DE2456473C3 - Steuereinrichtung für einen hydrostatischen Fahrantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen hydrostatischen Fahrantrieb, mit zwei angetriebenen, im Förderstrom und in der Förderrichtung einstellbaren Hydropumpen, von denen jede mindestens einen Hydromotor mit Arbeitsdruckmitteln beaufschlagt, wobei von den aus Hydropumpe und mindestens einem Hydromotor gebildeten hydrostatischen Antrieben der eine für den Antrieb mindestens eines Antriebsrades auf der einen Fahrzeugseite und der andere für den Antrieb mindestens eines Antriebsrades auf der anderen Fahrzeugseite vorgesehen ist, wobei ferner die Stellwellen beider Hydropumpen durch

Stelleinrichtungen zur Geradeausfahrt in beiden Fahrtrichtungen gleichmäßig und gleichsinnig betätigbar sind und die Stelleinrichtungen der Hydropumpen abhängig vom Lenkeinschlag der Lenkeinrichtung einstellbar sind und abhängig von weiteren belastungsabhängigen Betriebsgrößen eingestellt werden können.

Eine bekannte Steuereinrichtung dieser Art (Beschreibung »ZF-Steuerung und Regelung für hydrostatische Antriebe« der Zahnradfabrik Friedrichshafen F 11/2 ZFF 74104, benötigt einen erheblichen Aufwand an mechanischen und hydraulischen Steuermitteln wie Hilfspumpen, Kurzschlußventilen und hydraulischen Drosseln, womit eine entsprechende Störanfälligkeit verbunden ist. Ferner ist im bekannten Fall die Leistungsregelung bzw. die Summenleistungsregelung für die Zweikreishydrostatik nur auf die zulässige Belastbarkeit der Antriebsmaschine abgestellt, was zur Folge hat, daß die volle Antriebsmaschinenleistung einseitig wirkend kann, was entweder eine dcmcntspre chende Dimensionierung beider Antriebe verlangt, was bei der damit einhergehenden einseitigen sehr hohen Bodenbeanspruchung noch eine einseitige belastung mit sich bringt, oder eine Drucklimitierung des jeweils in Betracht kommenden Hydraulikkreises erfordert, die dann aber zu einer unerwünschten thermischen Mehrbelastung des hydraulischen Systems führt Ferner findet kein Soll-Ist-Wertvergleich statt Es besteht vielmehr ausschließlich eine Verstellbeziehung beider Sekundärverstellungen über eine gemeinsame Soll-Wertvorgabe.

Ähnliche bekannte Stelleinrichtungen (Zeitschrift »Öl-Hydraulik und Pneumatik«, Jahrgang 18/1974, Nummer9, Seite 667 -670 und DT-AS 12 04 347) zeigen ebenfalls die Lenkung bewirkende Zweikreishydrostatiken mit einem beträchtlichen Aufwand an störanfälligen hydraulischen Steuermitteln.

Eine weiterhin bekannte Steuereinrichtung für einen hydrostatischen Fahrantrieb eines Kraftfahrzeuges (DT-AS 19 25 344), bei dem eine durch einen Regler gesteuerte / ntriebsmaschine mindestens eine in ihrer Fördermenge einstellbare Pumpe antreibt durch die ein mit der Pumpe einen Arbeitskreis bildender hydrostatischer Motor mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei die Fördermenge willkürlich einstellbar ist und bei Auftreten eines Drehzahlabfalles an der Antriebsmaschine mittels eines Überlaststelln.otors in Richtung Verringerung der Fördermenge übersteuerbar ist wozu ein von der Antriebsmaschine angetriebener Regler ein die Zufuhr von Druckmittel zum Überlaststellmotor steuerndes Ventil betätigt, benötigt einen besonders so großen mechanischen Aufwand.

Schließlich zeigt ein weiterer bekannter hydrostatischer Antrieb für Fahrzeuge (DT-OS 16 30199) eine mittels eines elektronischen Steuergerätes vorprogrammierte Regeleinrichtung mit mittelbarem Soll-Ist-Wert- vergleich zwischen den Abtrieben und der Programmsteuerung mit anschließender Korrekturbetätigung elektrohydraulischer Stellglieder an Hydropumpen und Hydromotoren. Eine solche ebenfalls sehr aufwendige Einrichtung läßt schnelle, exakte und schwingungsfreie Steuervorgänge nicht zu, was insbesondere in der relativ langzeitigen Umsetzung von elektrischen in hydraulische Stellgrößen begründet ist, die außerdem noch durch Druckschwankungen und thermisch bedingte ölviskositätsändcrungen beeinträchtigt werden. Ί5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung für hydrostatische Fahrzeugantriebe mit zwei einstellbaren Hydropumpen und zwei davon beaufschlagbaren Hydromotoren so auszubilden, daß sie mit einfachen Mitteln, d.h. ohne komplizierte, störanfällige Steuermittel, wie Ventile, Hilfspumpen u.dgl., den Fahrzeugantrieb in einer gewünschten Abhängigkeit von einer oder insbesondere mehreren Fahrbedingungen beeinflussen kann.

Bei einer Steuereinrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß unabhängig von der willkürlichen Einstellung jeder Stelleinrichtung der Hydropumpen auf jede dieser Stelleinrichtungen ein als Korrekturstellglied dienender elektrischer Stellmotor mit unmittelbarem Soll-Ist-Wertvergleich einwirkt, und den elektrischen Stellmotoren von den Hydropumpen eingestellten elektrischen Signalgebern sowie von weiteren von Betriebsgrößen des Fahrzeuges eingestellten Signalgebern abgeleitete Signale über ein diese Signale verarbeitendes elektrisches Schaltgerät Signale zum Übersteuern der willkürlich eingestellten Stelleinrichtungen zuführbar sind.

Aufgrund einer solchen Ausbildung können alle Korrekturgrößen vor den Stellmotoren addiert werden, so daß auf sehr einfache Weise — was für den praktischen Betrieb mobiler Arbeitsmaschinen von besonderer Wichtigkeit ist — bei beibehaltener Vorgabeverstellung, außer der lenkungsbezogenen Korrektur, unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls notwendigen Drehrichtungsumkehr des kurveninneren Abtriebs, jeweils ein elektrischer Stellmotor (als Korrekturstellglied) in selektiver Weise weitere Korrekturen bei Anpassung des anderen Korrekturstellgliedes, d. h. des anderen elektrischen Stellmotors vornehmen kann. Dabei berücksichtigt die mittels eines auf jede Hydropumpe, gegebenenfalls gesondert, einwirkenden elektrischen Stellmotors als Korrekturstellglied mit unmittelbarem Soll-Ist-Wertvergleich vorgenommene Stellkorrektur die jeweilige Korrektur nach der tatsächlich vorgenommenen Verstellung der Hydropumpe, die den Bezugswert für die Korrektur vorgibt, während bei der vorstehend an erster Stelle erwähnten bekannten Einrichtung lediglich von einer federjustierten O-Stellungsseite ausgegangen wird. Außerdem kommt die erfindungsgemäße Einrichtung ohne aufwendige störanfällige hydraulische Steuermittel aus.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht der an den Stellwellen der Hydropumpen angeordneten Teile der Stelleinrichtung,

Fip 2 die teilweise geschnittene Draufsicht auf die Teile nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Schenktische Darstellung der Anordnung des elektrischen Schaltgerätes zur Ableitung der Stellgrößen,

Fig.4 einen lenkgeometrisch abgestimmten Betätigungsnocken,

Fig.5 den Betätigungsnocken gemäß Fig.4 in gebeugter Form und

Fig.6 eine schematische Gesamtübersicht einer Steuereinrichtung nach der Erfindung in einem Fahrzeug.

Ein nach den F i g. 1 und 2 an im Förderstrom und in der Förderrichtung einstellbaren Hydropumpen 1 und 2 sowie an Stellwellen 3 und 4 installierter Teil einer Stelleinrichtung besteht aus mit diesen Stellwellen

drehfest verbundenen Übertragungselementen in Form von Schneckenrädern 5 und 6 sowie aus vor den Schneckenrädern auf diesen Stellwellen drehgleitend gelagerten Anlenkhebeln 7 und 8, deren daran befestigte Stellglieder in Form von Stellmotoren 9 und 10 über Schneckenritzel Il und 12 in die vorgenannten Schneckenräder eingreifen. Die Stellwellen 3 und 4 sind mit daran befestigtem Wellenverlängerungen 3a und 4a versehen, die einerseits die von den Stellwellen getragenen Teile mit geringem Axialspiel halten und die in andererseits Potentiometer tragen, nämlich die Wellenverlängerung 3a die Potentiometer 13 und 14 und die Wellenverlängerung 4a die Potentiometer 15 und 16. Die Gehäuse der außenliegenden Potentiometer 13 und 15 sind mittels Halter 17 gegenüber den Hydropumpen 1 und 2 und die Gehäuse der innenliegenden Potentiometer 14 und 16 sind mittels Halter 18 gegenüber den Anlenkhebeln 7 und 8 festgelegt. Zwischen den Anlenkhebeln 7 und 8 besteht eine Gestängeverbindung 19, des weiteren ist der erstgenannte Anlenkhebel mit Betätigungsstangen 20 und 21 versehen.

Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung der Anordnung ein elektrisches Schaltgerät zur Ableitung der Stellgrößen. Die Darstellung in dieser Figur ist so zu verstehen, daß die dargestellten Konjunktionsglieder nicht nur lediglich binäre Werte, sondern zum Teil auch Analogwerte weitergeben.

Die bereits obenerwähnten Potentiometer 13, 14, 15 und 16, die ebenso wie Potentiometer 22 und 23 als von mechanischen Größen gesteuerte Signalgeber wirken, sind in dieser Fig. 3 dargestellt. Der sonstige Teil der Stelleinrichtung besteht aus einem von der Lenkung einstellbaren Potentiometer 22 und einem Potentiometer 23. das über einen Betätigungsnocken 24 gemäß den F i g. 4 und 5 von der Lenkung eingestellt wird.

Ein von einem Druck des Arbeitsdruckmittels im hydraulischen Arbeitskreislauf beaufschlagten Stellmotor 25 einstellbares Potentiometer 26 und ein durch eine gesonderte Stelleingabe beeinflußtes Potentiometer 27 stellen zusätzliche Nehmerelemente zum Grundaufbau dar.

Die Potentiometer 13, 14, 15 und 16 sind mit ihren Außenanschlüssen beiderseits an eine Plusleitung 28 und mit ihren Mittelanschlüssen an eine Minusleitung 29 gelegt. Die Außenanschlüsse des Potentiometers 22 liegen an der Minusleitung 29 und dessen Mittelanschluß liegt an der Plusleitung 28. Die Anschlüsse der Potentiometer 26 und 27 sind einerseits mit der Plusleitung 28 und andererseits mit der Minusleitung 29 verbunden. Während der Mittelanschluß des Potentiometers 23 an der Minusleitung 29 liegt, stehen dessen zusammengefaßte Außenanschlüsse entweder über ein Konjunktionsglied 30 mit dem Abgriff 31 des Potentiometers 13 oder über ein Konjunktionsglied 32 mit dem Abgriff 33 des Potentiometers 15 in Verbindung. Die vorgenannten Konjunktionsglieder gehören einer Umschaltgruppe 34 an. die noch Konjunktionsglieder 35 und 36 sowie Negationsglieder 37 und 38 enthält Diese Umschaltgruppe, eine Umschaltgruppe 39, die aus einem mit dem Abgriff 40 des Potentiometers 14 verbundenen Konjunktionsglied 41, einem mit dem Abgriff 42 des Potentiometers 16 verbundenen Konjunktionsglied 43 und einem Negationsglied 44 besteht, sowie eine aus Konjunktiorisgiiedern 45 bis 52 und -' Negationsgliedern 53 bis 56 bestehende Umschaitgruppe 57 sind über einen von der Lenkung betätigten und mit der Plusleitung 28 verbundenen Schalter 58 über eine Leitung 59 schaltbar. Durch einen fahrtrichtungsabhängig betätigten, mit der Plusleitung 28 verbundenen Schalter 60 ist eine aus Konjunktionsgliedern 61 bis 64 sowie Negationsgliedern 65 iinJ 66 gebildete t Jmschall gruppe 67 über eine Leitung 68 und durch einen mit der gleichen Plusleitung verbundenen lenkungsabhängigen Schalter 69 ist eine aus Konjunktionsgliedern 70 bis 73 sowie Negationsgliedern 74 und 75 gebildete Umschaltgruppe 76 über eine Leitung 77 schaltbar. Der Umschaltgruppe 67 ist eine aus Konjunktionsgliedern 78 und 79 bestehende Verriegelungsgruppe 80 und der Umschaltgruppe 76 ist eine aus Konjunktionsgliedern

81 und 82 bestehende Verriegelungsgruppe 83 vorgesetzt. Ein Differenzverstärker 84 steht über eine Diode 85 mit den Konjunktionsgliedern 30 und 32 der Umschaltgruppe 34 und über eine Diode 86 mit Konjunktionsgliedern 87 und 88 einer Umschaltgruppe 89. die noch ein Negationsglied 90 aufweist, eingangsseitig in Verbindung, während sein Ausgang über ein Konjunktionsglied 91 an das Konjunktionsglied 78 der Verriegelungsgn'ppe 80 geführt ist. Ein Differenzverstärker 92 steht ebenso, wie vorher beschrieben, über eine Diode 93 mit der Umschaltgruppe 34 und über eine Diode 94 mit der Umschaltgruppe 89 eingangsseitig in Verbindung, während sein Ausgang über ein Konjunktionsglifd 95 an das Konjunktionsglied 79 der Verriegel'ingsgruppe 80 geführt ist. Ein weiterer Differenzverstärker 96 ist ausgangsseitig über das Konjunktionsglied 95 mit der Verriegelungsgruppe 80 verbunden, bei dem Eingangsverbindungen einmal zu der Minusleitung 29 und einmal zu den Konjunktionsgliedern 41 und 43 der Umschaltgruppe 39 bestehen. Der Abgriff 97 des Potentiometers 23 steht Ober eine Diode 98 mit dem Eingang eines Differenzverstärker 99 und außerdem über eine Diode 100 mit dem Eingang eines Differenzverstärkers 101 in Verbindung, wobei der erstgenannte Differenzverstärker noch über eine Diode 102 und der letztgenannte Differenzverstärker noch über eine Diode 103 eingangsseitig mit den Konjunktionsgliedern 35 und 36 der Umschaltrgruppe 34 und diese Differenzverstärker in gleicher Reihenfolge ausgangsseitig mit den Konjunktionsgliedern 81 und

82 der Verriegelungsgruppe 83 verbunden sind. Der Abgriff 104 des Potentiometers 22 ist zu dem Eingang eines Konjunktionsgliedes 105 einer Umschaltgruppe 106, die noch ein weiteres Konjunktionsglied 107 sowie ein Negationsglied 108 enthält, geführt, wie von dort aus auch über eine Diode 109 eine Verbindung zum Eingang eines Differenzverstärkers 110 besteht, dessen anderer Eingang über eine Diode 111 mit dem Konjunkt^:->ns glied 107 und dessen Ausgang mit der Umschaltgruppe 106 verbunden ist Die zusammengefaßten Ausgänge der Konjunktionsglieder 105 und 107 der Umschaltgruppe 106 sind einerseits an das Konjunktionsglied 87 der Umschaltgruppe 89 angeschlossen und über eine Diode 112 zum Eingang eines Differenzverstärkers 113 weitergeführt, dessen anderer Eingang über eine Diode 114 mit dem Konjunktionsglied 88 der gleichen Umschaltgruppe in Verbindung steht, und dessen Ausgang ebenfalls zu dieser Umschaltgruppe führt. Eingangsseitig bestehen an der Umschaltgruppe 57 Verbindungen zwischen den Konjunktionsgliedern 45 und 46 und den Konjunktionsgliedern 70 und 72 der Umschaltgruppe 76, zwischen den Konjunktionsgliedern 47 und 4S und den KGnjunkiicnsgüedcrR 7! und 73 der UmschaJtgruppe 76, zwischen den Konjunktionsgliedern 49 und 50 und den Konjunktionsgliedern 61 und 63 der Umschaltgruppe 67 sowie zwischen den

Konjunktionsgliedern 51 und 52 und den Konjunktionsgliedern 62 und 64 dieser Umschaltgruppe 67.

Ausgangsseitig ist die Umschaltgruppe 57 über Verstärker mit den Schaltschützen der Stellmotoren 9 und 10 verbunden, im einzelnen für die eine Drehrich- s tung des Stellmotors 9 über die Konjunktionsglieder 46 und "»5 sowie über einen Verstärker 115 mit einem Schaltschütz 116, für die andere Drehrichtung dieses Stellmotors 9 über die Konjunktionsglieder 47 und 52 sowie über einen Verstärker 117 mit einem Schaltschütz 118; für die eine Drehrichtung des Stellmotors 10 über die Konjunktionsglieder 45 und 50 sowie über einen Verstärker 119 mit einem Schaltschütz 120 und für die andere Drehrichtung dieses Stellmotors 10 über die Konjunktionsglieder 48 und 51 sowie über einen Verstärker 121 mit einem Schaltschütz 122. Es sind die zum Grundaufbau zusätzlichen Nehmerelemente, nämiich die Potentiometer 26 und 27 mitteis der dafür angeordneten Umschaltgruppen 106 und 89 einfügbar. Gegebenenfalls ist der Abgriff 123 des Potentiometers 26 an das Konjunktionsglied 107 der Umschaltgruppe 106 und der Abgriff 124 des Potentiometers 27 an das Konjunktionsglied 88 der Umschaltgruppe 89 angeschlossen.

Der für die Betätigung des Potentiometers 23 vorgesehene Betätigungsnocken 24 ist nach den jeweils gegebenen lenkgeometrischen Erfordernissen zu gestaltet. Beispielsweise ist nach Fig. 4 und 5 eine solche Nockenausführung für ein frontgetriebenes und hintengeleiiKtes Fahrzeug vorgesehen, die einen beidseitigen Drehschemel-Lenkeinschlag von 90° und den Stillstandspunkt des jeweils kurveninneren Antriebsrades bei 73° Lenkeinschiag berücksichtigt, eine bestimmte Antriebsrad-Spurweite und einen bestimmten Radstand vorausgesetzt. Die F i g. 4 zeigt die Schluckvermögen-Verhältniskurve des jeweils kurveninneren Radantriebs zum kurvenäußeren Radantrieb Q= \. Die Kurvenabschnitte L für Linkseinschlag und /?für Rechtseinschlag der Lenkung reduzieren, ausgehend von der Geradeausfahrt =0° Lenkeinschlag, bis zu einem Lenkeinschlag von 73° bei gleicher Drehrichtung der beiden Abtriebe das Schluckvermögen des kurveninneren Antriebes von Q—\ auf ζ>=0, bei darüber hinausgehendem Lenkeinschlag bis max. 90° nimmt bei nun umgekehrter Drehrichtung des kurveninneren Abtriebes dessen Schluckvermögen von Q=O auf Q= — 1 wieder zu. Die Fig. 5 gibt die Betätigungskurve gemäß Fig. 4 in gebeugter Form für die 180° Schwenkungsabtastung um den Mittelpunkt M wieder, wozu ein Nockenkörper 125 mit einem Schwenklager 126 versehen ist.

Nach Fig.6 ist ein Fahrzeug Ffrontseitig mit zwei Antriebsrädern Λν/und Rvr sowie heckseitig mit zwei mittels eines Lenkschemels L innerhalb eines Drehkreises D gelenkten Rädern Rhi und Rhr versehen. Das linksseitige Antriebsrad RvI steht mit einem Hydromotor Ml in Verbindung, der mit der Hydropumpe 1 einen hydraulischen Arbeitskreislauf bildet, und das rechtsseitige Antriebsrad /?wsteht mit einem Hydromotor Mrin Verbindung, der mit der Hydropumpe 2 einen hydraulischen Arbeitskreislauf bildet Beide Hydropum- <*> pen sind mit einer Brennkraftmaschine B gekuppelt jedem hydraulischen Arbeitskreislauf ist ein selbsttätiges Wegeventil Vl bzw. Vr zugeordnet und diesen ein Wechselventil Vw, ein Drosselventil Vd und der Stellmotor 25 nachgeschaltet Die Betätigungsstange 20 Λ5 bzw. die Betätigungsstange 21 ist über einen Wähler W für die Vorwärts- (V) und Rückwärtsfahrtrichtung (R) mit einem Beschleunigungsfahrpedal Pb, das in nicht dargestellter Weise ebenfalls mit der Brennstoffausfuhreinrichtung der Brennkraftmaschine B in Betätigungsverbindung steht, verbindbar. Das Potentiometer 27 korrespondiert mit einem Kriechfahrpedal Pk. Soweit die elektrischen Teile der Steuereinrichtung in der Gesamtübersicht nicht im einzelnen hervorgehoben sind, enthält die das Schaltgerüst St.

Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist, zunächst ohne die als Potentiometer 26 und 27 ausgebildeten, zusätzlichen Nehmerelemente, aufgrund der vielfältigen Funktionskombinationen folgend nur insoweit beschrieben, als dies dti Erkennung dient:

Die geradeaus gerichtete Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges wird erzielt, wenn, ausgehend von der dargestellten Ausgangslage der Stelleinrichtung, bei laufender willkürlich einstellbarer Brennkraftmaschine B und nichl eingeschlagener Lenkung die Stellwellen 3 und 4 der von der Brennkraftmaschine B angetriebenen Hydropumpen 1 und 2 — Hydropumpe 1 für den Antrieb des auf der linken Fahrzeugseite angeordneten Antriebsrades Rv/ und Hydropumpe 2 für den Antrieb des auf der rechten Fahrzeugseite liegenden Antriebsrades Rvr — fahrtrichtungsgerecht geschwenkt werden, indem über die Betätigungsstange 20 der Anlenkhebel 7 aus seiner Mittellage geschwenkt wird und diese Schwenkung sich über die Gestängeverbindung 19 in gleichem Maße auf den Anlenkhebel 8 bei nicht betätigten Stellmotoren 9 und 10 überträgt. Dabei wirken die mit den Schneckenrädern 5 und 6 in selbsthemmendem Eingriff befindlichen Schneckenritzel 11 und 12 als abstützende Übertragungsglieder auf die Stellwellen 3 und 4 Während des Schwenkens verbleiben die Abgriffe 40 und 42 in ihren spannungslosen Mittellagen, da die Potentiometergehäuse der Potentiometer 14 und 1€ gegenüber den Anlenkhebeln 7 und 8 mittels der Halter 18 festgelegt sind. Durch die Abstützung der Potentiometergehäuse der Potentiometer 13 und 15 während des Schwenkens mittels der Halter 17 erhöht sich die Spannung an den Abgriffen 31 und 33 gleichmäßig, die über die Umschaltgruppe 34 dem Potentiometer 23 zugeführt wird. Die diesem Spannungseinfluß ebenfalls unterliegenden Differenzverstärker 84, 99 und 101 mit 0-Signal und 92 mit L-Signal verbleiben in ihrem ursprünglichen Zustand. Das L-Signal des Differenzverstärkers 92 wird dem Konjunktionsglied 95 ohne Weiterleitung mitgeteilt, da der Differenzverstärker 96 aufgrund der in ihrer Ausgangsstellung bleibenden Potentiometer 14 und 16 das Signal 0 aufweist. In dem gesamten Vorwärtsfahrt-Schwenkbereich werden somit bei geradeausgerichteter Lenkung über die Stellmotoren 9 und 10 keine Korrekturen eingegeben, da der durch die Lenkung nicht eingestellte Abgriff 104 eine gegenüber den Abgriffen 31 und 33 höhere oder zumindest gleich hohe Spannung sicherstellt, die eine Signaländerung des Differenzverstärkers 84 nicht zuläßt Die alleinige Signaländerung des Differenzverstärkers 92 bei Spannungsgleichheit bewirkt ebenso keine Korrektur.

Die geradeausgerichtete Rückwärtsfahrt, die durch Schwenken des Anlenkhebels 7 aus seiner Mittellage in der anderen Schwenkrichtung über die Betätigungsstange i!l erfolgt, löst, bei gleichen Abhängigkeiten wie vorher, im gesamten Rückwärtsfahrt-Schwenkbereich ebenfalls keine Korrekturen durch die Stellmotoren 9 und 10 aus, obwohl der mit der Fahrtrichtungsänderung betätigte Schalter 60 für die Rückwärtsfahrt bewirkt, daß die Umschaltgruppe 67 durch Anlegen eines L-Signals ausgangsseitig ohne Signalabgabe wechselt

Bis zu einem rechts- oder linksseitigen Lenkeinschlag von 73° bleibt bei Vorwärtsfahrt der Schalter 69 unbetätigt, ebenso der Schalter 5i8 bei Linkseinschlag für die Rechtskurve. Bei diesen Schalterstellungen erfährt, der Lenkeinschlaggröße angepaßt, der Abgriff 104 bei <, zunehmendem Lenkeinschlag eine fallende Spannung, die über die L'-nschaltgruppen 106 und 89 zu den Differenzverstärkerri 84 und 92 geleitet wird. Dazu sei angenommen, daß danach eine Schwenkung der Stellwellen 3 und 4 der Hydropumpen 1 und 2 für die Vorwärtsfahrt erfolgt, was eine Spannungsvergrößerung an den Abgriffen 31 und 33 zur Folge hat. Zugleich mit der Einstellung des Abgriffes 104 wird, beeinflußt durch den Betätigungsnocken 24, die Spannung bis 73" Lenkungseinschlag an dem Abgriff 97 gegenüber der ,<; Spannungsvorgabe durch den Abgriff 31 geringer, derweil die Spannung an dem Abgriff 33 reduziert ist, da von dem Abgriff 33 her über die Umschaltgruppe 34 und über die Diode 103 der Differen2:verstärker 101 so lange ein L-Signaj abgibt, bis Spannungsgleichheit zwischen den Abgriffen 33 und 97 hergestellt ist. Letzteres bewirkt durch die Weitergabe des L-Signals des Differenzverstärkers 101 an die Verriegelungsgruppe 83, an die Umschaltgruppen 76 und 57, an den Verstärker 115 und an das Schaltschutz 116, daß der ^₅ Stellmotor 10 so lange die Hydropumpe 2 und damit den Abgriff 33 zurückstellend einschaltet, bis das L-Signal erlischt. Der durch die nummehr stattgefundene Relativeinstellung zwischen der Stellwelle 4 mit ihrer Wellenverlängerung Aa und dem Anlenkhebel 8 ^₀ entstandene Korrekturwert an dem Abgriff 42 steht wirkungslos an.

Bei gleicher Fahrtrichtung und einem rechts- oder linksseitigen Lenkeinschlag über 73° wird der Schalter 69 durch die Lenkbetätigung geschlossen. Dies hat, wie nachstehend erläutert, zur Folge, daß der Drehsinn des kurveninneren Abtriebs gegenüber dem kurvenäußeren Abtrieb durch Gegenschwenkung der Stellwelle der entsprechenden Hydropumpe umgekehrt wird, wobei die Spannung an dem Abgriff 97 ab 73° Lenkeinschlag ^₀ wieder zunimmt. Ein ab dieser Größe zunehmender Linkseinschlag bei Vorwärtsfahrt bedingt die Beibehaltung des vorbeschriebenen Steuervorgangs mit den Änderungen, daß sich nunmehr die Spannung bis 90° Lenkeinschlag, beeinflußt durch den Betätigungsnocken 24, an dem Abgriff 97 erhöht und aufgrund des betätigten Schalters 69 der Umschaltgruppe 76 ein L-Signal zugeleitet wird und daß der zu dem Differenzverstärker 101 antiparallel wirkende Differenzverstärker 99 ein L-Signal aufweist, das über die Verriegelungsgruppe 83 und über die Umschaltgruppen 76 und 57 wieder über den Verstärker 115 das Schaltschütz 116 und damit den Stellmotor 10 so lange die Hydropumpe 2 und damit den Abgriff 33 einstellend einschaltet, bis das L-Signal erlischt Auch bei diesem Vorgang bleibt der Korrekturwert an dem Abgriff 42, der durch die zwischen der Stellwelle 4 mit ihrer Wellenverlängerung Aa und dem Anlenkhebel 8 stattgefundene Relativeinstellung entstand, wirkungslos.

Neben der Förderstromverhältniseinstellung zwischen der Hydropumpe des das kurveninnere Antriebsrad antreibenden hydrostatischen Antriebs und der Hydropumpe des das kurvenäußere Antriebsrad antreibenden hydrostatischen Antriebs findet durch die Spannungsverringerung am Abgriff 104 dann eine kurvengrößenabhängige Förderstrombegrenzung statt, wenn die Spannung an dem Abgriff 31 größer ist als die Spannung an de 0 Abgriff 104. Ein Spannungsgefälle zwischen dem Abgriff 31 und dem Abgriff 104 wirkt über die Umschaltgruppe 34, über die Diode 85, über den Differenzverstärker 84 mit L-.Signal, über das Konjunklionsglied 9, über die Verriegelungsgruppe 80, über die Umschaltgruppen 67 und 57 sowie über den Verstärker 121 auf das Schaltschütz 122, das den Stellmotor 9 so lange die Hydropumpe 1 und damit den Abgriff 31 zurückstellend einschaltet, bis das L-Signal erlischt. Der Differenzverstärker 92 wirkt antiparallel zu dem Differenzverstärker 84. Durch die Relativeinstellung zwischen der Stellwelle 3 mit ihrer Wellenverlängerung 3a und dem Anlenkhebel 7 steht der weitere Korrekturwert an dem Abgriff 40 an, der über die Umschaltgruppe 39 dem Differenzverstärker 96 zwar ein L-Signal vermittelt, das jedoch, da der Differenzverstärker 92 ein 0-Signal hat, nicht über das Konjunktionselied 95 geleitet wird.

Die aufgrund des linksseitigen Lenkeinschlags sich einstellenden Korrekturen werden bei Rückstellung der Lenkung in angepaßter Weise wieder aufgehoben, in dem Rücksteilbereich des Einschlagwinkel von 90" bis 73°, bei betätigtem Schalter 69 und unbetätigtem Schalter 58, erfährt der Abgriff 104 eine steigende Spannung, während die Spannung an dem Abgriff 97, beeinflußt durch den Betätigungsnocken 24, gegenüber der Spannungsvorgange durch den Abgriff 31 geringer wird und gleichzeitig auch die Spannung an dem Abgriff 33 reduziert ist, da von dem Abgriff 33 her über die Umschaltgruppe 34 und über die Diode 103 der Differenzverstärker 101 so lange ein L-Signal abgibt, bis Spannungsgleichheit zwischen den Abgriffen 33 und 97 hergestellt ist. Letzteres bewirkt durch die Weitergabe des L-Signals des Differenzverstärkers 101 an die Verriegelungsgruppe 83, an die Umschaltgruppen 76 und 57, an den Verstärker 117 und an das Schaltschütz 118, daß der Stellmotor 10 so lange die Hydropumpe 2 und damit den Abgriff 33 vorstellend einschaltet, bis das L-Signal erlischt. Der an dem Abgriff 42 wirkungslos anstehende Korrekturwert wird dabei entsprechend verringert. In dem Rückstellbereich des Einschlagwinkels von 73° bis 0°, bei unbetätigtem Schalter 69 und unbetätigtem Schalter 58, liegt der vorstehend beschriebene Steuervorgang mit den Änderungen vor, daß sich nunmehr die Spannung, beeinflußt durch den Betätigungsnocken 24, an dem Abgriff 97 erhöht, daß die Umschaltgruppe 76 kein L-Signal über den Schalter 69 erhält und daß der zu dem Differenzverstärker 101 antiparallel wirkende Differenzverstärker 99 ein L-Signal aufweist, das über die Verriegelungsgruppe 83 und über die Umschaltgruppen 76 und 57 sowie über den Verstärker 117 auf das Schaltschütz 118 geleitet wird und damit den Stellmotor 10 so lange die Hydropumpe 2 und damit den Abgriff 33 vorstellend einschaltet, bis das L-Signal erlischt. Auch bei diesem Vorgang bleibt der sich gegebenenfalls bis auf 0 verringernde Korrekturwert an dem Abgriff 42 wirkungslos.

Neben der Rücknahme der Korrektur für die Förderstromverhältniseinstellung zwischen der Hydropumpe des das kurveninnere Antriebsrad antreibenden hydrostatischen Antriebs und der Hydropumpe des das kurvenäußere Antriebsrad antreibendein hydrostatischen Antriebs Findet durch die Spannungserhöhung am Abgriff 104 ebenfalls eine angepaßte Aufhebung der kurvengrößenabhängigen Förderstrombegrenzung statt, wenn die Spannung an diesem Abgriff größer als die Spannung an dem Abgriff 31 ist Ein Spannungsgefälle zwischen dem Abgriff 104 und dem Abgriff 31 wirkt

über die Umschaltgruppen 106 und 89, über die Diode 94, über den Differenzverstärker 92 mit einem L-Signai, jber das aufgrund des Differenzverstärkers 96 mit einem L-Signal weiterleitende Konjunktionsgliid 95, über die Verriegelungstruppe 80, über die Umschalt- s gruppen 67 und 57 sowie über den Verstärker 119 auf das Schaltschütz 120, das den Stellmotor 9 so lange die Hydropumpe 1 und damit den Abgriff 31 vorstellend einschaltet, bis entweder das L-Signal des Differenzverstärkers 92 oder das L-Signal des Differenzverstärkers m 96 erlischt, letzteres, wenn der Korrekturwert an dem Abgriff 40 aufgehoben ist.

Bei Rechtseinschlag der Lenkung und danach erfolgter Schwenkung der Stellwelle 3 und der Hydropumpen 1 und 2 für die Vorwärtsfahrt werden die Stellbedingungen zwischen diesen Hydropumpen durch die Betätigung des Schalters 58 gegenüber den Stellbedingungen für den diesbezüglichen Linkseinschlag getauscht. Damit verbunden ist der Funktionstausch der Abgriffe 31 und 33 sowie der Abgriffe 40 und 42 für die Steuerungseingaben. Dies hat zur Folge, daß für die entsprechend geänderten Stellerfordernisse der Stellmotoren 9 und 10 das Schaltschütz 116 anstelle des Schaltschützes 120 und umgekehrt sowie das Schaltschütz 118 anstelle des Schaltschützes 122 und umgekehrt geschaltet werden.

Zum Zwecke der Förderstromverhältniseinstellung bei rechts- oder linksseitigen Lenkeinschlägen und danach erfolgter Schwenkung der .Stellwellen 3 und 4 der Hydropumpen 1 und 2 für die Rückwärtsfahrt erhält über den dann betätigten Schalter 60 die Umschaltgruppe 67 ein L-Signal, wodurch die Ausgänge dieser Gruppe getauscht werden. Im einzelnen wird dies durch die Ansteuerbarkeit des Konjunktionsgliedes 61 anstelle des Konjunktionsgliedes 62 und durch die Ansteuerbarkeit des Konjunktionsgliedes 64 anstelle des Konjunktionsgliedes 63 erreicht. Ebenso wie bei den Kurven-Vorwärtsfahrten werden dann, der jeweiligen Stellung des Schalters 58 entsprechend, die Schaltschütze für die erforderlichen Stellkorrekturen mittels der Stellmotoren 9 und 10 geschaltet. Bei Rückwärtsfahrt mit Linkseinschlag wird bei unbetätigtem Schalter 58 und bis zu einem Lenkeinschlag von 73° betätigtem und über einen Lenkeinschlag von 73° unbetätigtem Schalter 69, das Schaltschütz 118 bei zunehmendem Lenkeinschiag bzw. das Schaltschütz 116 bei abnehmendem Lenkeinschlag geschaltet. Bei Rückwärtsfahrt mit Rechtseinschlag erfolgt bei betätigtem Schalter 58 und gleichen Stellungen des Schalters 69 wie vorher, mit Tausch an den Steuerungseingängen und -ausgängen eine Schal- ^₀ tung des Schaltschützes 122 bei zunehmendem Lenkeinschiag bzw. des Schaltschützes 120 bei abnehmendem Lenkeinschlag.

Auch bei Kurvenfahrten in Rückwärtsfahrtrichtung finden, wie bei der Vorwärtsfahrtrichtung, vorgegeben durch die Spannungsveränderungen an dem Abgriff 104 gegenüber der Spannung an dem jweils dem kurvenäußeren Antriebsrad zugeordneten Abgriff 31 oder 33, kurvengrößenabhängige Förderstromanpassungen statt to

Für alle Kurven-Fahrsituationen gilt, daß, solange die Spannung an dem Abgriff 104 nicht kleiner ist als die des jeweils dem kurvenäußeren Antriebsrad zugeordneten Abgriffes 31 oder 33, keine kurvengrößenabhängige Förderstromreduzierung eintritt Ebenfalls ersichtlich ist die kontinuierlich selbsttätige Stellanpassung des jeweils dem kurveninneren Antriebsrad zugeordneten Abgriffes 31 oder 33 an den jeweils dem kurvenäußeren Antriebsrad zugeordneten dieser Abgriffe durch die Spannungsübertragung des dem kurvenäußeren Antriebsrad zugeordneten Abgriffes auf das Potentiometer 23. dessen Abgriff 97 so spannungsmäßig mittelbar beeinflußt wird.

Als zusätzliches Nehmerelement kann für die fahrbelastungsabhängige Anpassung der Übersetzung der hydrostatischen Antriebe an das Leistungsvermögen der Brennkraftmaschine das von dem durch den Druck des Druckmittels in den hydraulischen Arbeitskreisläufen beaufschlagten Stellmotor 25 beeinflußte Potentiometer 26 in die dafür vorbereitete Steuereinrichtung eingefügt werden. Der Abgriff Ϊ23 des Potentiometers 26 wird ab einer vorbestimmten Druckhöhe mit ansteigendem Druck, von der maximalen Spannung ausgehend, mit Spannungsverringerung bis auf O-Spannung bei der Druckabschneidung und umgekehrt eingestellt. Die von dem Abgriff 123 aufgenommene Spannung wird der Umschaltgruppe 106 zugeführt wie auch die von dem Abgriff 104 lenkungsabhängig aufgenommene Spannung. Der zwischen diesen Abgriffen angeordnete Differenzverstärker 110 schaltet die Umschaltgruppe 106 nunmehr so, daß die jeweils niedrigere Spannung über die Umschaltgruppe 89 den Differenzverstärkern 84 und 92 zugeführt wird, von wo aus die weiteren Steuervorgänge, wie bereits geschildert, ablaufen. Das hierbei noch unberücksichfigt gebliebene Potentiometer 27, das als weiteres zusätzliches Nehmerelement, beispielsweise beeinflußt von einem gesonderten Kriechfahrpedal oder von einem dafür geeigneten speziellen Hauptbremszylinder, für die Schaffung eines Kriechbereiches in die dafür vorbereitete Steuereinrichtung eingefügt werden kann, gibt die von der Einstellung des Abgriffes 124 abhängige Spannungsgröße zwischen Maximalspannung und 0-Spannung an die Umschaltgruppe 89 weiter. Der zwischen diesem Abgriff und dem Ausgang der Umschaltgruppe 106 angeordnete Differenzverstärker 113 schaltet die Umschaltgruppe 89 dann so, daß jetzt die entweder von dem Abgriff 124 oder von der Umschaltgruppe 106 herrührende niedrigere Spannung den Differenzverstärkern 84 und 92 zugeleitet wird. Wie erkennbar, dominiert bei den zusätzlichen Steue.^ngseingaben die jeweils geringste Spannung, wobei die zuvor beschriebenen hauptsächlichen Steuerungsvorgänge insoweit korrigierend beeinflußt werden, als die zusätzlichen Steuerungseingaben vorrangig sind.

Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung nach der Erfindung in mehrfacher Gestaltungsform mit Reduzierungen oder Ergänzuungen angewandt werden. So könnten beispielsweise die kurvengrößenabhängige Förderstromanpassung, die Belastungsanpassung der hydrostatischen Antriebes an die Brennmaschine und der Steuerungsanteil für den Kriechbereich einzeln oder gemeinsam entfallen, die Förderstromverhältniseinstellung kann bei anderer Ausführung der Lenkeinrichtung und dementsprechendem Betätigungsnocken ohne Umkehrung der Beaufschlagungsrichtung am dem kurveninneren Antriebsrad zugeordneten Hydromotor erfolgen. Auch sind weitere zusätzliche Nehmerclemen- te einfügbar, wie für die brennkraftmaschinen- und/oder getriebetemperaturabhängige und/oder arbeitseinrich- tungsabhängige Minderung der Antriebsbeanspruchung, für die bremstemperaturgesteuerte und/oder arbeitseinrichtungsabhängige Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit und ähnliches mehr. Schließlich können jeder Hydropumpe mehrere Hydromotoren zugeordnet sein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für einen hydrostatischen Fahrantrieb, mit zwei angetriebenen, im Förderstrom und in der Förderrichtung einstellbaren Hydropumpen, von denen jede mindestens einen Hydromotor mit Arbeitsdruckmittel beaufschlagt, wobei von den aus Hydropumpe und mindestens einem Hydromotor gebildeten hydrostatischen Antrieben der eine für den Antrieb mindestens eines Antriebsrades auf der einen Fahrzeugseite und der andere für den Antrieb mindestens eines Antriebsrades auf der anderen Fahrzeugseite vorgesehen ist, wobei ferner die Stellwellen beider Hydropumpen durch Stelleinrichtungen zur Geradeausfahrt in beiden Fahrtrichtungen gleichmäßig und gleichsinnig betätigbar sind und die Stelleinrichtungen der Hydropumpen abhängig vom Lenkeinschlag der Lenkeinrichtung einstellbar sind und abhängig von weiteren belasiungsabhängigen Betriebsgrößen eingestellt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der willkürlichen Einstellung jeder Stelleinrichtung der Hydropumpen (1 und 2) auf jede dieser Stelleinrichtungen ein als Korrekturstellglied dienender elektrischer Stellmotor (9 und 10) mit unmittelbarem Soll-Istwertvergleich einwirkt, und den elektrischen Stellmotoren (9 und 10) von den Hydropumpen (1 und 2) eingestellten elektrischen Signalgebern (Potentiometer 13 bi£ 16) sowie von weiteren von Betriebsgrößen des Fahrzeuges eingestellten Signalgebern (Potentiometer 22,23,26 und 27) abgeleitete Signale über ein diese Signale verarbeitendes elektrisches Schaltgerät (St) Signal zum Übersteuern der willkürlich eingestellten Stelleinrichtungen zuführbar sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein als Signalgeber dienendes Potentiometer (13 oder 15) von der Einstellung zwischen der Stellwelle (3 oder 4) der Hydropumpe (1 oder 2) und einem fahrzeugfesten Teil sowie ein weiteres als Signalgeber dienendes Potentiometer (14 oder 16) von der Einstellung zwischen der Stellwelle (3 oder 4) der Hydropumpe (1 oder 2) und einem damit drehgleitend verbundenen Anlenkhebel (7 oder 8) betätigbar ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den als Potentiometer (22, 23, 26 und 27) ausgebildeten Signalgebern abgeleiteten Signale lenkeinschlagsabhängig und/oder von der Belastung des Fahrantriebs, insbesondere vom Druck des Arbeitsdruckmittels in den hydraulischen Arbeitskreisläufen abhängig, und/oder von einer Kriechganggeschwindigkeitseinstellung abhängig, und/oder von weiteren Betriebsbedingungen des Fahrzeuges abhängig sind.

4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lenkeinschlagabhängige Signale abgebende Potentiometer (23) über einen mit dem Lenkeinschlsig der Lenkeinrichtung des Fahrzeuges gedrehten, entsprechend der Lenkgeometrie des Fahrzeuges ausgebildeten Betätigungsnocken (24) eingestellt wird.

5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, diiß vom Lenkeinschlag der Lenkeinrichtung des Fiihrzeuges ein weiteres Potentiometer (22) betätigbar ist, das Signale auf das elektrische Schaltgerät (St) leitet, von dem diese zu den elektrischen Stellmotoren (9 und 10) geleitet werden, um die kurvengrößenabhängige Maximal geschwindigkeitsanpassung der Förderstromsumme beider Hydropumpen (1 und 2) einzustellen.

6. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die kurvengrößenabhängige Maximalge&chwindigkeitsanpassung der

■o Förderstromsumme beider Hydropumpen (1 und 2) einstellenden Signale vom Schaltgerät (St) erst oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu den elektrischen Stellmotoren (9 und 10) geleitet werden.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den auf die Stellwellen (4 und S) wirkenden elektrischen Stellmotoren (9 bzw. to) Signale zuführbar sind, durch die die Stellwellen (4 und S) gleichgerichtet und gleichmäßig einstellbar sind.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den mit den Anlenkhebeln (7 und 8) drehgleitend verbundenen Stellwellen (3 und 4) der Hydropumpen (1 und 2) Schneckenräder (5 und 6) befestigt sind, die über die elektrischen Stellmotoren (9 und 10) mit den Anlenkhebeln (7 und 8) verbunden sind, wobei die elektrischen Stellmotoren (9 und 10) Schneckenritzel (11 und 12) aufweisen,

die mit den auf den Stellwellen (3 und 4) befestigten Schneckenrädern (5 und 6) in Eingriff stehen.

9. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein abhängig von der Richtung des Lenkeinschlages der Lenkeinrichtung des Fahrzeuges betätigter Schalter (58) vorgesehen ist und daß die von den mit der Stellwelle (3 oder 4) der Hydropumpe (1 oder 2) des dem kurvenäußeren Antriebsrad (Rv!oder Rvr) zugeordneten hydrostatischen Antrieb verbundenen Pa.jntiometern (13 und 14 oder 15 und 16) abgeleiteten Signale mit den von den lenkabhängigen betätigten Potentiometern (22 und 23) abgeleiteten Signalen im Schaltgerät (St) zu den elektrischen Stellmotoren (9 und 10) zuzuführenden resultierenden Signalen verarbeitet werden.

10. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von den verschiedenen Potentiometern (13 bis 16, 22, 23, 26 und 27) abgeleiteten Signale den elektrischen Stellmotoren (9 und 10) in einer vorbestimmten, das angestrebte Fahrverhalten ergebenden Reihenfolge 7uführbarsind.