WO1990010793A1 - Steuersystem für eine brennkraftmaschine mit einem sensor und einer schnittstelle zur digitalisierung der messwerten - Google Patents

Steuersystem für eine brennkraftmaschine mit einem sensor und einer schnittstelle zur digitalisierung der messwerten Download PDF

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WO1990010793A1
WO1990010793A1 PCT/DE1990/000100 DE9000100W WO9010793A1 WO 1990010793 A1 WO1990010793 A1 WO 1990010793A1 DE 9000100 W DE9000100 W DE 9000100W WO 9010793 A1 WO9010793 A1 WO 9010793A1
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pressure
control
pump
line
control valve
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PCT/DE1990/000100
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French (fr)
Inventor
Gerhard Nonnenmacher
Egon Tittmann
Heinz Walter
Walter Robeller
Dieter Bertsch
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure

Definitions

  • the invention relates to a device on an adjustable hydrostatic pump for regulating the flow rate and possibly also the discharge pressure thereof.
  • the demands on the actuating speed of such adjustable pumps have grown considerably.
  • One of the limits for this positioning speed is the pressure level of the positioning current. This is generally taken from the pump's own flow rate, which is why its pressure can reach a maximum of the pump outlet pressure. With a low working pressure of the pump, this inevitably leads to restrictions in the actuating speed.
  • solutions are known - for example according to FIG. 1 of the drawing - which connect the actuating system to an auxiliary pressure source in phases of low working pressure. This can be an external pressure supply or a pressure storage system that is recharged from the own pump circuit during the high pressure phase in the work cycle.
  • the device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the control piston is supplied in the different positions of the control valve from different control pressure sources. In this way, both a high actuating speed and an extremely precise setting of the pump or of the pressure medium flow conveyed by it are obtained. Further advantages of the invention result from the subclaims and the following description and drawing.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device for pressure and current control for an adjustable pump according to the prior art in FIG. 1, a first exemplary embodiment of the invention in FIG. 2, deviating from the above exemplary embodiment, and a modification of the inventive example according to FIG. 2 in FIG. 3 , in Figures 4 and 5 further modifications.
  • FIG. 1 which - as mentioned above - shows a device for regulating the delivery flow and - optionally - also the delivery pressure of an adjustable pump according to the prior art - 10 is an adjustable pump, the actuator 11 of which is actuated by means of two pressurized pumps , uneven area piston 12, 13 is set.
  • the pump 10 sucks pressure medium from a container 14 and displaces it into a delivery line 15 in which an adjustable measuring throttle 16 is arranged.
  • a line 17 is connected to the delivery line 15, which leads to the smaller-area control piston 13.
  • a line 19, which leads to an adjustable pilot valve 20 and in which a throttle 18 is arranged, is connected to the feed line 15 behind the measuring throttle 16.
  • a line 21 leads to the right end face 22A of a 3/3 control valve 22 with the switching positions I to III with a smooth transition.
  • a regulator spring 23 also acts on the end face 22A.
  • a line 24 opens, which starts from a line 25 which is connected to the delivery line 15 and which via a first check valve 69 leads to a line 33, via a second check valve 70 to a line 36 and to a pressure accumulator 25 leads.
  • a line 27 continues from the delivery line 15 and opens into the line 36 via a check valve 28 and a throttle 35.
  • the pressure drop at this measuring throttle on the end faces 22A and 22B of the control valve 22 generates a force which corresponds to the force of the control spring 23 in the position II of the control valve.
  • a small flow flows from the line 33, 30, which is at least under pump delivery pressure via the check valve 69, into the line 31.
  • An identical pressure medium flow flows from the line 31 to the tank 14 via line 34, control edge 67 and line 29 No current flows to the control piston 12 or back from there, the pump therefore maintains its current position.
  • the control valve 22 is therefore moved to position I, whereupon more pressure medium to the tank 14 from line 31 via line 34, control valve and line 29 drains off than can flow through the throttle 32.
  • the pressure in the control piston 12 drops, and the delivery pressure prevailing in the control piston 13 adjusts the pump to a smaller delivery volume.
  • the pressure difference at the measuring throttle 16 is smaller than specified by the control spring 23, and the control valve is moved to position III. Thereupon the outflow from line 31 via control edge 67 to the tank is interrupted and instead a further connection to line 30 is opened, via which pressure medium flows to line 31. Now the pressure in the control piston 12 rises and adjusts the pump to a larger delivery volume.
  • a line 76 with a built-in throttle 72 is led from line 25 to a line 71 which starts from control valve 22 and leads to actuating piston 12 .
  • This is part of the line 31 according to the exemplary embodiment in FIG. 1, but is now omitted in its area from line 30 to line 34.
  • the high-pressure line 25 is now connected directly to the control line 71 to the control piston 12 via the throttle 72.
  • the actuating piston 12 is supplied in the different switching positions of the regulating valve 22 by different control pressure sources. That is, directly from the pump delivery pressure via line 76, another time via line 30 from the pressure accumulator 26, provided that its pressure is higher than the pump pressure.
  • Position I The differential pressure force generated by the pressure drop at the measuring throttle 16 or the throttle 18 is greater than the average force of the regulator spring 23, that is to say in the case of the current regulator
  • control piston 12 is now connected to the container via the control valve. Due to the pressure acting on the actuating piston 13, the pump is adjusted in the direction of a smaller stroke volume.
  • a small pressure medium flow flows from the high pressure side of the pump to the control piston 12 via the throttle 72.
  • pump position equals setpoint
  • an equally large pressure medium flow flows from the control piston connection to the tank via the throttle control edge 67.
  • the current delivery position of the pump is therefore retained, even small deviations from the setpoint briefly change the equilibrium position and the discharge cross-section. Such deviations thus lead to a sensitive correction of the delivery volume in the usual way.
  • the system pressure of the pump and not the pressure from the pressure accumulator 26 is applied to the pressure divider (throttle 72, control edge 67) in the usual way, the function of the regulator in switch position II does not differ from a conventional regulator with its high accuracy and sensitivity. This also applies to the flow control function at low pressure.
  • the choke 72 in line 76 which here as external Throttle is shown, can also within the control valve 22, for. B. be formed as a bevel on a control collar.
  • the differential pressure force is less than the average force of the measuring spring 23, that is, Q is less than Q should for current control, and is actual for pressure control
  • Line 33, 30 a pressure medium flow to line 71 and to the actuating piston 12. Since the higher level in line 33 from
  • the pump controller according to the invention thus combines the high control accuracy of a conventional controller with the high actuating speed of a pump adjustment supplied with external pressure.
  • FIG. 3 shows a variant of the exemplary embodiment according to FIG. 2.
  • the storage line 36 is routed to a special connection of the control valve 22.
  • four different switching positions are drawn for the control valve 22 (any number of intermediate positions can be represented in the smooth transition between the positions).
  • the mode of operation corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the control valve behaves in the switching positions I-III like a conventional regulator (eg that according to FIG. 1 without the external pressure line 36). The usual accuracy of a current or pressure current regulator is therefore fully retained.
  • Control pressure supply switches from the pump pressure.
  • the invention can also be implemented in a design with two separate control valves for current and pressure control.
  • the current regulator is designated 80, the pressure regulator 81.
  • the connection from the pressure accumulator 26 leads through both valves and then has a connection to the actuating piston 12.
  • the current regulator 80 is the one
  • Differential pressure at the measuring throttle 16, at the pressure regulator 81 the absolute delivery pressure of the pump.
  • the direct connecting line from the high-pressure side of the pump to the pressure connection for the actuating piston 12 is designated 82, the throttle arranged in it is 83.
  • a compression spring can be used as a counterforce to the actuating piston 12 instead of the actuating piston 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Die oben genannte Einrichtung verfügt über einen Stellkolben (12) zum Einstellen des Stellglieds (11) der verstellbaren Pumpe (10), welcher durch einen Steuerdruck beaufschlagt ist. Dieser wird von einem Regelventil (22) gebildet, das von dem Differenzdruck an einer in der Förderleitung (15) der Pumpe angeordneten Meßdrossel (16) beaufschlagt ist. Außerdem wirkt auf das Regelventil entgegen dem höheren Druck eine Druckfeder (23) ein. Zur Bereitstellung des Steuerdrucks ist sowohl eine Fremddruckversorgung (26) (Druckspeicher) vorgesehen, außerdem besteht eine direkte Verbindung (70) mit Drossel (72) von der Hochdruckseite zum Steuerdruckanschluß für den Stellkolben (12).

Description

Einrichtung an einer verstellbaren hydrostatischen Pumpe
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einer verstellbaren hydrostatischen Pumpe zur Regelung des Förderstroms und gegebenenfalls auch des Förderdrucks derselben. Die Forderungen an die Stellgeschwindigkeit derartiger verstellbarer Pumpen sind erheblich gewachsen. Eine der Grenzen für diese Stellgeschwindigkeit liegt im Druckniveau des Stellstroms. Dieser wird im allgemeinen aus dem eigenen Förderstrom der Pumpe entnommen, weshalb auch sein Druck maximal die Höhe des Pumpenausgangsdrucks erreichen kann. Bei niedrigem Arbeitsdruck der Pumpe führt dies zwangsläufig zu Einschränkungen in der Stellgeschwindigkeit. Als Hilfe sind Lösungen - beispielsweise nach Figur 1 der Zeichnung - bekannt, die in Phasen niedrigen Arbeitsdrucks das Stellsystem mit einer Hilfsdruckquelle verbinden. Dies kann eine Fremddruckversorgung sein oder aber ein Druckspeichersystem, das jeweils während der Hochdruckphase im Arbeitszyklus aus dem eigenen Pumpenkreis nachgeladen wird. Bei diesen bekannten Einrichtungen ist jedoch nachteilig, daß jetzt auch bei niedrigem Arbeitsdruck an der Steuerkante des Pumpenreglers ein hohes Druckniveau anliegt. Dadurch wird die hohe Regelgenauigkeit eines herkömmlichen Reglers - insbesondere in der Stromregelfunktion bei niedrigem Betriebsdruck - erheblich vermindert. Dies rührt davon her, daß der Druck, aus dem der Stelldruck gewonnen wird, zu dem im Verstellkolbenraum notwendigen Druck keine feste Beziehung mehr hat. Das Regelventil muß deshalb in der entscheidenden Stellung durch kleine Lageänderungen über seinen Drosselguerschnitt bei jeder Lastdruckschwankung das Druckteilerverhältnis korrigieren. Dabei ändert sich das effektive Regeldruckgefälle, und die Genauigkeit des Förderstroms weicht von dem hohen Standard ab, der für Steuerdruck gleich Arbeitsdruck gilt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Stellkolben in den verschiedenen Stellungen des Regelventils von unterschiedlichen Steuerdruckquellen versorgt wird. Auf diese Weise erhält man sowohl eine hohe Stellgeschwindigkeit als auch eine äußerst genaue Einstellung der Pumpe bzw. des von ihr geförderten Druckmittelstroms. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.
Zeichnung
Die Zeichnung zeigt in Figur 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Druck- und Stromregelung für eine verstellbare Pumpe nach dem Stand der Technik, in Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, abweichend vom obigen Ausführungsbeispiel, in Figur 3 eine Abwandlung des Erfindungsbeispiels nach Figur 2, in den Figuren 4 und 5 weitere Abwandlungen. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1, das - wie oben erwähnt - eine Einrichtung zur Regelung des Förderstroms und - optional - auch des Förderdrucks einer verstellbaren Pumpe nach dem Stand der Technik zeigt - ist mit 10 eine verstellbare Pumpe bezeichnet, deren Stellglied 11 mit Hilfe zweier druckbeaufschlagter, flächenungleicher Stellkolben 12, 13 eingestellt wird. Die Pumpe 10 saugt Druckmittel aus einem Behälter 14 an und verdrängt dieses in eine Förderleitung 15, in welcher eine verstellbare Meßdrossel 16 angeordnet ist. An die Förderleitung 15 ist eine Leitung 17 angeschlossen, die zum flächenkleineren Stellkolben 13 führt. An die Förderleitung 15 ist hinter der Meßdrossel 16 noch eine Leitung 19 angeschlossen, die zu einem verstellbaren Pilotventil 20 führt und in der eine Drossel 18 angeordnet ist. Von der Leitung 19 führt eine Leitung 21 an die rechte Stirnseite 22A eines 3/3-Regelventils 22 mit den Schaltstellungen I bis III mit fließendem Übergang. Auf die Stirnseite 22A wirkt auch eine Reglerfeder 23 ein. An der linken Stirnseite 22B des Regelventils 22 mündet eine Leitung 24, die von einer Leitung 25 ausgeht, die an die Förderleitung 15 angeschlossen ist und die über ein erstes Rückschlagventil 69 zu einer Leitung 33, über ein zweites Rückschlagventil 70 zu einer Leitung 36 und zu einem Druckspeicher 25 führt. Von der Förderleitung 15 geht weiterhin eine Leitung 27 aus, die über ein Rückschlagventil 28 und eine Drossel 35 in die Leitung 36 mündet.
An der Längsseite des Regelventils 22 münden zwei Leitungen 29, 30, von denen die Leitung 29 zum Behälter 14 führt und die Leitung 30 in die Leitung 33 mündet, und zwar zwischen den Rückschlagventilen 69, 70. Von der Leitung 30 zweigt über eine Drossel 32 eine Leitung 31 ab, die zum Verstellkolben 12 mit der größeren Kolbenfläche führt. Außerdem zweigt von der Leitung 31 noch eine Leitung 34 ab, die auf der anderen Seite des Regelventils 22 mündet. Dieses vermag - wie oben erwähnt - drei Schaltstellungen I, II und III mit fließenden Übergängen einzunehmen - wobei in der Mittelstellung II ein Drosselsymbol 67 eingezeichnet ist, das der Drosselstelle an einer Steuerkante des Regelventils beim Übergang zwischen den Schaltstellungen I und III entspricht.
Wenn die Pumpe 10 Druckmittel in die Förderleitung 15 fördert, entsteht an der Meßdrossel 16 eine Druckdifferenz, die über die Leitungen 25, 25 sowie 19, 21 am Regelventil 22 wirksam ist. Am flächenkleineren Stellkolben 13 herrscht stets der Förderdruck der Pumpe, am flächengrößeren Stellkolben 12 ein Steuerdruck, welcher durch die Einstellung des Regelventils 22 erzeugt wird.
Stimmt der Förderstrom der Pumpe 10 mit dem an der Meßdrossel 16 eingestellten Wert überein, dann erzeugt das Druckgefälle an dieser Meßdrossel an den Stirnflächen 22A und 22B des Regelventils 22 eine Kraft, die mit der Kraft der Regelfeder 23 in der Stellung II des Regelventils übereinstimmt. Über die Drossel 32 fließt ein kleiner Strom aus der Leitung 33, 30, der über das Rückschlagventil 69 mindestens unter Pumpenförderdruck steht, in die Leitung 31. Über Leitung 34, Steuerkante 67 und Leitung 29 fließt ein identischer Druckmittelstrom aus der Leitung 31 zum Tank 14. Zum Stellkolben 12 oder von dort zurück fließt kein Strom, die Pumpe behält ihre augenblickliche Stellung deshalb bei.
Ist der Förderdruck zu groß, dann ist die Druckdifferenz an der Meßdrossel 16 höher als durch die Regelfeder 23 vorgegeben, und das Regelventil 22 wird deshalb in Stellung I verschoben, worauf aus Leitung 31 über Leitung 34, Regelventil und Leitung 29 mehr Druckmittel zum Tank 14 abfließt als über die Drossel 32 nachfließen kann. Dadurch fällt der Druck im Stellkolben 12, und der im Stellkolben 13 herrschende Förderdruck verstellt die Pumpe auf kleineres Fördervolumen. Ist der Förderstrom der Pumpe zu klein, dann ist die Druckdifferenz an der Meßdrossel 16 kleiner als durch die Regelfeder 23 vorgegeben, und das Regelventil wird in Stellung III verschoben. Darauf wird der Abfluß von Leitung 31 über Steuerkante 67 zum Tank unterbrochen, und stattdessen eine weitere Verbindung zur Leitung 30 geöffnet, über die Druckmittel zur Leitung 31 fließt. Jetzt steigt der Druck im Stellkolben 12 an und verstellt die Pumpe auf größeres Fördervolumen.
Wenn das Pilotventil 20 anspricht, wird das Regelventil 22 zum
Druckregler. Wenn sich das Pilotventil (20) öffnet, fällt der Druck in der Leitung 21 schlagartig, und das Regelventil 22 wird in
Schaltstellung I geschaltet. Nun wird der Stellkolben 12 zum
Behälter verbunden, während der Stellkolben 13 die Pumpe zurückstellt und den Förderdruck senkt. Ohne die Positionen 20 und 18 ist das Regelventil 22 ein reiner Förderstromregler . Diese Einrichtungen sind hinlänglich bekannt.
An die Stellgeschwindigkeit derartiger Einrichtungen werden immer höhere Anforderungen gestellt. Eine der Grenzen für diese Steligeschwindigkeit liegt im Druckniveau des Stellstroms. Dieser wird im allgemeinen dem eigenen Förderstrom der Pumpe entnommen, weshalb auch sein Druck maximal die Höhe des Pumpenausgangsdrucks erreichen kann. Bei niedrigem Arbeitsdruck der Pumpe führt dies zwangsläufig zu Einschränkungen in der Stellgeschwindigkeit. Als Abhilfe hat man nun eine Hilfskraftguelle - im Ausführungsbeispiel den Druckspeicher 26 - vorgesehen. Dieser wird während der Hochdruckphase im Arbeitszyklus über das Rückschlagventil 28 und die Drossel 35 aus dem Pumpenkreis nachgeladen. Die Leitung 33, die das Regelventil 22 mit Stellstrom versorgt, steht - ausgewählt durch die beiden Rückschlagventile 69 und 70 - mit dem jeweils höheren der beiden Drücke - Pumpendruck oder Hilfsdruck - in Verbindung. Bei der bekannten Lösung ist jedoch nachteilig, daß jetzt an der Drossel 32, die meist als Kerbe oder Anschliff in einem Steuerbund des Regelventils realisiert wird, auch bei niedrigem Arbeitsdruck ein hohe Druckniveau anliegt. Damit erzielt man zwar hohe Stellgeschwindigkeit, die hohe Regelgenauigkeit eines herkömmlichen Reglers wird aber - insbesondere in der Stromregelfunktion bei niedrigem Druck - erheblich vermindert. Dies rührt davon her, daß an der Hochdruckseite des in Schaltstellung II aus Drossel 32 und Steuerkanten-Drossel 67 gebildeten Druckteilers ein belastungsunabhängiger Fremddruck anliegt, obwohl der am Abgriff für den Kolben 12 benötigte Druck - schon über die Kraft des Stellkolbens 13 - stark vom Pumpendruck abhängt. Das Regelventil muß deshalb in der für die Genauigkeit maßgeblichen Schaltstellung II bei jeder Schwankung des Systemdrucks das Druckteilerverhältnis korrigieren. Dies geschieht über eine kleinere Änderung des Abflußguerschnitts an der Steuerkante 67, also durch eine Korrektur der Gleichgewichtslage. Dadurch schwankt das effektive Regeldruckgefälle, und die Genauigkeit des Förderstroms weicht von dem hohen Standard ab, der bei identischem Steuer- und Arbeitsdruck gilt.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach Figur 2 - das weitestgehend mit dem von Figur 1 übereinstimmt - von der Leitung 25 eine Leitung 76 mit eingebauter Drossel 72 zu einer Leitung 71 geführt, die vom Regelventil 22 ausgeht und zum Stellkolben 12 führt. Dies ist ein Teil der Leitung 31 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 1, die nun aber in ihrem Bereich von der Leitung 30 zur Leitung 34 entfällt. Die Hochdruckleitung 25 ist nunmehr direkt über die Drossel 72 mit der Steuerleitung 71 zum Stellkolben 12 verbunden.
Im Gegensatz zur eingangs beschriebenen Regleranordnung nach Figur 1 wird der Stellkolben 12 in den verschiedenen Schaltstellungen des Regelventils 22 von unterschiedlichen Steuerdruckquellen versorgt. das heißt einmal direkt vom Pumpenförderdruck über die Leitung 76, ein anderes Mal über die Leitung 30 vom Druckspeicher 26, vorausgesetzt daß dessen Druck höher ist als der Pumpendruck.
Den drei fließend ineinander übergehenden Schaltstellungen des Regelventils 22 entsprechen im Regelbetrieb folgende Funktionen:
Stellung I: Die durch das Druckgefälle an der Meßdrossel 16 oder an der Drossel 18 erzeugte Differenzdruckkraft ist größer als die mittlere Kraft der Reglerfeder 23, das heißt beim Stromregler ist
Qist größer als Qsoll, beim Druckregler ist Pist größer als
Psoll. Der Stellkolben 12 wird nun über das Regelventil mit dem Behälter verbunden. Durch den am Stellkolben 13 angreifenden Druck wird die Pumpe in Richtung auf kleineres Hubvolumen verstellt.
In Schaltstellung II des Regelventils 22 ist die Differenzdruckkraft gleich der mittleren Kraft der Reglerfeder 23, das heißt beim Stromregler ist Qist gleich Qsoll, bei Druckreglung ist Pist gleich
Psoll. über die Drossel 72 fließt ein kleiner Druckmittelstrom von der Hochdruckseite der Pumpe zum Stellkolben 12. Im Gleichgewichtszustand des Regelventils (Pumpenstellung gleich Sollwert) fließt über die Drosselsteuerkante 67 ein ebenso großer Druckmittεlstrom vom Stellkolbenanschluß zum Tank. Die augenblickliche Förderstellung der Pumpe bleibt deshalb erhalten.Schon kleine Abweichungen vom Sollwert verändern kurzzeitig die Gleichgewichtslage und den Abflußguerschnitt. Somit führen solche Abweichungen in üblicher Weise zu feinfühliger Korrektur des Fördervolumens. Da hierbei am Druckteiler (Drossel 72, Steuerkante 67) in gewohnter Weise der Systemdruck der Pumpe und nicht der Druck vom Druckspeicher 26 anliegt, unterscheidet sich die Funktion des Reglers in der Schaltstellung II nicht von einem herkömmlichen Regler mit seiner hohen Genauigkeit und Feinfühligkeit. Dies gilt auch für die Stromregelfunktion bei niedrigem Druck. Die Drossel 72 in Leitung 76, die hier als externe Drossel dargestellt ist, kann auch innerhalb des Regelventils 22, z. B. als Anschliff an einem Steuerbund, ausgebildet sein.
In Schaltstellung III des Regelventils 22 ist die Differenzdruckkraft kleiner als die mittlere Kraft der Meßfeder 23, das heißt bei Stromregelung ist Qist kleiner als Qsoll, bei Druckregelung ist
Pist kleiner als Pist . Über das Regelventil 22 fließt aus der
Leitung 33, 30 ein Druckmittelstrom zur Leitung 71 und zum Stellkolben 12. Da in der Leitung 33 das jeweils höhere Niveau vom
Pumpen- bzw. Hilfsdruck (ausgewählt durch die beiden Rückschlagventile 69 und 70) herrscht, wird die Pumpenstellung - selbst bei niederem Betriebsdruck - mit großer Kraftreserve und deshalb schnell in Richtung auf höheres Hubvolumen korrigiert. Kurz vor dem
Erreichen der neuen Gleichgewichtslage wird die Verbindung zur Leitung 30 unterbrochen, und das Regelventil 22 stellt in Schaltstellung II und deshalb mit Eigendruckversorgung - die Pumpe in die exakte neue Förderstellung.
Der erfindungsgemäße Pumpenregler verbindet somit die hohe Regelgenauigkeit eines herkömmlichen Reglers mit der hohen Stellgeschwindigkeit einer fremddruckversorgten Pumpenverstellung.
In Figur 3 ist eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Figur 2 dargestellt. Im Gegensatz zu diesem ist hier die Speicherleitung 36 an einen besonderen Anschluß des Regelventils 22 geführt. Nur der besseren Verständlichkeit halber sind für das Regelventil 22 vier verschiedene Schaltstellungen (bei dem fließenden Übergang zwischen den Stellungen können beliebig viele Zwischenpositionen dargestellt werden) gezeichnet. Die Wirkungsweise entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3. Das Regelventil verhält sich in den Schaltstellungen I-III wie ein herkömmlicher Regler (z. B. der nach Figur 1 ohne die Fremddruckleitung 36). Die gewohnte Genauigkeit eines Strom- oder Druck-Stromreglers bleibt somit voll erhalten. Bei großen negativen Regelabweichungen (Differenzdruckkraft deutlich unter der mittleren Kraft der Regelfeder) wird in Schaltstellung IV über eine zusätzliche Steuerkante des Regelventils 22 der Fremddruck des Druckspeichers 26 mit dem Stellkolben 12 verbunden, wodurch die Sollwertabweichung sehr schnell korrigiert wird. Trotzdem bleibt die hohe Genauigkeit der Regelung erhalten, weil das Regelventil - kurz vor Erreichen der neuen Gleichgewichtslage - wieder auf die
Stelldruckversorgung aus dem Pumpendruck umschaltet.
Die Erfindung kann, wie die Ausführungsbeispiele nach Figur 4 und 5 zeigen, auch in einer Bauart mit zwei getrennten Regelventilen für Strom- und Druckregelung verwirklicht werden. Hier ist der Stromregler mit 80 bezeichnet, der Druckregler mit 81. Der Anschluß vom Druckspeicher 26 führt durch beide Ventile hindurch und hat dann Anschluß zum Stellkolben 12. Am Stromregler 80 herrscht der
Differenzdruck an der Meßdrossel 16, am Druckregler 81 der absolute Förderdruck der Pumpe. Die direkte Verbindungsleitung von der Hochdruckseite der Pumpe zum Druckanschluß für den Stellkolben 12 ist mit 82 bezeichnet, die in dieser angeordnete Drossel mit 83.
Als Gegenkraft zum Stellkolben 12 kann anstatt des Stellkolbens 13 eine Druckfeder verwendet sein.

Claims

Ansprüche
1. Einrichtung an einer verstellbaren hydrostatischen Pumpe (10) zur Regelung des Förderstroms und gegebenenfalls auch des Förderdrucks derselben, deren Stellglied (11) mit Hilfe wenigstens eines von einem Stelldruck beaufschlagten oder von diesem entlastbaren Stellkolben (12) entgegen einer Gegenkraft einstellbar ist, wobei der Stelldruck in einem Regelventil (22) gebildet wird, und zwar bei ungefährem Gleichgewicht von Ist- und Sollwert von Förderstrom bzw. Förderdruck durch einen Druckteiler, der aus der Kombination einer Festdrossel (32, 72) und einer veränderlichen Drossel (67) im
Regelventil besteht, an welchem die Druckdifferenz einer in der Förderleitung (15) angeordneten Meßdrossel (16) oder die Druckdifferenz einer in der Leitung (19) zu einem Pilotventil (20) angeordneten Drossel (18) wirksam ist, sowie eine Reglerfeder (23), die entgegen dem höheren der beiden Drücke auf das Regelventil (22) einwirkt, weiterhin mit einer Hilfsdruckquelle (26), deren Druck mittel- oder unmittelbar über das Regelventil auf den Stellkolben (12) einwirken kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Stelldruck im Bereich ungefährer Übereinstimmung von Ist- und Sollwert über den Druckteiler (72, 67) aus dem Druck des Förderstroms der Pumpe gewonnen wird (Schaltstellung II), bei großer Abweichung dagegen zum Ausstellen der Pumpe (Schaltstellung III bzw. IV) aus der Quelle höheren Druckes stammt und daß der Stellkolben (12) zum Rückstellen der Pumpe (Schaltstellung I) zum Tank entlastet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Förderleitung (15) eine Verbindungsleitung (76, 71) zum Stellkolben (12) führt, in welcher die Festdrossel (72) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von der Förderleitung (25) zur Anschlußleitung für den Stellkolben indirekt ist und über das Regelventil (22) führt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil aus zwei räumlich getrennten Ventilen (nämlich einem Stromregler 80 und einem Druckreglers 81) besteht.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsdruckquelle (26) ein Druckspeicher ist, der bei hohem Arbeitsdruck über ein Rückschlagventil (28) und eine Drossel (35) aus der Förderleitung aufgeladen wird.
PCT/DE1990/000100 1989-03-08 1990-02-16 Steuersystem für eine brennkraftmaschine mit einem sensor und einer schnittstelle zur digitalisierung der messwerten WO1990010793A1 (de)

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DEP3907409.9 1989-03-08
DE3907409A DE3907409A1 (de) 1989-03-08 1989-03-08 Einrichtung an einer verstellbaren hydrostatischen pumpe

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PCT/DE1990/000100 WO1990010793A1 (de) 1989-03-08 1990-02-16 Steuersystem für eine brennkraftmaschine mit einem sensor und einer schnittstelle zur digitalisierung der messwerten

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US (1) US5173031A (de)
EP (1) EP0423257B1 (de)
DE (2) DE3907409A1 (de)
WO (1) WO1990010793A1 (de)

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