DE2264442A1

DE2264442A1 - Regeleinrichtung fuer einen hydrostatischen, umsteuerbaren fahrantrieb

Info

Publication number: DE2264442A1
Application number: DE2264442*A
Authority: DE
Inventors: Helmut Juergensmann; Udo Dipl Ing Reinecke
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH; Brueninghaus Hydraulik GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH; Brueninghaus Hydraulik GmbH
Priority date: 1972-07-21
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1974-02-14
Also published as: GB1428162A; SE7303326L; US3850272A; CA971462A; IT984270B; FR2194275A5

Description

ORENSTEIK A KOPPEL AKTIENGESELLSCHAFT 2264442 tOOO Berlin 20. Drunsbütteler Damm ihh - 208

PAT

Regeleinrichtung für «inen hydrostatischen, umsteuerbaren Fahrantrieb

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für einen hydrostatischen» umsteuerbaren Fahrantrieb BdLt Bremseinrichtung, bestehend aus einem Hauptkreislauf, der eine in beide Richtungen schwenkbare, mit einer Verstelleinrichtung versehene Axialkolbenpumpe, einen Hydraulikmotor oder mehrere Hydraulikmotoren umfaßt und einem Steuerkreislauf, der eine mit der Antriebsmaschine proportional umlaufende und auf den Steuerkreislauf einwirkende Steuerpumpe und einen Fahrtrichtungsschieber umfaßt und auf die Verstelleinrichtung einwirkt«

Bei einer bekannten Regeleinrichtung fördert eine Steuerpumpo, die auf der Ptuaponwelle tier von dem Antriebsmotor (z.B. Dieselmotor) für das gesamte System angetriebenen Pumpe angeordnet ist, gegen eine Blende, ßei steigender Drehzahl deo Antriebelnotors entsteht ein steigender Staudruck vor dor Blende· Dor Staudruck wird zur AueSchwenkung der hydrostatischen Pumpe herangezogen. Wird der Antriebsmotor durch großen Fahrwiderstand zu hoch belastet, so nlnkt der Staudruck und die Puatpe verringert mittels Federkraft den SchvexikwinköJ. und daailt dl» Förder-

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■•ng«, βο daß der Antriebemotor entlastet wird. Bel dee bekannten Syβte« ähnelt das Fahrverhalten dem eines LKV, jedoch muß hierbei de· maximalen Staudruck der maximale Ausschwenkwinkel der hydrostatlochen Pampe zugeordnet werden, da sonst der Dieselmotor abgewürgt wird. Infolgedessen wird s.B. bei halber Drehzahl der Antriebsmaschine aut el» Viertel der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs ersielt· Das mit der bekannten Einrichtung ausgestattete Fahrzeug verhalt sich ähnlich vie die mit hydrodynamischen Drehmomentewandlern ausgestatteten Fahrzeuge und weist eine träge Beschleunigung auf, und bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten muß mit einer hohen Drehzahl gefahren werden, woraus Lärmbelästigung resultiert. Außerdem läßt sich durch die hohe Anfahrdrehzahl ein ruckfreies Anfahren nicht ohne weiteres ermöglichen·

Bei einer anderen bekannten Einrichtung für hydrostatische Getriebe wird die Pumpenfördermenge entsprechend den geforderten Bedingungen dadurch verändert_r daß an die Druckleitung einer HllfspuBtpe ein einstellbares Drosselventil angeschlossen ist, durch dae die gesamte Fördermenge der Hillspumpe geleitet wird, wobei der Druckabfall am Drosselventil auf einen Stellmotor einwirkt, eo daß sich der Querschnitt der Drosseleteile bei überschreiten eines vorbeβtieften Druckes ändert. Bei dieser bekannton Einrichtung ist die Drohzahl der Antriebsmaschine konstant, d.h. bei boetinnoten Arbeitsbedingungen zu hoch, mit der Folge, daß Lärmbelästigung ujv.l unnötic hoher Verbrauch ν-Ά Verschleiß eintreten. Außerdem kann ein mit einem derartigen

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Antrieb versehenes Fahrzeug bei eehr geringen Geschwindigkeiten nicht ruckfrei gefahren verden.

Einen Fahrzeugantrieb, der so geregelt werden kann« daß eino feinfühlige und kurz« Fahrbewegung erzielt vix^d, τ/eist eine andere bekannte Anordnung: auf» dio insbesondere dian Bedingungen, die beim Botrieb von Gabeletax>lern auftreten, gerecht werden soll. Mit der bekannten Einrichtung ist es möglich, die Drehzahl der dera Antrieb des gesaaton Fahrzeugs dienenden Breimkraftrnaschine auch bei Stillstand des Fahrzeugs» venn eine La>st gehoben werden soll, hochzufahren· Außerdem soll das Fahrzeug suki Absetzen der Last nur geringo, genau steuerbar^ Bewegungen ausführen können· Bei dieser· bekannten Einrichtung fehlt jedoch, das leie.tungsangepaßte Verhalten dos Fahraeugivntx'icbfj. Dar Fahrer muß dabei·, venn der Fahrwider3tand eina beaiimnifce Belastung übersteigt;, die Regelung der I^iuipo esifcfiiU'ee^d korrigieren.

Dor Ei-findung liegt die Aufgabe KUgrrundo, die vo?:s:>t(sh.end -;jo« yc'jL-lldöi'toii ITHchtoilo außzuachalton und c!as Fahrverhalten optimal, uuf d.i.e ΐοΊ.ϊΐθΓ.Λαι\ ΐϋίΐΓ vjittivavh-KouXiclicn FvliTZWä tv;ide fI b ZXl (S t iii-lIlCil Ϊ

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direkt von dom Motor I ax&gotriebϋηο Steuert-umpe 3 dient gleichseitig als Speisepumpe für den geschlossenen Kreislauf des hydrostatischem Antriebe»«, Der vom der Stauorpumpo 3 eremite ölstron wird üb&r die Leitung 4 zu dless Stromteiler 5 gleitet_s der den ölstro« in'einen durch die Laitnmg 6 weltergoleiteteira 8t etter st rom und in eiaea dureh, die» Leitung 7 geleiteten Spei-•eatroK aufteilt« Boy dureh die Leitung 6 atrSosesid« Steueretron führt über den Fahrtrichtungsechalter 8» dtircSü don die Vor— und Rliekwärtsfalirt de»® Fahrzeuges geschaltet vird und Ober die in des Loituagwn 9 w^d 10 aageordii.utasi Droasoleiiirichtan^en 25 zu dem Veretellre^iar t2« der m& eir&^erichtet ist» daß er bei «tnacklosesa Kreislausf durefe die Federn 11 in Mittelstellung' (gfsfe>5tl-i,^>i wird, Der maximale Stetterdruck wird mittels des Druckbe^T0n%ti3S^sT«!a,til9 13 eingestellt« Vos& der Leitung 6 sind di© drei parallelen Leitungen i4„ IJ turid 16 abgezweigt % in der zum Tank 17 führenden Leitung \6 ist die Blend© 18 angeordnet, mittels der ein der Drehzahl des Verbrennungsmotors i und dastit von der Fördermenge dsr Steuerptinpa 3 abhängiger Steaerdriiek in d©r Steuerl@ltung 6 orasetsgt wird« Parallel rar Blende 13 ist In dar ebenfalle ame TaBk 1? führenden Leitung 1% das Löistttangfflbögrsmrasigsventil 19 wigeordnet» due über die Lai» tung 20- v©n «ä«as ^^isehsTi hydrostatischer Voratollpuwpe 2 \ind dem Hydromotor 21 herrechenden Druck gooteitrrt vird, Weiterhin ist parallel siur Blewdl® 18 wwä dera L©is tu»ijsbagjr^nsivisoventil in disr ζϊλκ Taak füüarendQi Leitung 13 eiao Vi·.· -toiIbIs?.di> 22 angeorilrfstp ai& saittol.» der Fed^r 23 goschl-^.f;;s U₁ «1 durch Betfitigung ü©s Brcsnap«dal» 2'+ geöffnet vird_ffl

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Di· Arbeitavelee ist vie folgt: Die feste Blende 'S8 wird so gewählt, daß bereits aufgrund einer Steigerung der Drehzahl um 300 bis 500 U/min über die Leerlaufdrehmahl hinaus der Druck in der Steuerleitung 6 auf den Maximalwert des Druckbe· grenzungsventils 13 ansteigt, so daß eine volle An«*chvenkun£ der Pumpe 2 erfolgt. Das Leistungsbegrenzungeventil 19 let βο ausgelegt, daß ea alt der möglichen Leistungsabgabe de· Verbrennungsmotors 1 abgestimmt ist. Väre nur die Blende 18 vor« h%nden, ao erfolgte ein volles Ausschwenken der Puape 2, vas «ur Folge hätte« daß der Verbrennungsmotor 1 bei grBßeren Pahrviderstttnden abgewürgt würde. Das Über die Leitung 20 ge· steuert« Leistungsbegrenzungsventil 19 bewirkt jedoch» daß der Druck in der Leitung 6 so weit abgesenkt wird, daß der Ftirderstrom der Pumpe 2 der Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors 1 angepaßt wird. Infolge der parallelen Anordnung von Blende 18 und Leiatungsbegrenzungsventil 19 vird in dem Bereich oberhalb der Biendenenddrehzahl, d.h. der Drehzahl des Motors 1) bei der der maximale Steuerdruck ersielt vird, erreicht, daß sich die Drehzahl des Motors 1 und die Fahrgeschwindigkeit proportional zueinander verhalten. Wird die Verstellblende 22 durch Betätigung des Bremspedals 2h geöffnet, so sinkt der Druck in der Steuerleitung 6 und das Fahrzeug verzögert seine Fahrc,oi3clivindigkeit. Mit dJLμ3er Anordnung wird die bei Radladern und bei Gabolotaplem Tür ο j λ exaktes und gefahrloses Fahr verhalten erfordovliche Kri«:ch_vj.:r..jiwiiidig!ceit, ohne unl' die volle Drehzahl des Antriebsmotor·.; 1 verzichten ?,« müssen, tr:..;iolt. Lurch die Vrtbindun^; der "'/oriitellbleride 22 xait dem

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Bremspedal 2k wird erreicht, daß die Bremse sich sehr leicht betätigen läßt.

Die Erfindung iet nicht auf das beschriebene und in der Zeich« nung dargestellte Ausftihrungsbeispiel beschränkt. Anstelle der Einfachpumpe kann auch eine Mehrfachpumpe angeordnet sein« Die Verstellung der Verstellblende kann anstatt stufenlos auch in mehreren Stufen erfolgen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung besteht darin, daß ein sehr feinfühliger, stufenlos regelbarer, reversierbarer Fahrantrieb geschaffen ist, mit dem nach weichem Anfahren unmittelbar eine gute Beschleunigung erzielt wird, und bei dem auch bei großen Fahrwiderständen, s.B· starken Steigungen, ein Abwürgen des Motors verhindert wird} bei Steigungen erfolgt nicht nur ein sicheres und kontrolliertes Fahren, sondern das Fahrzeug kann sich im geparkten Zustand weder in der Ebene noch an einer Steigung ungewollt in Bewegung setzen. Außerdem ist im Zusammenhang mit dem vorstehend aufgeführten vorteilhaften Fahrverhalten auch die insbesondere für Gabelstapler wichtige Kriochceschwindxgkelt gegeben, die ein zentimoterweises Vorrücken dea Fahrzeugs unter gleichzeitig beibehaltener hoher Drehzahl des Antriebsmotors ermöglicht.

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SCHUTZANSPRÜCHE

1. Regeleinrichtung für einen hydrostatischen, umsteuerbaren Fahrantrieb mit Bremseinrichtung, bestehend aus einem Hauptkreislauf, der eine in beide Richtungen schwenkbare, mit einer Verstelleinrichtung versehene Axialkolbenpumpe, einen Hydraulikmotor oder mehrere Hydraulikmotoren umfaßt und einem Steuerkreislauf, der eine mit der Antriebsmasohine proportional umlaufende und auf den Steuerkreislauf einwirkende Steuerpumpe und einen Fahrtrichtungsschieber umfaßt und auf die Verstelleinrichtung einwirkt, dadurch g β kennzeiohnet, daß von einer Steuerleitung (6) parallele Tankleitungen (14, 15 und 16) abzweigen, in denen eine starre Blende (18), ein Leistungsregelventil (19)» das über die leitung (20) vom Hocharuckteil des Hauptkreislaufs beaufschlagt \ ird und eine Verstellblende (22), die durch Federkraft geschlossen gehalten wird, über eine elektrische, mechanische oder hydraulische Betätigung· in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremsorgans stufenlos geöffnet wird, angeordnet sind.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuerleitungen (9 und 10) Dros3eleinrichtungen (25) vorhanden sind.

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2. Bei Leerfahrten, z.B. erforderlich bei der Rückkehr vom EinaatKort zum Abstellplatz oder bei der überführung das Fahraeugs, soll die Geschwindigkeit nach weichem, wandlerahnlichein Anfahren, vie bei LiCT/ oder PKV, nur über die Betätigung des Gaspedals, d.h. nit der Drehzahl der Antriebsmaschine regelbar aein.

3. Um bei stärkerer Belastung (z.B. Betrieb mit Anhänger, starken Steigungen etc.) eine Überlastung des Motors su verhindern, soll bei Erreichen der Grenzlast de» Antriebsmotora eine Verringerung der Übersetzung, ähnlich wie bei LKV, vorzugsweise stufenlos erfolgen.

U. Bei Betätigung den Fahrschiebers und/oder der Verringerung der Motordrehzahl soll das Fahrzeug weich ausrollen b'iiw. dosiert bremsen. Da in dom Gerät eine Boiriebübrcmee vorgesehen ist, soll der Fahrschiebirr die Förderung der Pumpe nicht so schlagartig zuiückno i lic cn, dnß die Räder schlagartig blockieren.

5. Das für Gabelstapler als wesentlicher Sonderfall geforderte sog. Kriechgangvei'halton, das z.B. notwendig let fur das Heranführen an eiiion Stapelplatz zum Ab-Ectifui υ der Aufnehmen, einer Last, muß biil hoh«r Motordrehzahl v'.'jritiuiet.e r ■■:■ ■ iay {je?? tcunrt worden kb'nnnn, d.h. trot¹: dor )^;ol;rn i!otord: ^i,v:r/h.1 nr'ji) dl« 1 ;:Jiv£c üc" .;rlndig\'· ! I

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Claims

gering isnd sogar gloieh Null aein_e Zisr Erleieittersing dieses Vorganges soll die Bedienung über d£e ohnehin vorhandene Brems» bewirkt -werden« -

Die vorstehend geschilderten» Insbesondere das Fahrverhalten oinee Gabelstaplers betreffexidan Aufgaben, werdest erfindwngsii*tail.i3 dadurch gelöst, daß von einer SfceuerleltEUtg parallel« Tankloitttngen absswaijgen, in den*n eine starre Blende ₉ ein Leiet^ngsregelvesitil^ das über «ine L«itijaig voai Hochdruckte.il des Hauptkreislaufa beaü&fsckia^t wird vmsA eine Yerstallblende, die durch Federkraft gescklossem gehalt®^ wird« über eine elektrisclio» m%<cn&nl&oH& oder bydraütllecii* B^ififeisun^ i^ Abhängigücait von der Betätigtmg d#s Brmma&rfgmast eitafeislo» geöffnet vlrd_s angeordnet

In Ausblldsing der Erftmäumg. sijad vosi doiQ SteuerorgaKerap nlitaliah Pahrtrichttiuigavess.tiiρ BIeBdIe₉ ¥»rst«irül«ad© isnö.

gelventii weaigataiße sEWöi seil aiasr Baueinlieit und an der ÄTdrosiatiaeheii. Pump«» »Kgaordis-et« Weitere heiten der Erfiiiduai^ geiaen aus der liaehfolgendea Beschreibung und aus der ZeieSmuttg feervor»

Ein Auefübxungsboispiel der Ei*i'iÄ*sxüi? ist la

Dor Verbreonungsänofcor ? treibt die Fi'aspe 2»

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3. Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Steuerorganen, nämlich Fahrtrichtungeventil (8), Blende (18), Yeratellblende (22) und Leistunsregelventil (19) wenigstens zwei zu einer Baueinheit zusannengefaßt und an der hydrostatischen Pumpe (2) angeordnet sind.

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