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DE1751471A1 - Steuer- und Regeleinrichtung fuer ein hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Steuer- und Regeleinrichtung fuer ein hydrostatisches Getriebe

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Publication number
DE1751471A1
DE1751471A1 DE19681751471 DE1751471A DE1751471A1 DE 1751471 A1 DE1751471 A1 DE 1751471A1 DE 19681751471 DE19681751471 DE 19681751471 DE 1751471 A DE1751471 A DE 1751471A DE 1751471 A1 DE1751471 A1 DE 1751471A1
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DE
Germany
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setpoint
speed
internal combustion
combustion engine
control
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DE19681751471
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Inventor
Paul Bosch
Walter Kobald
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Description

E. 9154 Wd/Pu ' '
Steuer- und Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe Zusatz zu Patent..... (Patentanmeldung P 17 50 545.2-12)
Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Regeleinrichtung für ein von einer Brennkraftmaschine angetriebenes hydrostatisches Getriebe mit wenigstens einem Getriebemotor und wenigstens einer verstellbaren Getriebepumpe, wobei die Stellgrößen für die Getriebepumpe, den Getriebemotor und das Brennstoffzumeß-. glied für die Brennkraftmaschine mit Hilfe eines mit einem Einstellhebel verbundenen dreidimensionalen Eaumnoekene eingestellt werden, dem je eine Steuerkurve für das Brennstoff zumeßglied,' die. Getriebepumpe und den ebenfalls verstellbaren Getriebemotor aufgeprät ist, welche Steuerkurven nach Gesichtspunkten maximaler Leistung un,d optimalen Wirkungsgrades des hydrostatischen Getriebes und dor Brennkraftmaschine ausgebildet sind, und bei der· für jede Steuerkurve ein"Stellglied für das ihr zugeordnete Organ vorgesehen ist, und weiterhin der Eaumnocken vom Hochdruck des hydrostatischen Getriebes beaufschlagt und entgegen einer Eeglerfeder verschiebbar und mit Hilfe eines Einstellhebels verdrehbar.ist, nach Patent..... (P 17 50 545.2-12).
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109821/0366
Robert Bosch GmbH " 1.9154
Stuttgart
Beim Gegenstand nach der Ilauptanmeldung ergibt sich die Schwierigkeit, daß bei flachen Drehmomentkennlinien der Brennkraftmaschine.!Instabilitäten auftreten, die z. B. das Fahrverhalten eines Fahrzeugs nachteilig beeinflussen können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der oben erwähnten Art zu schaffen, mit der eine stabile Regelung im gesamten Drehmomentbereich einer Brennkraftmaschine möglich ist, insbesondere bei Leistungs-, Drehmoment- und Zugkraftregelung.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein erster Drehzahlregler vorgesehen ist, dem vom Sollwertgeber der Sollwert für die Drehzahl der Brennkraftmaschine eingespeist wird, daß dem ersten Drehzahlregler auch der Istwert der Drehzahl der Brennkraftmaschine eingespeist wird, der den am Sollwertgeber gewählten Sollwert der Drehzahl der Brennkraftmaschine durch entsprechendes Einstellen des Brennstoffzumeßgliedes herstellet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung .ergeben sich aua den Unteranaprüchcn.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der,Zeichnung wiedergegeben. ■
Diese zeigt in:
Fig. 1 eine Steuer- und Regeleinrichtung mit hydrostatischem Getriebe in schematischer Darstellung.
Fig. 2 und 3 Abwandlungen des Ausführungsbeispiels der Fig. 1. '
In Fig. 1 ist mit 1 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die eine verstellbare Getriebepumpe 2. antreibt, welche im geschlossenen Kreislauf Druckmittel über eine Leitung 3 oder 4 - je nach Drehrichtung - zu einem verstellbaren Getriebemotor 5 fördert. Der Getriebemotor 109821/0386
, 175U71
treibt ein Arbei-tsgerät 6 an. Das Kraftstoffzumeßfcliec der Brennkraftmaschine ist mit ? bezeichnet und wird von einer Regelstange b vers'teilt, die von einem ersten Drehzahlregler R. gesteuert ist. An die Triebwelle der Brennkraftmaschine ist ein Drehzahlmeßgerät 9/ z. B. ein Tachognerator, angeschlossen, der laufend die Ist-Drehzahl in den ersten Drehzahlregler R1 einspeist. Der Drehzahl-Sollwert wird dem Drehzahlregler R^ von einem Sollwertgeber 10 in Form einea Raumnockens eingegeben, der aus drei Nocken 11, 12 und IJ besteht, die axial hintereinander angeordnet sind. Als Sollwertgeber für die Drehzahl der Brennkraftmaschine dient der Nocken 11. Am Nocken 12 gleitet ein Taster 14, der die Getriebepumpe 2 auf die gewünschte Fördermenge und -richtung einsteilt, &m Nocken Ij) gleitet ein Taster 15, der das Schluckyolumen des Getriebemotors 5 bestimmt. Die Taster können r.weckinäßigerweise auf Servogeräte einwirken, welche die erforderlichen Verstellkräfte für Getriebepumpen und Getriebemotor liefern.
Am einen Ende des Nockens 10 ist ein Kolben 16 angeordnet, der in einem Zylinder 17 gleitet. Dessen Arbeitsraum ist über eine Leitung 18 und Rückschlagventile 19, 20 mit 'der jeweiligen Hochdruckseite des ■' Getriebes verbunden. Am anderen Ende des Nockens befindet sich eine Reglerfeder Pl, die den Nocken entgegen dem im Zylinder 17 herrschender Druck zu verschieben versucht. " .
Der Raunmocken 10 ist mit Hilfe eines Hebels 22 verdrenbar. .Mit ihm können die Förderrichtung und Fördermenge der Ge triebe purr, pe elnge-
stellt werden, sowie die Schlückmenge des Getriebemotors una die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
An der Abtriebswelle des Getriebemotors t> ist ein Drehzahlmeßff.erlit ?.y, ·/,. U. ein Tachogenerator, angeschlossen, der laufend den Ißtwert der Abtriebadrehzahl einem zweiten Drehzahlregler K„ eingibt. Deren Soliwert wird dem zweiten Drehzahlregler Rg durch die.Stellung »einea Hel>els 24 ein^;espeist. Zwischen.den DrehJtohlreglern R^ und R2 entsteht somit eine Wirkverbindung über den durch den Hebel 24 vorget;ebenen Wert für die Drehzahl der Brennkraftinaschine. Die Nocken 11 ljü r.inti nach Gesichtspunkten optimalen Wirkung 'afiee für das hydrostatli'.ciie Getriebe und die trennkraftmaschine ausgelegt. · ·
BAD 109821/0386
Dip boscliriobcne Steuer- und Regeleinrichtung dient als Ceschwindi^- koJVsvetfelunj:;. Wird der Hebel 24 des Drehzahlreglers R2 in eine bestimmte Ht.ollung /gebracht, so soll eine dieser Stellung entsprechende Abtriebsdreh:<;ahl am Getriebemotor 5 erzielt werden. Um dies zu erreichen, ist auch eine bestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 erforderlich, deren Rege1stange 8 nicht unmittelbar vom Nocken 11 aus eingestellt wird, wie dies bei der Getriebepumpe 2 und dem Getriebe^· motor 5 UDqt die Taster 14 und 15 dtr fall ist. Vielmehr gibt der
•ti Nocken 11 den Sollwert der Drehzahl für die* Brennkraftmaschine dem Drehsaalregler H, ein, in den auch vom Drehzahlmeßgerät 9 der Istwert der Drehzahl eingespeist wird. Im Drehzahlregler R, werden die beiden Werte verglichen und ihre Differenz ist das Ausgangssignal, welches das BrennstoffaumeUglied verstellt.
Gleichzeitig wird aber auch vom Drehzahlmeügerat ?3 der Istwert der Abtriebsdrehzahl in den Drehzahlregler R? eingegeben, der seihen Sollwert abhängig von der Stellung des Hebels 24 erhält. Im Drehzahlregler R0 werden die beiden Werte verglichen, und entsprechend einer Abweichung wird nun die Stellung des Hebels 22 und mithin des Nockens 10 ' so lange korrigiert, bis die gewünschte Solldrehzahl an der Abtriebswelle des Getriebemotors errreicht ist. Die Abtriebsdrehzahl wird also mit dem Hebel Pk des Drehzahlreglers Rp eingestellt, während der Hebel
sekundär verstellt wird.
Die Einrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2, ist ähnlich autgebaut wie beim zuvor beschriebenen Beispiel. Der Drehzahlregler R,, ist durch einen Drehmomentenregler Rg1 ersetzt. Da hier die Zugkraft geregelt-werden soll (konstante Zugkraftregelung), die einer Regelung auf konstantes Drehmoment am Gotriebemotor 'j> entspricht, müssen der GetriebedrucK ρ und das Schluckvoluinen V des Ge trie bemo tors beachtet werden. Diese beiden Größen ergeben miteinander multipliziert das Drehmoment (Md ^ V.p). Es werden also in den Drehmomentenregler R2' eingespeist der Druck ρ des Getriebes', die Größe des Schluckvoluinens des Getrlebßniotors (durch die Stellung des Tasters 15>) und der Sollwert deo Drehmoments über den Hebel 24* am Drehmomentenregler R0 1. Die Drehzahl information für die Brennkraftmaschine ist dieselbe wie beim Ausi'Uhi'unr;sbeinpiel nach Fig. 1. W<»nn die Zugkraft am Fährzeug nicht mit dem am Hebel 24' gewünschten Sollwert Ul ereinstitnmt, wird dor Nocken JO über den Hobel 22 solange verdreht, bis der Sollwert
erreicht Ir.l. Dabei wini der Raumnocken 10 stets mit verdreht, wodurch
109821/038 6 BADORiGlNAL -κ-
auch die Drehzahl der Brennkraftmaschine über den Drehzahlregler 1-L auf ihren Sollwert eingestellt wird. Ist das der Fall, so ist die erwünschte, konstante, am Drehmomentregler R2 1 eincestellte. Zugkraft erreicht. Die Regler R, und R0' bilden also wieder eine Wlrkungsxette* wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Hebel. 22 ist wiederum nur nekundur verstellbar. . "
Pein: Auijriilii'uniiiibe.liiplel nach Fig. 2 lie^t eine reine i'e^elunr, vor. Deshalb i3fc nur der Regelkreis mit dem Drehzahlregler H, erforderlich. Mit dem Hebel 2? wird die gewünschte Leistung an der Dreiinlcr-aftinaschine und aiii hydrostatischen Getriebe eingestellt. · Man könnte die Ji ins teilung; der· Drehzahl der Drunkraf tmaschine wie bei Getriebepumpe und Getriebemotor - unmittelbar vom Nocken 11 : über Taster vornehmen. Dies würde aber in bestimmten Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine zu Instabilitäten führen. Die Einstellung erfolgt deshalb indirekt über den Drehzahlregler R^, der wiederum vom Drehzahlmeßgerät 9 den Istwert, vom Nocken 11 den Sollwert empfangt und die Differenz von Ist- und Sollwert dem Kraftstoi'fzunie%13ed der Brennkraftmaschine zuleitet. ■ .
Nur' Jm Auorühriingsbeiapiol nach Flr,.· '!> wird also der Raumnocken 10 unmit;tell»ai· mit dem Hebel 22 eingestellt. Jn den beiden Ausführijnr,sboiijpielcn,naoh ΙΜ/ς. 1 und Π wird der fiaumnockeh nur indirekt vom Drehzahlregler H0 bzw. vom Drehiiiomentenretfler Kp1 eingestellt, wührenu die Sollwerte durch die Hebel 24 und L-1V einfcefjtben werden.
Als il«aun!noclcen ist in den Au3l'ührun/.;cbeir,pielen ein mechanischer Nocken dar^eoteilt. Selbstverständlich können an dcsr.en Stelle aucn an sich bekannte, hydraulische oder pneumatische Kuhktionsgeber mit den erforderlichen ElgensohAften treten, oder auch erliktronisoht FunictiPiW'Cber drltfctr oder höherer. Ordnung« womit: dfthn auuh Hlnflüese wie (Jltemperetur, Lufttemperatur u, tt.
'iu# slfktrlvohqn Äus^an^srjrüSon aue den Moir.ltrri fi^t R?ir Hr,' ■ ;:wt«kiti;.U>li:.ct*weiu· Verstärkern augeleitet werden, die die i'iiv UiQ Vtiiatolluni. der ihnen zugeordneten Glieder aufbringen.
j ■·..■■■■■'■ ,-6 -
BAD ORIGINAL
109821/03Si '·■
Die Nocken 3.1 - 12 sind irr· Querschnitt nicht etwa kreisförmig ausgebildet', sondern besitzen, ähnlich wie in der Längsrichtung, ansteigende Kiirvencharnkteristiken. Auf die gonaue Festlegung der Kurven soi hier nicht eingegangen.
]st als Brennkraftmaschine ein Dieselmotor vorgesehen, so ist das das Drennstoffzumeiiglied (Einspritzpumpe) beeinflussende Glied die Kegelstange der Einspritzpumpe, bei einem Ottomotor ist es die Drosselklappe.
109821/038S bad original

Claims (1)

  1. R. 9152* Wd/Pu
    Ansprüche; -
    1. Steuer- und Regeleinrichtung für ein von einer Brennkraftmaschine angetriebenes hydrostatisches Getriebe mit wenigstens einem Getriebemotor und wenigstens einer verstellbaren Getriebepumpe, wobei die Stellgrößen für die Getriebepumpe, den Getriebemotor und das Brennstoffzumeßglied für die Brennkraftmaschine mit Hilfe eins mit einem Einstellhebel verbundenen dreidimensionalen Raumnockens eingestellt werden, dem je eine Steuerkurve für das Brennstoffzumeßglied, die Getriebepumpe.und den ebenfalls verstellbaren Getriebemotor aufgeprägt 1st, welche Steuerkurven nach Gesichtspunkten maximaler Leistung und optimalen Wirkungsgrades des hydrostatischen Getriebes und der Brennkraftmaschine ausgebildet sind, und bei der für jede Steuerkurve ein Stellglied für das ihr zugeordnete Organ vorgesehen ist, und weiterhin der Raumnocken vom Hochdruck des hydrostatischen Getriebes beaufschlagt und entgegen einer Regelfeder verschiebbar und mit Hilfe eines Einstellhebels verdrehbar 1st, nach Patent ..... (Patentanmeldung P 17 50 545.2-12), dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Drehzahlregler (R1) vorgesehen 1st, dem vom Sollwertgeber (10) der Sollwert für die Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) eingespeist wird, daß dem ersten Drehzahlregler auch der Istwert der Drehzahl der Brennkraftmaschine eingespeist wird, der den am Sollwertgeber gewählten Sollwert der Drehzahl der Brennkraftmaschine durch entsprechendes Einstellen des Brennstoffzumeßgliedes herstellt.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS dem Sollwertgeber .(10) ein zweiter Drehzahlregler (Rg) vorgeschaltet ist, der den Sollwert für die Abtriebsdrehzahl dee Getriebemotors vorgibt und in den der Istwert der Abtriebs» drehzahl des Getriebemotors (5) eingespeist wird, und daß das Ausgangssignal des zweiten Drehzahlreglers (Rg) unmittelbar
    den Sollwertgeber (10) beeinflußt.
    ■■"■■■. '■■■■... - 2 -
    109821/03 86 »ad original
    ·* 175U71
    .>. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch -gekennzeicnnet, a&h dem Sollwertgeber (10) ein Drehmomentenregler" (Rg1) vorgeschaltet ist, .eier den Sollwert für das Drehmoment des hydrostatischen Getriebes vorgibt und in den der im Getriebe herrschende Flüssigkeitsdruck unci das Schluck volumen des Oetriebemotors eingesiKJi'st werden, und (Jai.·. das Au«F:anßijßiRnal des rtreiiniomentenre-Glers (R0') unmittelbar den SolIWe!-ti-icbcr (10) beeinflußt.
    4. Einrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (10) ein mechanischer Raumnocken mit drei axial hintereinander liegenden Nocken (11 ble 15) ist,
    . eier einerseits von einer gehäusefe^t angeordneten Reglerfeder (21) in diesel· Achsrichtung» andererseits von einem Kolben (IC) beaufschlagt ist, auf den 3tetr, der Flüssigkeitsdruck von der Hochdruckseite des hydrostatischen Getriebes einwirkt.
    lj. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sollwertgeber als an sich bekannter pneumatischer, hydraulischer oder elektronischer Punkt!onsgeber dritter oder höherer Ordnung ausgebildet ist.
    ?. Einrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 5. dadurch f.ekenn r.eichnet, daß die Sollwerte rür <Uc Getriebepumpe und den Getriebemotor unmittelbar vom Sollwertgeber Übertragen worden.
    V. KLnrichUini1; nach einem der Ansprüche 1 bis j5, U.nJurch gekenn-
    scictinet. daß als Drehsahlmeßgeräte (9. ?5) Tachoijeneratoren dienen und d.ic !',ollwerte des Nockens (11) als elektriocho Impuls· dem
    (K^) augcfUhrt werden.
    ■AD ORIGJNAL m. 2' m
    109821/0386 ^_
    175U71
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler (R,, R0, R2')eltktronische Regler sind. ■·
    BAD ORiGlNAU
    109821/0388 '.
DE19681751471 1968-05-11 1968-06-05 Steuer- und Regeleinrichtung fuer ein hydrostatisches Getriebe Pending DE1751471A1 (de)

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