CH644318A5

CH644318A5 - Steuereinrichtung fuer ueberlagerungslenkgetriebe fuer kettenfahrzeuge.

Info

Publication number: CH644318A5
Application number: CH1145779A
Authority: CH
Inventors: Franz Xaver Zaunberger; Artur Kugler
Original assignee: Renk Ag Zahnraeder
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1984-07-31
Also published as: DE2901958C2; JPS6345998B2; JPS5599472A; FR2446755B1; FR2446755A1; GB2042441A; GB2042441B; US4280579A; DE2901958A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Überlagerungslenkgetriebe für Kettenfahrzeuge, deren Nullwelle über Überlagerungsplanetengetriebe auf die Kettenräder einwirkt, wobei zum Antrieb der Nullwelle ein hydrostatisches Getriebe mit Regelpumpe und Ölmotor und ein hydrodynamisches Getriebe dienen.

Bei bekannten Überlagerungslenkgetrieben mit hydrostatischem oder hydrostatisch-hydrodynamischem Nullwellenantrieb (DE-PS 860 601, DE-PS 1 480 725, DAS 1 929 380, DOS 23 22 457, DAS 1 174 182) wird die Steuerung der hydrostatischen Antriebs-Pumpenfördermenge'n-und/oder Motorschluckmengenregulierung — ausschliesslich vom Lenkrad aus vorgenommen. Das vom Lenkantrieb abverlangte Drehmoment und die Drehmomentcharakteristik des hydrodynamischen Antriebs bleiben bei den bisherigen Steuerungsverfahren unberücksichtigt. Nachdem das für den Lenkantrieb erforderliche Drehmoment nicht unmittelbar vom Lenkradeinschlag, sondern vorwiegend auch von den Reibungsverhältnissen zwischen Kette und Boden, also von der Art der Fahrbahn, abhängig ist, müssen — um bei allen Betriebszuständen die Lenkfähigkeit sicherzustellen — die hydrostatischen Antriebseinheiten entweder für das maximale Abtriebsdrehmoment auch bei minimaler Schluckmenge des Ölmotors oder für die maximale Drehzahl bei voller Schluckmenge des Ölmotors ausgelegt werden. Beide Ausführungsarten erfordern entsprechend gross dimensionierte Hydrostatik-Pumpen und -Motoren.

Die Aufgabe der Erfindung ist, das Leistungsvermögen, insbesondere das übertragbare Drehmoment im Bereich niedriger Antriebsdrehzahlen derartiger Überlagerungslenkgetriebe, zu steigern, ohne die stufenlos steuerbaren Antriebseinheiten zu vergrössern, bzw. bei gleicher Leistung des Lenkantriebs diese kleiner, leichter und billiger auszuführen.

Dies wird durch eine Steuereinrichtung eingangs genannter Art erreicht, die sich gemäss dem Wortlaut des Anspruchs 1 auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht somit in einer neuartigen Steuerungseinrichtung, bei der die Charakteristik des hydrodynamischen Antriebsteils, z.B. deren Antriebsdrehzahl, zur Regulierung der Schluckmenge des Ölmotors benützt wird in der Weise, dass bei steigender Antriebsdrehzahl der hydrodynamischen Antriebseinheit, d.h. im Bereich ihrer hohen Leistungsfähigkeit, die Schluckmenge des Ölmotors der hydrostatischen Antriebseinheit verringert und dadurch dessen Abtriebsdrehzahl gesteigert wird. Der dabei eintretende Abfall des Drehmoments am Hydrostatik-Abtrieb ist ohne Bedeutung, nachdem dieser nur im Bereich hoher Übertragungsfähigkeit des hydrodynamischen Antriebs eintritt. Die mit der erfindungsgemässen Steuerung mögliche Optimierung der Leistungverteilung zwischen hydrostatischem und hydrodynamischen Antriebszweig — wobei im Betriebsbereich hoher Drehmomentübertragungsmöglichkeit in der Hydrodynamik das übertragbare Drehmoment in der Hydrostatik verringert und deren Abtriebsdrehzahl erhöht wird, und im Betriebsbereich geringer Drehmomentübertragungsfähigkeit in der Hydrodynamik das übertragbare Drehmoment in der Hydrostatik gesteigert wird — gestattet eine bessere Ausnützung der beiden stufenlosen Antriebe und somit eine Leistungssteigerung des Lenkantriebes, bzw. eine kleinere Dimensionierung der Abtriebseinheiten gegenüber bisher bekannten Anlagen.

In Weiterverfolgung des Erfindungsgedankens ist es vorteilhaft die Schluckmenge des Ölmotors noch zusätzlich abhängig vom Systemdruck in der Hydrostatik in der Weise zu regulieren, dass bei Überschreitung eines bestimmten Druckes bzw. Drehmoments die Schluckmenge und damit das Abtriebsdrehmoment des Ölmotors gesteigert wird. Diese Einrichtung hat den Vorteil, dass bei auftretenden extrem hohen Belastungen auch bei erhöhter Antriebsdrehzahl das maximal mögliche Abtriebsdrehmoment des Ölmotors ausgenützt werden kann.

Die Regulierung der Ölmotor-Schluckmenge, abhängig vom Druck bzw. Drehmoment in der Hydrostatik, kann sinngemäss auch bei rein hydrostatischen oder hydrostatischmechanischen Überlagerungslenkantrieben angewandt werden.

In der Zeichnung ist ein hydrostatisch-hydrodynamisches Überlagerungslenkgetriebe mit der erfindungsgemässen Steuereinrichtung schematisch und beispielsweise dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Antriebsmotor 1, ein Gangwechselgetriebe 2, zwei Überlagerungsplanetengetriebe 3, 4, eine Nullwelle 5 und einen antriebsseitigen Getriebestrang 6 für den Lenkantrieb 7. Der Lenkantrieb 7 enthält eine hydrostatische Regelpumpe 8 mit einem vom Lenkrad 10 aus betätigbaren Fördermengenregulierhebel 9, einen hydrostatischen Ölmotor 10 mit einem Schluckmengenregulierhebel 11, eine über eine Leitung 12 abhängig vom Druck und Ansteuerzustand der Hydrostatik 8, 10 regelbare und/oder vom Lenkrad 19 über eine Verbindung 15 steuerbare hydrodynamische Antriebseinheit 14, und abtriebsseitige Getriebestränge 15, 16, 17, 18.

Die neuartige Steuereinrichtung besteht aus dem von der Antriebsdrehzahl der hydrodynamischen Antriebseinheit 14 abhängig angetriebenen Drehzahlsensor, z.B. einer Mess-ölpumpe 20, der mit dem Schluckmengenregulierhebel 11 verbundenen VerStelleinrichtung, z.B. Servozvlinder 21, der über die Leitung 22 vom Drehzahlsensor 20 in der Weise beeinflusst wird, dass bei steigender Antriebsdrehzahl der Schluckmengenregulierhebel 11 von seiner Ausgangslage 23 für die maximale Schluckmenge, abhängig vom Drehzahlanstieg, in die Lage 24 für die minimale Schluckmenge verstellt wird, sowie einer eingebauten Feder 25,

die die Versteileinrichtung zunächst, z.B. bei stehendem Antriebsmotor, in der Grundposition 23 hält.

Die zusätzliche Beeinflussung der Ölmotorschluckmenge, abhängig vom Druck in der Hydrostatik in der Weise, dass bei Überschreiten eines bestimmten Drucks bzw. Drehmoments in der Hydrostatik 8, 10 die Schluckmenge des Ölmotors gesteigert wird, erfolgt über die Steuerleitung 26 und die VerStelleinrichtung, z.B. Servozylinder 27, der ebenfalls mit dem Schluckmengenregulierhebel 11 verbunden ist. Die Verstellkräfte der beiden Versteileinrichtungen 21 und 27

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sind erfindungsgemäss so bemessen, dass die erforderlichen Kräfte für die Verstellung des Hebels 11 sicher aufgebracht und der Zylinder 21 bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes in der Leitung 26 bzw. in der Hydrostatik 8, 10 vom Zylinder 27 übersteuert wird.

Die konstruktive Ausgestaltung der Verstelleinrichtun-gen im einzelnen entspricht dem heutigen Stand der Technik und ist nicht Gegenstand dieser Anmeldung.

Die Schluckmenge des Ölmotors 10 wird in Abhängigkeit vom Drehmoment im hydrostatischen System verändert. Dies kann durch die Leitung 26 erfolgen. Anstelle der Leitung 26 kann eine Leitung 76 vorgesehen sein, die dem Abtriebsdrehmoment des Ölmotors 10 entsprechende Drücke der Versteileinrichtung 27 zuführt. Dazu dient ein Drehmomentmesser 77 an der Abtriebswelle des Ölmotors 10 und ein Signalumformer 78.

Funktion:

Der Motor 1 treibt über das Gangwechselgetriebe 2 die äusseren Sonnenräder 38 der Planetengetriebe 3 und 4 in gleicher Drehrichtung an. Bei Fahrt in gerader Richtung steht die Nullwelle 5 still. Dadurch werden auch die Träger 39 der Planetenräder 41 in gleicher Drehrichtung angetrieben.

5 Bei Kurvenfahrt wird die Nullwelle 5 vom Ölmotor 10 und von der hydrodynamischen Antriebseinheit 14 in der einen (Linkskurve) oder der anderen (Rechtskurve) Drehrichtung angetrieben. Dazu enthält die hydrodynamische Antriebseinheit 14 ein Wendegetriebe und zwei wechsel-lo weise eingeschaltete hydrodynamische Kupplungen entsprechend der DE-PS 1 480 725 (= US-PS 3 371 734 = FR-PS 1 499 325). Die Drehzahl der Nullwelle 5 wird immer in entgegengesetzten Drehrichtungen auf die inneren Sonnenräder 17 bzw. 18 der Planetengetriebe 3 und 4 gegeben, ls Dadurch dreht das Fahrzeug bei allen Geschwindigkeiten und allen Kurvenradien immer um eine gleiche vertikale Fahrzeugachse, da bei Kurvenfahrten die äussere Fahrzeugkette jeweils in gleichem Masse beschleunigt wird wie die innere Fahrzeugkette verzögert wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

644318 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Steuereinrichtung für Überlagerungslenkgetriebe für Kettenfahrzeuge, deren Nullwelle (5) über Überlagerungsplanetengetriebe (3, 4) auf die Kettenräder einwirkt, wobei zum Antrieb der Nullwelle ein hydrostatisches Getriebe (8, 10) mit Regelpumpe (8) und Ölmotor (10) und ein hydrodynamisches Getriebe (14) dienen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (20, 21) vorgesehen sind, um die Schluckmenge des Ölmotors (10) abhängig von der Leistung des hydrodynamischen Getriebes (14) in einem Leistungsbereich des hydrodynamischen Getriebes (14) derart zu steuern oder zu regeln (11), dass mit steigender Leistung die Schluckmenge des Ölmotors (10) sinkt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Mittel (11, 26, 27) vorgesehen sind, um die Schluckmenge des Ölmotors (10) zusätzlich in Abhängigkeit des Drehmomentes oder des Druckes im hydrostatischen Getriebe (8, 10) derart zu steuern oder zu regeln, dass nach Überschreiten eines kritischen Druckes im hydrostatischen Getriebe die Schluckmenge des Ölmotors (10) mit steigendem Druck der Regelpumpe (8) steigt.