DE6603290U

DE6603290U - Steuereinrichtung fuer ein antriebsaggregat.

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Publication number: DE6603290U
Application number: DE6603290U
Authority: DE
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1967-02-20
Filing date: 1967-02-20
Publication date: 1969-09-11

Description

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LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

A 67/11

O?P-St/SlAie 25_S April 1969

Steuereinrichtung für ein Antriebsaggregat

Die «euerusig betrifft eins Steuereinrielittmg für ©in Antriebsaggregat mit einer Energiequelle, vorzugsweise einer Kolben— brennkraitmaschine, und zwei Abtrieben, τοη denen einer uami bar bjsw· über ein unveränderbares Torgelege von der Energiequelle angetrieben ist und der andere Abtrieb über ein etufenlosea, "vorzugsweise liydrostytisches, Setriebe angetrieben ist und wobei das stufenlose Getriebe mit einem Leistungsregler oder Leistungsbegrenzer Tersehen ist_& Der Abtrieb für den unmittelbar bsw. über ein unveränderbares Vorgelege angetriebenen 2nergiezweis 1st swischen der Energiequelle und dem stufenlos Terstelibaren Getriebe abgenoisssen. Ein solches Antriebsaggregat kann beispielsweise «us Antrieb eines Pahrzeuges mit einer Zapfwelle dienen, wobei der lahrwerksantrieb über das stufenlos verstellbare Getriebe erfolgt und die Zapfwelle, an die wahl-

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weise andere Energieverbraucher angeeohlossen werden können, über des unveränderbare Vorgelege vos der Energiaauelle angetrieben wird. Somit betrifft die Heuerung auoh ein stufenlos verstellbares Getriebe mit einem Leistungsregler«

Bin Leistungsregler für ein stufenlos verstellbares Getriebe ist derart ausgestaltet _f daß der Regler die Yerstel-Ilung des Getriebes derart beeinflußt» daß bei zunehmendem ,Drehmoment an der Abtriebswelle deren Drehzahl heruntergereigelt wird, so daß das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl der ιAbtriebewelle konstant gehalten wird und damit auch die aufgenommene Leistung konstant bleibt. Ein Leistungsbegrenzer wirkt rt, däS ein BBö^isätes Produkt aus Brshaessnt usd Srshsaäil Äbtrisbswsll« nicht Ö^rs^rittaa werden kanu» d.h_e die

j Im übrigen willkürlich verstellbare Einstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes derart begrenzt wird, daß die größt-I mögliche «instellbare Abtriebsdrehsahl bei konstanter Antriebsi.drehzahl umso kleiner wird, desto größer das Drehmoment an der

1Abtriebewelle wird, so daß die somit bestimmte Grenzleistung

!konstant bleibt, während unterhalb dieser Grensleistung Jede

!beliebige Leistung eingestellt werden kann. (DAS 1 154 689)* !

Bei einem hydrostatischen Getriebe wird ele Meßgröße des Drehmoments meist der Druck der Arbeitsflüssigkeit benutzt und abhängig von der Größe des Drucks das einstellbare "Übersetzungsverhältnis begrenzt«.

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Besteht ein Aggregat aus einer Energiequelle, einem ■tufenlcis verstellbaren Getriebe nit einem solchen Leistungsregler oder Leistungsbegrenzer und einem Energieverbraucher, eo ist ein Überlasten der Energiequelle duroh den Leistungsregler bzv» Leistungsbegrenaer mit Sicherheit vermiedene let jedooh (Sin sweiter Saergieverbraucher über ein starres Torgelege odor unmittelbar von der Energiequelle angetrieben» so ist die Energiequelle nioht mehr gegen Überlastung gesiohert, wenn nur das stufenlos verstellbare Getriebe abhängig von Drehmoment an dessen Ausganggwelle eingestellt wird. Bsis^ie weise bei einem !Fahrzeug der beschriebenen Art kann die Hälfte oder mehr als die Hälfte der ©eeantenergie, die die Energie-"*"*- abgibt, Über die Sapfvrslls ?erh?aiioht werden« wobei der JmersieverbrüUüfc äör Zapfwelle ia Betrieb stark

schwanken kann, beispielsweise wenn ein Sähwerk angetrieben wird, das abwechselnd duroh dichter oder dünner gewachsenes Schneidgut fährt. Wird in solchen Pail der Leistungsragier bzw· Leistungsosgrenzer des stufenloses Getriebes starr derart einges^^.t, dass das Getriebe bloS die Hälfte der Leistung der Energiequelle aufnehmen kann, wird in vielen fällen die Energiequelle nicht voll ausgenutzt werden können und in anderen Fällen die Energiequelle trotadeia überlastet werden· Bleibt die Einstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes dem iahrer überlassen, so wird dieser damit überfordert und der genannte Sachteil nioht ausgeschaltet» Selbst dann, wenn

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ein verstellbarer Leistungsbegrenzer oder Leistungsregler vorgesehen wäre und deseen Verstellung willkürlich dem Fahrer Überlassen würde, wäre nicht anzunehmen» daß der Fahrer rioh-• tig abschätztι welchen Bruchteil der von der Energiequelle kommenden Leistung der Zapfwellenantrieb aufnimmt.

Der Heuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Sohwie-i rigkeiten auszuräumen und eine Steuereinrichtung für ein An- t triebsaggregat der genannten Art su schaffen, bei der die Ener- jj giequelle gegen Überlastung abgesichert ist unabhängig davon, :- welcher Bruchteil der von der Energiequelle abgegebenen Energie |

über den unmittelbar bzw,über ein atarree Vorgelege angetri·- J benen Antriebszweig abgenommen wird und welcher Bruchteil über . das stufenlos verstellbare Getriebe abgenommen wird. Somit ' liegt eine weitere Teilaufgabe in der Regelung des veretellbaren Getriebes.

Gemäß der Neuerung besteht zu diesem Zweok ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Antriebsaggregates darin, daß die Summe der LeiBtungsaufnahissn in den beiden Abtriebs-

zweigen dadurch begrenzt wird, daß die Leistungsaufnahme im unmittelbar bzw. über ein starres Vorgelege angetriebenen Zweig durch Messen des Drehmomentes in diesem festgestellt wird und von dieser Meßgröße der Leistungsregler bzw»Leistungebegrenzer des stufenlos verstellbaren Getriebes gesteuert wird. Da die Antriebedrehzahl des stufenlos verstellbaren Getriebes

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i stete proportional ist au der Drehzahl in dem unmittelbar bzw« ¹¹ über ein starres Torgelege angetriebenen Zweig, genügt ein Ab-J₁ stimmen der Drehmomente in den beiden Zweigen aufeinander zur

ι Regelung der Gesamtleietungsaufnahm«.

Bei der Steuereinrichtung gemäß der Feuerung ist der Leistungsregler oder Leistungebegrenzer des stufenlos verstellbaren Getriebes auf verschiedene Grenz- bzw«RegelXei8tung«n

: einstellbar und in dem unmittelbar oder über ein etarrea ?or-

ge le ge angetriebenen Leistungszweig ein Drehmoment-Meßorgan angeordnet, das auf die Einstellvorrichtung des Leistungsrβgierβ bxw. Leistungsbegrenaers einwirkt. Sin Leistungsregler oder Leistungsbegreneer, beispielsweise für ein hydrostatischen Getriebe, kann in Stufen oder stufenlos auf verschiedene Soll-Leistungen bzw.Grensieistungen willkürlich einstellbar sein· Eine Einstellung in Stufen toann in Weiterausgestaltvng der

ι Feuerung dadurch erhielt werden, daß mehrere Zylinder mit j»

einem Kolben vorhanden sind, wobei je nach der willkürlich ; gegebenen Einstellung nur einer, einseine oder alle dieser Zylinder mit der Förderleitung des hydrostatischem Getriebes verbunden sind, wobei jeweils die beaufschlagten Kolben gej Sciasas gegsn sine Feder oder eine Pedergruppe oder einen Bonsti ■ gen Energiespeicher die Stellbewegung sur Verstellung des Getriebes erzeugen«

¹ Eine stufenlos* Verstellung kann erzielt werden, indem das

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Gestänge «wischen dem druckbeaufschlagten Kolben und dem vereteilbaren Teil des Getriebes verstellbar ist, beispielsweise indem der Hebelarm, an dem die Feder oder die von dem Kolben ausgeübte Kraft angreift, verstellbar ist (Französische Patent achrift 1 266 976) oder indem willkürlich die Vorapannung der Feder, die der* Kraft des druokbeaufBeklagten Kolb«ns entgegenwirkt _t verstellt wird·

In Weiterausgestaltung der Heuerung ist vorgesehen, daß das Steuerorgan, das den Meßimpuls aus dem unmittelbar bsw· über ein starres Torgelege angetriebenen Zweig in einen Steuerimpuls für die Verstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes umwandelt, mit dem Einstellorgan der Energiequelle in Wirkungsverbicdung steht, eo daß dann, wenn die 3Sn#rgiequelle auf verminderte Leistungeabgabt eingestellt wird, auch die größtmögliche Leistung, die in den beiden Abtrisbszvreigen des Antriebaggregataa aufgenommen wird bsw· werden "kann, auf den entsprechend reduzierten Wert verringert wird.

let das stufenlos verstellbare Getriebe ein hydrostatisches, βοwohl antriebeseitig wie auch / oder zumindest abtriebsseitig geregeltes Getriebe, d.h. ein Getriebe mit verstsllbares Hotor_% ist gemäß »i«em weiteren Fchritt der !Teuerung vorgesehen, daß (suBätzlioh) das Verstellglied des hydrostatischen Motors xait der Binstel !vorrichtung de a verstellbaren Leistungabegrtnzers bzw. Leistungüreglers bzw«, dem Steuer»

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organ für diese in Wirkungsverbindung steht, so daß das durch Yerstellen des Motors geänderte Verhältnis zwischen Druck und

Drehmoment der Abtrieb swell»? entsprechend durch die "Verstellung dee Leistungereglera baw. Leistungsbegrensers berücksichtigt wird.

Der allgeiieine Heuarungsgedanke läßt sich demzufolge auch dahingehend aunr Ausdruck bringen, daß die Neuerung darin besteht, bei eines stufenlos -rersttllbaren, Törzugsweise toy= drostatischen, Getriebe ait eine» Leistungsregler oder Löi-■tungebegrenzer diesen verstellbar auszugestalten derart« daß nicht nur das Drehmoment an dessen Abtriebswelle» also bei einem hydrostatischen Getriebe nicht nur der Fbrdes'draök auf den Leistungsbegrenzer oder Leistungsregler einwirkt, sondern zusätzlich Kindestens eine zweite Binflußgröß·, beiopielsweise das Drehmoment in einem zweiten, von der gleichen Energiequelle angetriebenen Abtriebs zweig und bxw.oder die Einstellung des Re gel organe β der Energiequelle und bzw. oder Insbesondere bei einem hydrostatischen Getriebe mit verstellbarem Motor dessen Terstell-Xage·

Gemäß der Neuerung ist somit die Einstellung dea LeiBtungabegrenzers bow. Leistungsreglers «wangaläufig abhängig gemacht von der Leistungsaufnahme an dem unmittelbar bzw. über «in starres Vorgelege angetriebenen Leiatungssrv/eig bzw. ist in Weiterauegestaltung auoh notöh ssusätiBlich abhängig

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gssscht tos der *illkürlieh vorgewählten Leistungsabgabe der Energiequelle₀

Bas Drehmoment-Meßglied in dem unmittelbar "bzw. über ein starres Torgelege angetriebenen Zweig kann beispielsweise eine hydraulische Kraftmeßdose 3ein, die auf einem bestimmten Hebelarm angeordnet ist, so daß der Meßdruck stets proportional dem Drehmoment iat und auf die Verstelleinrichtung für das stufenlos verstellbare <x&t?±ebs sssätslich einwirkt derart, daß der der Leistungsaufnahme im unmittelbar angetriebenen Zweig entsprechende Teil der Gesamtleistung vom stufenlos verstell bar en Getriebe nicht aufgenommen werden 2nins.· Somit wird in jedem Steil das stufenlos verstellbare Getriebe verstellt unabhängig davon, ob am Gretriebeausgang oder am Ausgang des unmittelbar angetriebenen Zweiges die Leistungsaufnahme steigt oder sinkt. Eine solche Anordnung ist nicht aufwendig und kann derart ausgelegt werden, daß sie mit kleiner Trägheit steuert·

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In der Zeichnung ist Ausflährungsbeispiel des !feuerung sgegenstande 8 halb8cheaatisch dargestellt:

Der Dieselmotor 1 treibt über die Welle 2 die stufenlos verstellbare Hydro-Pumpe 3» die über eine nur teilweise dargestellte förderleitung 4 su einem in der Zeichnung nioht mehr dargestellten Hydro-Motor fördert, der die ebenfalls nicht mehr dargestellte Abtriebswelle dee über das

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hydrostatische Getriebe angetriebenen Zweiges antreibt« Auf der Welle 2 ist weiterhin ein Zahnrad 5 befestigt, das mit einem Zahnrad 6 kämmt und mit diesem susasmen das starre, d.h, unveränderbare Vorgelege bildet, alt dem die Welle 7 angetrieben wird, die die Zapfwelle des Fahrzeuges ist, während die von dein Hydro-Motor angetriebene Abtriebswelle mit den ebenfalls nicht mehr dargestellten Treibrädern des Pahrzeugee verbunden ist»

An dem Zahnrad 6 ist ein Drehmoment-Meßglied 3 angeordnet, dae abhängig von dem übertragenen Brehaoment eine

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Torociuwuag uvr xuiuux^ouuvq 7 5cnZä«| ü» SSi

Taststift 10 gleitet.*dor iait der verschiebbaren Seele 11 eines Bowdenzu&ds 12 verbunden ist·

Ton der Förderleitung 4 zweigt eine Steuerleitung 1: ab, die zu einem Steuerzylinder 14 führt, in dem ein ixt der Zeichnung nicht mehr erkennbarer Kolben gegen die Kraft einer ebenfalls nicht erkennbaren Teder verschiebbar 1st, wobei der lolben mit dem Steuerkopf 15 in Verbindung steht. An der Steuerfläche 16 des Steuerkopfes 15 gleitet ein 2aet3copf 17, der an einem Hebel 24 befestigt ist, der um eine gehausefeste Aohse 18 schwenkbar 1st, um die ebenfalls ein Hobel 19 schwenk· bar ist, dessen Tastkopf 20 in einer Hingnut 21 des Eingangsgliedes 22 der Servo-Yerstelleinrichtung 23 für die Verstellpumpe 3 geführt ist·

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Der Hüllenteil dee BowdenBuges 12 let an dem Hebel 19 befestigt, während die Seele 11 des Bowdenzüge8 am Hebel befestigt ist? der ten Tastkopf 17 trägt, so daß eine axiale Verschiebung der Bingnute 9 des Drehaoment-Mtßgliedee 6 den Winkel zwischen den Hebeln 24 und 19 verändert.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende» Wird im der Zapfwelle 7 keine Energie abgenommen, so ist der Druck ;in der Förderleitung 4 proportinal dem Drehmoment an der Ab» i

jtrlebswelle des Hydro-Kotora, so daß die Verschiebung des Steuerkopf es 15 ebenfalls proportional diesem Drehmoment ist· Durch Veraahlebtmg wird über den Tastkopf 17 der Hebel 24 ver-

! ι schwenkt, der das Bingangsglied 22 der Serro-Steuerung 23 ent-

apre extend iBlxniinsrs derart, das bsi it
!Förderleitung 4 der öteuerkopf nach unten gedrückt wird und dadurch über die Hebel 24 und 19 das Sifigangsglied 22 der Serro-Stetwrtmg 23 aseh oben gedrückt vird, wodurch die S£s«?e-Stemerung 23 bewirkt, daß die Pompe 3 auf kleinere Förderungsscnge 'pro !^drehung (In der Zeichnung nach unten) geschwenkt wird.

¥ircl nunaehr an der Zapfwelle 7 ebenfalls Energie labgenommen, so -wird über das JSrehmoaent-iteBglied δ die Hute 9 -In Bezug auf die Zapfwelle 7 axialer Richtung in der Zeichnung nach links rerschoben und dadurch der Winkel zwischen, den B··-- bein 24 und 19 -rerkleinert und dadurch ebenfalls das Eingangsglied 22 der Servo-Steuerung 23 nach oben verschoben, ebenso als wenn der Druck in der Förderleitung 4 angestiegen wäre.

Schutzansprüohe

Claims

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Sohutaansprüche

^! 1· Steuereinrichtung für ein Antriebsaggregat mit einer Ener- ^, gioquelle, vorzugsweise einer Kolbenbrennkraftmaschine, und iwei Abtrieben, von denen eine^ unmittelbar bzw. über ein veränderbares Vorgelege von der Energiequelle angetrieben ist und der andere Abtrieb über ein stufenloses, vorzugsweise hydrostatischeβ, Getriebe angetrieben ist und wobei ferner das stufenlos© Getriebe mit einem Leistungsregler oder Leistuncsbegrenser versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsregler bzw. Leistungsbegrenzer (14 bis 24) auf verschiedene Hegel- bzw. Grenzleistungen einstellbar ist und in dem unmittelbar bxw. über ein unveränderbares Vorgelege (5» 6) angetriebenen Abtriebszweig (7) ein Drehmoment-Heßglied (8,9) angeordnet ist, das mit der Einstellvorrichtung (19t 24) des Leistungsreglers bzw. Leistungsbegrenzers (14 bis 24) in Wirkungsverbindunw, steht.

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2. Steuerei&fiüutuäg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß dae Steuerorgan (10, 11, 12), das den Heßimpuls aus dem unmittelbar bzw. über ein starres Vorgelege angetriebenen

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Abtriebszweig in einen Steuerimpuls für die Steuereinrichtung des stufenlos verstellbaren Getriebes umwandelt, mit dem Einstellorgan der Energiequelle (1) in. Wirkungs-

vorbindung steht.
! 3. Steuereinrichtung für ein Antriebsaggregat mit einem an-

Γ triebsseitig und abtriebsseitig geregelten liydrostatischen

Getriebe., insbesondere nach Anspruoh 1, dadurch gekeimt ichj net, daß das Yerstellglied des aydrostatischen Motors mit

der Einstellvorrichtung (19,24) dea verstellbaren LeiBtungsi
! begrenzers bzw.Leiatungsreglers (14 bis 24) in Wlrkungs-

verbindung steht.

4.

i. 5.

Hydrostatisches Getriebe mit einem ve -stellbaren, vom Förderdruck beaufschlagten Leistungsregler oder Leistungebegrensrer» insbesondere für ein Antriebsaggregat mit einer Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leintungebegrenaer oder Leistungsregler zusätzlich, von mindestens einer weiteren Einflußgröße beaufschlagt ist.

Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere EinflußgröSe das Drehmoment in einem weiteren von der Energiequelle (l) angetriebenem

(7) ist.

|! 6. Hydrostatisches Getriebe naoh Anspruch 4 oder insbesondere

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Anspruch 5, uaau3ruh g«k©niyE©ii3kss^ 4sS «ine Heiter· 14nflußgröße die Einstellung des Hegelorgane der Energiequelle (1) ist.

7 . Hydros tat is ehe β Getriebe naoh Anoprueh 4 mit zumindest ens einem verstellbaren Motor, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einflußgröße die Einstell-la,ge dee Motors ist»

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