DE4407282A1 - Hydrostatischer Antrieb - Google Patents
Hydrostatischer AntriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Bei Antrieben dieser Art, wie sie beispielsweise aus der Praxis als
Fahrantriebe für Fahrzeuge bekannt sind, ist die Ausgangsdrehzahl des
hydrostatischen Getriebes entsprechend dem jeweils eingestellten Überset
zungsverhältnis der Eingangsdrehzahl zugeordnet, so daß beispielsweise bei
größtem Übersetzungsverhältnis die maximale Fahrgeschwindigkeit der maxima
len Drehzahl des Antriebsmotors entspricht. Durch Verringerung des Überset
zungsverhältnisses des hydrostatischen Getriebes ist es möglich, das
Fahrzeug bei Schubbetrieb, wenn also dessen Antriebsräder den Hydromotor,
etwa bei Talfahrten, antreiben, zu verzögern und auf diese Weise zu
verhindern, daß die Fahrgeschwindigkeit und damit auch die Drehzahl des
Antriebsmotors einen vorgegebenen Sollwert, wie etwa die maximal zulässige
Drehzahl, überschreitet. Dabei wird am Hydromotor ein verlangsamendes
Drehmoment erzeugt, das mit Verringerung des Übersetzungsverhältnisses
zunimmt und als Bremsmoment an den Antriebsrädern sowie als Antriebsmoment
auf die Hydropumpe wirkt, die sich ihrerseits am Antriebsmotor abstützt,
jedoch nur so lange, wie dieses Antriebsmoment das dem Antriebsmotor
inhärente Bremsmoment nicht übersteigt. Andernfalls überdreht der durch die
Hydropumpe angetriebene Antriebsmotor, d. h. seine Drehzahl nimmt ebenso wie
die Drehzahl des Hydromotors und damit die Fahrgeschwindigkeit zu und
überschreitet den vorgegebenen Sollwert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen hydrostatischen Fahrantrieb der eingangs
genannten Art so weiterzubilden, daß die Gefahr des Überdrehens seines
Antriebsmotors im Schubbetrieb verringert ist.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination der kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Diese Merkmalskombination ermöglicht es, durch
Verringerung des Übersetzungsverhältnisses im Schubbetrieb ein größeres
Bremsmoment am Hydromotor zu erzeugen, das eine unerwünschte Zunahme der
Fahrgeschwindigkeit und damit der Getriebe-Eingangs- und -Ausgangsdrehzahl
unter der Voraussetzung verhindert, daß es eine ausreichende Größe aufweist
und nicht das Bremsmoment des Antriebsmotors übersteigt. Ist diese
Voraussetzung nicht gegeben, nimmt die Fahrgeschwindigkeit zu, bis bei
Erreichen oder Überschreiten des vorgegebenen maximalen Drehzahl-Sollwertes
die Übersteuerungsvorrichtung durch Übersteuerung des Signals im Sinne einer
Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses, vorzugsweise bis zum größten
Wert, das Bremsmoment am Hydromotor entsprechend reduziert und damit den
Antriebsmotor sowohl entlastet als auch seine Drehzahl herabsetzt. Der
maximale Drehzahl-Sollwert ist vorzugsweise für die Getriebe-Eingangsdreh
zahl vorgegeben und entspricht zweckmäßigerweise der maximal zulässigen
Drehzahl des Antriebsmotors. Dementsprechend umfaßt die Drehzahl-Sensorein
richtung vorteilhafterweise einen Drehzahlsensor zum Erfassen der Getriebe-
Eingangsdrehzahl. Sie kann statt dessen auch einen Drehzahlsensor zum
Erfassen der Getriebe-Ausgangsdrehzahl umfassen, aus der die Übersteuerungs
vorrichtung bei entsprechender Ausbildung auf der Grundlage des jeweils
eingestellten Übersetzungsverhältnisses die Getriebe-Eingangsdrehzahl be
stimmt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung übersteuert die Übersteue
rungsvorrichtung das Signal im Sinne einer Verringerung des Überset
zungsverhältnisses, sobald die Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl
einen weiteren Drehzahl-Sollwert überschreitet, der kleiner als der
vorgegebene maximale Drehzahl-Sollwert ist. Durch entsprechende Wahl der
Differenz zwischen diesen beiden Sollwerten ist es möglich, den Beginn eines
Drehzahl-Anstiegs, der bei Signalübersteuerung im Sinne einer Verringerung
des Übersetzungsverhältnisses infolge zu geringer Bremswirkung auftreten
kann, so weit vorzuverlegen, daß dann, wenn die zum Verzögern des Fahrzeugs
ausreichende Bremswirkung eintritt, der maximale Drehzahl-Sollwert noch
nicht erreicht oder überschritten ist.
Vorteilhafterweise übersteuert die Übersteuerungsvorrichtung das Signal im
Sinne einer Verringerung des Übersetzungsverhältnisses, sobald die Getrie
be-Eingangsdrehzahl oder vorzugsweise die Getriebe-Ausgangsdrehzahl um einen
größeren als einen vorgegebenen Drehzahlbeschleunigungs-Sollwert zunimmt.
Die Signal-Übersteuerung im Sinne einer Verringerung des Übersetzungsver
hältnisses erfolgt zweckmäßigerweise wenigstens so lange, bis die Getriebe-
Eingangsdrehzahl oder vorzugsweise die Getriebe-Ausgangsdrehzahl einen kon
stanten Wert annimmt.
Zweckmäßigerweise umfaßt die Drehzahl-Sensoreinrichtung sowohl den Dreh
zahl-Sensor zum Erfassen der Getriebe-Eingangsdrehzahl als auch denjenigen
zum Erfassen der Getriebe-Ausgangsdrehzahl. Aus beiden erfaßten Drehzahlen
kann der Drehzahlschlupf zwischen beiden Hydromaschinen ermittelt werden,
beispielsweise mittels einer elektronischen Steuereinheit, die einen
Speicherteil zum Speichern der vorgegebenen Sollwerte aufweisen und den
Wechsel des Drehzahlschlupfes vom Hydromotor zur Hydropumpe und damit das
Eintreten des Schubbetriebs feststellen kann und dann in Funktion tritt, um
ein Steuerventil zum Abschwächen und Verstärken des Signals anzusteuern,
sobald die gespeicherten Sollwerte erreicht bzw. überschritten werden.
Natürlich können auch andere Maßnahmen, wie beispielsweise das Feststellen
der Druckumkehr in den Arbeitsleitungen, eingesetzt werden, um das Eintreten
des Schubbetriebs zu erfassen.
Vorteilhafterweise erfolgt die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
durch die sog. Verbundverstellung, d. h. durch gleichzeitige Verstellung der
Hydropumpe und des Hydromotors. Es ist jedoch auch möglich, entweder nur
eine der beiden Hydromaschinen oder beide aufeinanderfolgend, gegebenenfalls
mit einer Überlappung, zu verstellen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den verbleiben
den Unteransprüchen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf den Schaltplan der einzigen Figur näher beschrieben.
Der in der Figur dargestellte hydrostatische Fahrantrieb für ein Fahrzeug,
wie beispielsweise einen Stapler oder Radlader, umfaßt einen Antriebsmotor
1, ein hydrostatisches Getriebe mit einer reversiblen Hydropumpe 2
verstellbaren Fördervolumens sowie einem reversiblen Hydromotor 3 verstell
baren Schluckvolumens, eine Regelvorrichtung 4 zum sog. automotiven Fahren,
die ein der Drehzahl des Antriebsmotors 1 direkt proportionales Signal
erzeugt, eine Verstellvorrichtung 5 zum Verstellen des Übersetzungsverhält
nisses des hydrostatischen Getriebes in Abhängigkeit von dem drehzahlpropor
tionalen Signal, eine manuell betätigbare sog. Inchvorrichtung 6 zum
Abschwächen dieses Signals bei jeder beliebigen, z. B. zwecks Anheben einer
Last durchgeführten Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors 1, um eine Zunahme
der Fahrgeschwindigkeit infolge der Drehzahlerhöhung zu verhindern, und eine
Übersteuerungsvorrichtung 7, die das drehzahlproportionale Signal im
Schubbetrieb bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehzahl-Sollwertes im
Sinne einer Verringerung und bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen
Drehzahl-Sollwertes, z. B. der maximal zulässigen Drehzahl des Antriebsmotors
1, im Sinne einer Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses automatisch
übersteuert.
Der Antriebsmotor 1 ist ein über eine Antriebswelle 8 mechanisch direkt mit
der Hydropumpe 2 gekoppelter Brennkraftmotor, wie etwa ein Dieselmotor,
dessen Drehzahl mittels eines Gaspedals 9 verstellbar ist. Die Hydropumpe 2
ist ihrerseits über eine erste und eine zweite Arbeitsdruckleitung 10 bzw.
11 im geschlossenen Kreislauf an den Hydromotor 3 angeschlossen, der
seinerseits über eine Abtriebswelle 12 und ein nachgeordnetes, nicht
gezeigtes mechanisches Verteilergetriebe mit den Antriebsrädern (nicht
gezeigt) des Fahrzeugs mechanisch gekoppelt ist. Der Antriebsmotor 1 ist
ferner mechanisch mit einer weiteren Hydropumpe 13 gekoppelt, die für den
Antrieb hydraulischer Arbeitsgeräte, wie beispielsweise der Schaufel im
Falle eines Radladers, vorgesehen ist. Auf der Antriebswelle 9 ist ein
Drehzahlsensor 14 zum Ermitteln der Drehzahl des Antriebsmotors 1 und damit
der Hydropumpe 2 angeordnet, während auf der Abtriebswelle 12 ein weiterer
Drehzahlsensor 15 zum Ermitteln der Drehzahl des Hydromotors 3 und damit der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges vorgesehen ist.
Die Arbeitsleitungen 10, 11 sind über eine Leitung 16 miteinander verbunden,
in der zwei einstellbare Druckbegrenzungsventile 17, 18 und zwei Rückschlag
ventile 19, 20 in je einem die Druckbegrenzungsventile umgehenden Bypaß
angeordnet sind. Jedes Rückschlagventil 19, 20 sperrt in Richtung des
jeweils anderen Rückschlagventils 20 bzw. 19, so daß die Druckbegrenzungs
ventile 17, 18 den Arbeitsdruck in der jeweils den höheren Druck führenden
Arbeitsdruckleitung 10 bzw. 11 begrenzen.
Die Regelvorrichtung 4 zum automotiven Fahren umfaßt eine mit dem
Antriebsmotor 1 mechanisch gekoppelte Hilfspumpe 21 konstanten Fördervolu
mens und mit einer Förderrichtung sowie ein sog. DA-Regelventil 22 mit einer
Blende 23. Eine Ansaugleitung 24 mit darin angeordnetem Filter 25 verbindet
den Tank 26 mit dem Eingang der Hilfspumpe 21, deren Ausgang über eine
Anschlußleitung 27 mit dem Eingang des DA-Regelventils 22 in Verbindung
steht. Von der Anschlußleitung 27 zweigt eine Speiseleitung 28 ab, die zur
Leitung 16 führt, in die sie im Bereich zwischen beiden Druckbegrenzungsven
tilen 17, 18 einmündet. Ein weiteres Druckbegrenzungsventil 29 zur
Begrenzung des Speisedrucks ist an die Speiseleitung 28 angeschlossen. An
den Ausgang des DA-Regelventils 22 ist eine Stelldruckleitung 30 angeschlos
sen. Die mit der Drehzahl des Antriebsmotors 1 angetriebene Hilfspumpe 21
fördert einen drehzahlproportionalen Druckmittelstrom, der an der Blende 23
eine Druckdifferenz erzeugt, die das DA-Regelventil 22 gegen den Druck einer
einstellbaren Feder 31 öffnet, wobei sich am Ventilausgang ein in der
Stelldruckleitung 30 als Stelldruck zur Verfügung stehender Druck aufbaut,
der der Druckdifferenz entgegenwirkt und das DA-Regelventil 22 so lange in
Richtung Schließstellung verstellt, bis Kraftgleichgewicht am Ventilkörper
herrscht. Auf diese Weise wird erreicht, daß der der Druckdifferenz
entgegenwirkende Stelldruck dem von der Hilfspumpe 21 geförderten drehzahl
proportionalen Druckmittelstrom und damit der Drehzahl des Antriebsmotors 1
direkt proportional ist. Zur Begrenzung des Stelldrucks ist ein Druckbegren
zungsventil 32 vorgesehen, das über eine Entlastungsleitung 33 an die
Stelldruckleitung 30 und zum Zwecke der Ansteuerung mit dem Arbeitsdruck
über ein Wechselventil 34 in einer Verbindungsleitung 35 an beide
Arbeitsleitungen 10, 11 angeschlossen ist.
Die Verstellvorrichtung 5 umfaßt zwei doppeltwirkende hydraulische Stellzy
linder 36, 37. Im Stellzylinder 36 definiert ein Gleichgangkolben 38 zwei
Druckräume 39, 40, die über je eine Stelldruckanschlußleitung 41, 42 mit
darin angeordneter Drossel an ein Fahrtrichtungsventil 43 angeschlossen
sind. Der Gleichgangkolben 38 ist mit dem Stellglied 44 zum Verstellen des
Fördervolumens der Hydropumpe 2 gekoppelt und durch zwei Zentrierfedern in
den Druckräumen 39, 40 federzentriert.
Im Stellzylinder 37 definiert ein Differentialkolben 45 mit seiner
kleineren, ringförmigen Stirnfläche einen von einer Kolbenstange 46
durchsetzten ersten Druckraum 47 sowie mit seiner gegenüberliegenden,
größeren, kreisförmigen Stirnfläche einen zweiten Druckraum 48. Die
Kolbenstange 46 ist mit dem Stellglied 49 zum Verstellen des Schluckvolumens
des Hydromotors 3 gekoppelt. Der erste Druckraum 47 ist über eine
Druckleitung 50 und zwei von dieser abzweigende Zweigleitungen 51, 52 an die
erste bzw. zweite Arbeitsdruckleitung 11 bzw. 11 angeschlossen. In den
Zweigleitungen 51, 52 ist je ein in Richtung zur jeweiligen Arbeitsdrucklei
tung 11 bzw. 11 sperrendes Rückschlagventil 53, 54 angeordnet. Der zweite
Druckraum 48 ist über eine Entlastungsleitung 55 mit darin angeordnetem
Filter 56 an den Tank 26 angeschlossen.
Ein Vorsteuerventil 57 in Form eines stetig verstellbaren 3/2-Wegeventils
ist in der Entlastungsleitung 55 angeordnet und teilt diese in zwei
Entlastungsleitungsabschnitte 58, 59 auf. Es weist dementsprechend zwei
Anschlüsse an diese Entlastungsleitungsabschnitte 58, 59 sowie einen
Anschluß an eine zur Druckleitung 50 führenden Druckanschlußleitung 60 auf.
Das Vorsteuerventil 57 ist durch den Druck einer einstellbaren Feder 61 der
in der Figur gezeigten Ausgangsstellung gehalten, in der die Anschlüsse an
die Entlastungsleitungsabschnitte 58 und 59 offen und der Anschluß an die
Druckanschlußleitung 60 gesperrt ist. Eine mit der Kolbenstange 46 des
Differentialkolbens 45 des Stellzylinders 37 gekoppelte Wegmeßfeder 62
beaufschlagt das Vorsteuerventil 57 ebenfalls in Richtung Ausgangsstellung.
Das Vorsteuerventil 57 ist über eine an die Stelldruckleitung 30 angeschlos
sene Steuerleitung 63 mit dem drehzahlproportionalen Stelldruck in Richtung
Arbeitsstellung ansteuerbar, in der der Arbeitsanschluß an den zum Tank 26
führenden Entlastungsleitungsabschnitt 59 gesperrt und die verbleibenden
Arbeitsanschlüsse offen sind.
Das Fahrtrichtungsventil 43 ist ein elektrisch betätigbares schaltendes
4/3-Wegeventil mit einem Anschluß zum Tank 26 sowie je einem Anschluß an die
Stelldruckanschlußleitungen 41, 42 sowie die Stelldruckleitung 30. Das
Fahrtrichtungsventil 43 ist durch zwei Zentrierfedern 64, 65 in der in der
Figur gezeigten Mittelstellung gehalten, in der sämtliche Anschlüsse
gesperrt sind. Zwei Schaltmagneten 66, 67 sind an den einander gegenüberlie
genden Seiten des Fahrtrichtungsventils 43 zu dessen Betätigung vorgesehen.
Bei Ansteuerung des in der Figur linken Schaltmagneten 66 mit einem
Schaltsignal wird das Fahrtrichtungsventil 43 in die rechte Endstellung
überführt, in der der die linke Stelldruckanschlußleitung 41 mit der
Stelldruckleitung 30 verbunden und die rechte Stelldruckanschlußleitung 42
an den Tank 26 angeschlossen ist. Bei Ansteuerung des in der Figur rechten
Schaltmagneten 67 wird das Fahrtrichtungsventil 43 in die in der Figur
rechte Endstellung überführt, in der die rechte Stelldruckanschlußleitung 42
mit der Stelldruckleitung 30 verbunden und die linke Stelldruckanschlußlei
tung 41 an den Tank 26 angeschlossen ist. Dem Fahrtrichtungsventil 43 ist
ein Fahrtrichtungsschalter 68 zugeordnet, dessen Schalthebel auf Leerlauf L,
Vorwärtsfahrt V und Rückwärtsfahrt R einstellbar ist. Ein Potentiometer 69
ist zum Erfassen der jeweiligen Stellung des Schalthebels vorgesehen.
Die Inchvorrichtung 6 umfaßt ein Inchpedal 70, ein mit diesem gekoppeltes
Inch-Potentiometer 71 zum Erfassen der jeweiligen Stellung des Inchpedals 70
sowie ein Inchventil 72 in Form eines einstellbares Proportional-Druckven
tils 72, das in einer an die Stelldruckleitung 30 angeschlossenen, zum Tank
26 führenden Entlastungsleitung 73 angeordnet, durch eine einstellbare Feder
74 in Richtung Schließstellung beaufschlagt sowie über einen Proportional
magneten 75 in Richtung Offenstellung angesteuert ansteuerbar ist.
Die Übersteuerungsvorrichtung 7 umfaßt einen Mikrocomputer 76 und das
DA-Regelventil 22 bzw. einen Proportionalmagneten 77, der über eine
Steuersignalleitung 78 mit dem Mikrocomputer 76 verbunden ist und bei
Ansteuerung mit entsprechenden Steuersignalen das DA-Regelventil 22 in
Richtung Schließ- oder Offenstellung verstellt. Der Mikrocomputer 76 ist
weiterhin über zwei Steuersignalleitungen 79, 80 an die Drehzahlsensoren 14
bzw. 15 sowie weitere Steuersignalleitungen 81 bis 85 an das Inch-Potentio
meter 71, den Proportionalmagneten 75 des Inchventils 72, die Schaltmagneten
66 und 67 des Fahrtrichtungsventils 43 bzw. das Potentiometer 69 des
Fahrtrichtungsschalters 68 angeschlossen.
Die Funktion des in der Zeichnung dargestellten hydrostatischen Antriebs ist
wie folgt:
Wenn der Schalthebel des Fahrtrichtungsschalters 68 auf Leerlauf L
eingestellt ist, befindet sich das Fahrtrichtungsventil 43 mangels Ansteue
rung seiner Schaltmagnete 66, 67 in der in der Figur gezeigten Mittelstel
lung; dementsprechend ist die Hydropumpe 2 auf Null-Fördervolumen einge
stellt und das Fahrzeug steht. Das Vorsteuerventil 57 befindet sich in der
in der Figur gezeigten Ausgangsstellung, solange die hydraulische Kraft des
über die Steuerleitung 63 von der Stelldruckleitung 30 abgenommenen
drehzahlproportionalen Stelldrucks die Kraft der Federn 47 und 62 nicht
übersteigt.
Sobald der Schalthebel auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt eingestellt wird,
steuert der Mikrocomputer 76 den Schaltmagneten 66 bzw. 67 an, wodurch das
Fahrtrichtungsventil 43 in die rechte bzw. linke Endstellung verstellt wird
und der vom DA-Regelventil 22 erzeugte drehzahlproportionale Stelldruck den
Gleichgangkolben 38 des Stellzylinders 36 so weit in Richtung der rechten
bzw. linken Endstellung verschiebt, bis die an ihm wirkenden Federkräfte und
die hydraulische Kraft des drehzahlproportionalen Stelldrucks im Gleichge
wicht sind. Entsprechend der vom Gleichgangkolben 38 eingenommenen Stellung
wird die Hydropumpe 2 in Richtung maximalen Fördervolumens ausgeschwenkt und
beginnt den Hydromotor 3 anzutreiben und damit das Fahrzeug in Bewegung zu
setzen. Der sich dabei in der Arbeitsleitung 10 bzw. 11 aufbauende
Arbeitsdruck hält als Stelldruck über die Druckleitung 50 den Differential
kolben 45 des Stellzylinders 37 in der in der Figur gezeigten, dem maximalen
Schluckvolumen des Hydromotors 3 entsprechenden linken Endstellung, solange
sich das Vorsteuerventil 57 noch in der Ausgangsstellung befindet.
Mit zunehmender Drehzahl des Antriebsmotors 1 und damit der Hilfspumpe 21
steigt der drehzahlproportionale Stelldruck an und verstellt in der bereits
beschriebenen Weise die Hydropumpe 1 weiter in Richtung maximalen Fördervo
lumens und überführt dann, wenn seine hydraulische Kraft die Kraft der
Federn 47 und 62 übersteigt, das Vorsteuerventil 57 in seine Arbeitsstel
lung, so daß beide Druckräume 47 und 48 des Stellzylinders 37 mit dem
Arbeitsdruck beaufschlagt werden. Dementsprechend wird der Differentialkol
ben 45 unter zunehmender Belastung der Wegmeßfeder 62 in Richtung rechter
Endstellung verschoben und damit der Hydromotor 3 auf kleineres Schluckvolu
men zurückgeschwenkt, bis am Vorsteuerventil 57 Gleichgewicht zwischen den
Federkräften und der hydraulischen Kraft des drehzahlproportionalen Stell
drucks herrscht. Durch Ausschwenken der Hydropumpe 1 und Zurückschwenken des
Hydromotors 3 wird das Übersetzungsverhältnis i, d. h. das Verhältnis
zwischen dem Fördervolumen der Hydropumpe 1 und dem Schluckvolumen der
Hydropumpe 3, so lange vergrößert, bis bei maximaler Drehzahl des
Antriebsmotors 1 das größte Übersetzungsverhältnis und damit die größte
Fahrgeschwindigkeit erreicht ist.
Wenn wegen zugeschalteter Arbeitshydraulik der Antriebsmotor 1 mit höherer
Drehzahl drehen, die Fahrzeuggeschwindigkeit jedoch nicht zunehmen oder gar
bis zum Stillstand reduziert werden soll, betätigt der Fahrer das Gaspedal 9
und gleichzeitig das Inchpedal 70. Entsprechend der Stellung des letzteren
wird der Proportionalmagnet 75 vom Mikrocomputer 76 angesteuert und das
Inchventil 72 so weit geöffnet und damit der drehzahlproportionale
Stelldruck in der Stelldruckleitung 30 und der Steuerleitung 63 abgebaut,
wie es der Stellung des Inchpedals 70 entspricht.
Der Mikrocomputer 76 vergleicht ständig die mit den Drehzahlsensoren 14 und
15 erfaßten Drehzahlen mit den dem eingestellten Übersetzungsverhältnis
entsprechenden Drehzahlen und registriert das Auftreten eines Drehzahl
schlupfes an der Hydropumpe 2, die dann langsamer dreht, als dem jeweils
eingestellten Übersetzungsverhältnis entspricht. Mit dem Auftreten dieses
Drehzahlschlupfes wechselt das Fahrzeug vom vorstehend beschriebenen
Lastbetrieb in den Schubbetrieb, in welchem der Antrieb des Hydromotors 3
nicht durch die Hydropumpe 2 erfolgt, sondern von den Fahrzeugrädern
übernommen wird, etwa bei Bergabfahrt. Der Mikrocomputer 76 schließt, sobald
er anhand der Getriebe-Ausgangsdrehzahl eine Zunahme der Fahrgeschwindigkeit
feststellt, durch entsprechende Signalansteuerung des Proportionalmagneten
77 das DA-Regelventil 22 unter Absenkung des drehzahlproportionalen
Stelldrucks und damit Verringerung des Übersetzungsverhältnisses in dem
Maße, daß sich am Hydromotor ein Bremsmoment einstellt, das ausreicht, das
Fahrzeug auf konstanter Geschwindigkeit zu halten. Die Stärke des Steuersig
nals, die den Öffnungsgrad des DA-Regelventils 22 und damit die Geschwindig
keit bestimmt, mit der die Hydropumpe 2 zurück- und der Hydromotor 3 ausge
schwenkt werden, ist im Mikrocomputer 76 vorgegeben und kann, falls
gewünscht, verändert werden.
Wenn das Bremsmoment am Hydromotor 2 auch bei Einstellung des Überset
zungsverhältnisses auf den kleinsten Wert kleiner als das zum Verzögern des
Fahrzeugs erforderliche Bremsmoment ist oder das inhärente Bremsmoment des
Antriebsmotors übersteigt, nimmt die Fahrgeschwindigkeit bei Bergabfahrt zu.
Sobald die Getriebe-Eingangsdrehzahl einen im Speicherteil des Mikrocompu
ters 76 vorgegebenen maximalen Drehzahl-Sollwert, beispielsweise die maximal
zulässige Drehzahl des Antriebsmotors 1, erreicht, öffnet der Mikrocomputer
76 durch entsprechende Signalansteuerung des Proportionalmagneten 72 das
DA-Regelventil 22, so daß der der maximal zulässigen Drehzahl des
Antriebsmotors 1 proportionale Stelldruck die Hydropumpe 2 auf maximales
Fördervolumen aus- und der Hydromotor 3 auf minimales Schluckvolumen
zurückschwenkt. Dadurch wird das Bremsmoment am Hydromotor 3 reduziert und
der Antriebsmotor 1 sowohl entlastet als auch infolge seines Antriebs durch
den Hydromotor 3 auf geringere Drehzahl eingestellt.
Alternativ ist es möglich, im Mikrocomputer 76 statt des Drehzahlbe
schleunigungs-Sollwertes einen Drehzahl-Sollwert vorzugeben, der kleiner als
der maximale Drehzahl-Sollwert ist.
Claims (13)
1. Hydrostatischer Antrieb, vorzugsweise für ein Fahrzeug, mit
einem Antriebsmotor (1) und
einem hydrostatischen Getriebe verstellbaren Übersetzungsverhältnisses, das wenigstens zwei in einem hydraulischen Kreislauf (10, 11) angeordnete Hydromaschinen (2, 3) in Form einer vom Antriebsmotor antreibbaren Hydropumpe (2) und eines Hydromotors (3) für den Antrieb wenigstens eines Verbrauchers sowie eine Verstellvorrichtung (5) umfaßt, die in Abhängig keit von einem Signal das Übersetzungsverhältnis (i = Verdrängungsvolumen der Hydropumpe/Verdrängungsvolumen des Hydromotors) verstellt,
gekennzeichnet durch eine an eine Drehzahl-Sensoreinrichtung (14, 15) zum Erfassen der Eingangs- und/oder Ausgangsdrehzahl des hydrostatischen Getriebes angeschlossene Übersteuerungsvorrichtung (7) zum Übersteuern des Signals im Sinne einer Verringerung des Übersetzungsverhältnisses, wenn die Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl im Schubbetrieb kleiner als ein vorgegebener maximaler Drehzahl-Sollwert ist, und zum Übersteuern des Signals im Sinne einer Vergrößerung des Überset zungsverhältnisses, wenn die Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl im Schubbetrieb den vorgegebenen maximalen Drehzahl-Sollwert erreicht oder überschreitet.
einem Antriebsmotor (1) und
einem hydrostatischen Getriebe verstellbaren Übersetzungsverhältnisses, das wenigstens zwei in einem hydraulischen Kreislauf (10, 11) angeordnete Hydromaschinen (2, 3) in Form einer vom Antriebsmotor antreibbaren Hydropumpe (2) und eines Hydromotors (3) für den Antrieb wenigstens eines Verbrauchers sowie eine Verstellvorrichtung (5) umfaßt, die in Abhängig keit von einem Signal das Übersetzungsverhältnis (i = Verdrängungsvolumen der Hydropumpe/Verdrängungsvolumen des Hydromotors) verstellt,
gekennzeichnet durch eine an eine Drehzahl-Sensoreinrichtung (14, 15) zum Erfassen der Eingangs- und/oder Ausgangsdrehzahl des hydrostatischen Getriebes angeschlossene Übersteuerungsvorrichtung (7) zum Übersteuern des Signals im Sinne einer Verringerung des Übersetzungsverhältnisses, wenn die Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl im Schubbetrieb kleiner als ein vorgegebener maximaler Drehzahl-Sollwert ist, und zum Übersteuern des Signals im Sinne einer Vergrößerung des Überset zungsverhältnisses, wenn die Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl im Schubbetrieb den vorgegebenen maximalen Drehzahl-Sollwert erreicht oder überschreitet.
2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übersteuerungsvorrichtung (7) das Signal im Sinne einer
Verringerung des Übersetzungsverhältnisses übersteuert, sobald die
Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl einen weiteren vorgegebenen
Drehzahl-Sollwert überschreitet, der kleiner als der vorgegebene maximale
Drehzahl-Sollwert ist.
3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebenen Drehzahl-Sollwerte sich auf die Getriebe-Eingangs
drehzahl beziehen.
4. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übersteuerungsvorrichtung (7) das Signal im Sinne einer
Verringerung des Übersetzungsverhältnisses bei Zunahme der Getriebe-
Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl um einen größeren als einen vorgegebenen
Drehzahlbeschleunigungs-Sollwert übersteuert.
5. Hydrostatischer Antrieb nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übersteuerungsvorrichtung (7) das Signal im Sinne einer
Verringerung des Übersetzungsverhältnisses wenigstens solange übersteu
ert, bis die Getriebe-Eingangs- oder -Ausgangsdrehzahl einen konstanten
Wert annimmt.
6. Hydrostatischer Antrieb nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl-Sensoreinrichtung (14, 15) einen Drehzahlsensor (14) zum
Erfassen der Getriebe-Eingangsdrehzahl umfaßt.
7. Hydrostatischer Antrieb nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl-Sensoreinrichtung (14, 15) einen weiteren Drehzahlsensor
(15) zum Erfassen der Getriebe-Ausgangsdrehzahl umfaßt.
8. Hydrostatischer Antrieb nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übersteuerungsvorrichtung (7) ein durch Steuersignale ansteuerba
res Steuerventil (22) zur Steuerung der Signalstärke umfaßt.
9. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuersignale die Ausgangssignale einer elektronischen Steuerein
heit (76) sind, die der Übersteuerungsvorrichtung (7) zugeordnet ist,
einen Speicherteil zum Speichern der vorgegebenen Sollwerte aufweist, an
die Drehzahl-Sensoreinrichtung (14, 15) angeschlossen ist und aus deren
Ausgangssignalen einen Wechsel des Drehzahlschlupfes von der Hydropumpe
(2) zum Hydromotor (3) und damit das Eintreten des Schubbetriebs sowie im
Vergleich mit den vorgegebenen Sollwerten die Steuersignale ermittelt.
10. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 8 oder 9, mit einem Antriebsmotor
veränderbarer Drehzahl,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal ein der Drehzahl des Antriebsmotors (1) direkt
proportionales Drucksignal und das Steuerventil (22) als ein Druckventil
ausgebildet ist, das einen der Drehzahl des Antriebsmotors (1) direkt
proportionalen Volumenstrom in das drehzahlproportionale Drucksignal
umwandelt.
11. Hydrostatischer Antrieb nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellvorrichtung (5) zum Verstellen des Verdrängungsvolumens
der Hydropumpe (2) und/oder des Hydromotors (3) ausgebildet ist.
12. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellvorrichtung (5) einen mit dem Stellglied (44) zum
Verstellen des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe (2) gekoppelten
Stellzylinder (36) umfaßt, der vom Drucksignal in Richtung einer
Endstellung beaufschlagbar ist, bei der die Hydropumpe (2) auf maximales
Verdrängungsvolumen ausgeschwenkt ist.
13. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellvorrichtung (5) einen mit dem Stellglied (49) zum
Verstellen des Verdrängungsvolumens des Hydromotors (3) gekoppelten, mit
einem Stelldruck beaufschlagbaren Stellzylinder (37) und ein Vorsteuer
ventil (57) umfaßt, das zur Steuerung der Stelldruckbeaufschlagung des
Stellzylinders (37) vorgesehen und vom Signal in Richtung einer
Arbeitsstellung ansteuerbar ist, bei der der Stellzylinder (37) eine dem
minimalen Verdrängungsvolumen des Hydromotors (3) entsprechende Endstel
lung einnimmt.
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