeichnet durch
eine Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe;
einen Hebelbetätigungsgradmeßfühler, der den Betätigungsgrad des Steuerhebels erfaßt;
einen Motordrehzahlmeßfühler, der die Drehzahl des Motors erfaßt;
einen Kupplungs-EIN/AUS-Sensor, der den EIN/AUS-Zustand der Kupplung erfaßt;
einen Leerlaufsensor, der den Leerlauf des Getriebes erfaßt;
eine Steuereinrichtung,
die eine Menge an Hydraulikfluid, ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, festlegt, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, und
die eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe bestimmt, um diese Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe mittels der festgelegten Menge zu erhöhen, und
die ein Signal ausgibt, das der festgelegten Auslaßkapazität entspricht, und
die ein Signal ausgibt, um die Drehzahl des Motors auf einen vorbestimmten Wert zu erhöhen, ausgehend von Signalen des Motordrehzahlmeßfühlers und des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, wenn die Steuereinrichtung, ausgehend von Signalen des Kupplungs- EIN/AUS-Sensors oder des Leerlaufsensors und des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, feststellt, daß die Kupplung AUS oder das Getriebe im Leerlauf ist und daß der Steuerhebel betätigt ist;
eine Veränderungseinrichtung, die die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der Hydraulikpumpe verändert, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung, um die festgesetzte Auslaßkapazität zu erhalten; und
einen Drosselklappenstellantrieb, der die Kraftstoffzufuhr zum Motor reguliert, um die Drehzahl des Motors, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung, auf einen vorbestimmten Wert zu erhöhen.
11. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 10,
wobei das Industrie-Fahrzeug eine Vielzahl von Hydraulikeinheiten
hat und die Steuereinrichtung die größte der Mengen an Hydraulikfluid
auswählt, als eine für Be-/Entladevorgänge notwendige
Menge, die von den Hydraulikeinheiten benötigt wird.
12. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 10,
wobei der Hebelbetätigungsgradmeßfühler ein Potentiometer ist,
das mit dem Steuerhebel in Wirkverbindung steht.
13. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 10,
wobei der Hebelbetätigungsgradmeßfühler ein Endschalter ist,
der feststellt, falls sich der Steuerhebel eine vorbestimmte
Strecke bewegt.
14. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 10,
zusätzlich mit einem Konstantdurchfluß-Mengenteiler, der zwischen
dem Steuerventil und der Hydraulikpumpe angeordnet ist,
und mit einem Antriebssteuersystem-Kreislauf, der am Konstantdurchfluß-
Auslaß des Mengenteilers angeschlossen ist sowie das
Steuerventil am Überschußmengen-Auslaß des Mengenteilers angeschlossen
ist, wobei die Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der
Hydraulikpumpe lediglich eine solche Menge ist, die vom
Antriebssteuersystem-Kreislauf benötigt wird, falls keine Be-/
Entladevorgänge ausgeführt werden.
15. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 14
mit zusätzlich einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, wobei die
Steuereinrichtung,
ausgehend von einem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, eine Menge an Hydraulikfluid festlegt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und,
ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Be-/Entladevorgängen ermittelt, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, wenn Be-/Entladevorgänge stattfinden, indem eine Menge, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, zu einer Maximalmenge an Hydraulikfluid, die vom Antriebssteuersystem-Kreislauf benötigt wird, addiert wird, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, die der festgelegten Menge entspricht, die der Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt, falls Be-/Entladevorgänge nicht stattfinden.
ausgehend von einem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, eine Menge an Hydraulikfluid festlegt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und,
ausgehend von einem Signal des Hebelbetätigungsgradmeßfühlers, das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Be-/Entladevorgängen ermittelt, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, wenn Be-/Entladevorgänge stattfinden, indem eine Menge, die für Be-/Entladevorgänge notwendig ist, zu einer Maximalmenge an Hydraulikfluid, die vom Antriebssteuersystem-Kreislauf benötigt wird, addiert wird, und
eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid der Hydraulikpumpe festlegt, die der festgelegten Menge entspricht, die der Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt, falls Be-/Entladevorgänge nicht stattfinden.
16. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 10,
wobei die Hydraulikpumpe eine erste Pumpe für Be-/Entladevorgänge
ist, und eine zweite Verdrängungsvariable-Hydraulikpumpe
vorgesehen ist, an deren Auslaßöffnung der Antriebssteuersystem-
Kreislauf angeschlossen ist und die in Tandem-Anordnung mit
der ersten Pumpe gekoppelt ist, wobei
die Steuereinrichtung eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der zweiten Pumpe so festlegt, daß diese Auslaßkapazität einer Menge gleichkommt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und
die Steuereinrichtung ein dieser festgelegten Auslaßkapazität entsprechendes Signal ausgibt und
die zweite Pumpe eine Verädnerungseinrichtung hat, die die Auslaßkapazität pro Umdrehung der zweiten Pumpe, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung verändert, um diese festgelegte Auslaßkapazität zu erhalten.
die Steuereinrichtung eine Auslaßkapazität an Hydraulikfluid pro Umdrehung der zweiten Pumpe so festlegt, daß diese Auslaßkapazität einer Menge gleichkommt, die vom Antriebssteuersystem- Kreislauf benötigt wird, und
die Steuereinrichtung ein dieser festgelegten Auslaßkapazität entsprechendes Signal ausgibt und
die zweite Pumpe eine Verädnerungseinrichtung hat, die die Auslaßkapazität pro Umdrehung der zweiten Pumpe, ausgehend von einem Signal der Steuereinrichtung verändert, um diese festgelegte Auslaßkapazität zu erhalten.
17. Hydraulikfluid-Durchflußsteuervorrichtung nach Anspruch 1
oder 10 mit einem zusätzlichen Fluidtemperaturmeßfühler und
einem Fluiddruckmeßfühler, wobei die Steuereinrichtung eine
Ausgleichseinrichtung hat, die eine Volumenänderung des Hydraulikfluids
ausgleicht, ausgehend von Veränderungen der erfaßten
Fluidtemperatur und des erfaßten Fluiddrucks.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JP21968689A JP2765979B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 産業車両の作動油流量制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4026695C2 (de) |
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DE4026695C2 (de) | 1995-04-20 |
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