DE102014107231B4 - demand-flow-controlled hydrostatic drive system - Google Patents
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Abstract
Bedarfsstromgeregeltes hydrostatisches Antriebssystem (1), das zumindest einen von einer Pumpe (2) mit Druckmittel versorgbaren Verbraucher (V) umfasst, wobei die Pumpe (2) im Fördervolumen stufenlos verstellbar ist und im offenen Kreislauf betrieben ist, wobei die Pumpe (2) zur Veränderung des Fördervolumens eine Fördervolumenstelleinrichtung (11) aufweist, deren Einstellung mittels einer Stelleinrichtung (12) verstellbar ist, wobei das Antriebssystem (1) ein Load-Sensing-Regelventil (20) umfasst, das einer mit der Fördervolumenstelleinrichtung verbundenen Stellkolbeneinrichtung (13) der Stelleinrichtung (12) zugeordnet ist und das von dem Förderdruck der Pumpe (2), dem höchsten Lastdruck der Verbraucher (V) und einer Load-Sensing-Regeldruckdifferenz (ΔPLS) gesteuert ist, ein Lastdruck-Druckabschneideventil (50) umfasst, das einer den höchsten Lastdruck der Verbraucher (V) führenden Lastdruckmeldeleitung (10) zugeordnet ist und auf einen Grenzöffnungsdruck (PLS) eingestellt ist, und ein Entlastungsventil (60) umfasst, das die Verbindung einer Förderleitung (5) der Pumpe (2) mit einem Behälter (4) steuert und das von dem Förderdruck der Pumpe (2), dem höchsten Lastdruck der Verbraucher (V) und einer Entlastungs-Druckdifferenz (ΔPUDW) gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz (ΔPLS) des Load-Sensing-Regelventils (20), der Grenzöffnungsdruck (PLS) des Lastdruck-Druckabschneideventil (50) und die Entlastungs-Druckdifferenz (ΔPUDW) des Entlastungsventils (60) variabel und einstellbar ist, wobei die die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz (ΔPLS) des Load-Sensing-Regelventils (20), der Grenzöffnungsdruck (PLS) des Lastdruck-Druckabschneideventil (50) und die Entlastungs-Druckdifferenz (ΔPUDW) des Entlastungsventils (60) im Betrieb des Antriebssystems (1) veränderbar sind. Demand-flow-controlled hydrostatic drive system (1) which comprises at least one consumer (V) which can be supplied with pressure medium by a pump (2), the pump (2) being infinitely variable in terms of the delivery volume and being operated in an open circuit, the pump (2) having a delivery volume adjusting device (11) for changing the delivery volume, the setting of which can be adjusted by means of an adjusting device (12), the drive system (1) comprising a load-sensing control valve (20) which is assigned to an actuating piston device (13) of the adjusting device (12) which is connected to the delivery volume adjusting device and which is controlled by the delivery pressure of the pump (2), the highest load pressure of the consumers (V) and a load-sensing control pressure difference (ΔP LS ), a load pressure pressure cut-off valve (50) which is assigned to a load pressure signaling line (10) carrying the highest load pressure of the consumers (V) and is set to a limit opening pressure (P LS ), and a Relief valve (60) which controls the connection of a delivery line (5) of the pump (2) to a container (4) and which is controlled by the delivery pressure of the pump (2), the highest load pressure of the consumers (V) and a relief pressure difference (ΔP UDW ), characterized in that the load-sensing control pressure difference (ΔP LS ) of the load-sensing control valve (20), the limit opening pressure (P LS ) of the load pressure pressure cut-off valve (50) and the relief pressure difference (ΔP UDW ) of the relief valve (60) are variable and adjustable, wherein the load-sensing control pressure difference (ΔP LS ) of the load-sensing control valve (20), the limit opening pressure (P LS ) of the load pressure pressure cut-off valve (50) and the relief pressure difference (ΔP UDW ) of the relief valve (60) can be changed during operation of the drive system (1).
Description
Die Erfindung betrifft bedarfsstromgeregeltes hydrostatisches Antriebssystem, das zumindest einen von einer Pumpe mit Druckmittel versorgten Verbraucher umfasst, wobei die Pumpe im Fördervolumen stufenlos verstellbar ist und im offenen Kreislauf betrieben ist, wobei die Pumpe zur Veränderung des Fördervolumens eine Fördervolumenstelleinrichtung aufweist, deren Einstellung mittels einer Stelleinrichtung verstellbar ist, wobei das Antriebssystem ein Load-Sensing-Regelventil umfasst, das einer mit der Fördervolumenstelleinrichtung verbundenen Stellkolbeneinrichtung der Stelleinrichtung zugeordnet ist und das von dem Förderdruck der Pumpe, dem höchsten Lastdruck der Verbraucher und einer Load-Sensing-Regeldruckdifferenz gesteuert ist, ein Lastdruck-Druckabschneideventil umfasst, das einer den höchsten Lastdruck der Verbraucher führenden Lastdruckmeldeleitung zugeordnet ist und auf einen Grenzöffnungsdruck eingestellt ist, und ein Entlastungsventil umfasst, das die Verbindung einer Förderleitung der Pumpe mit einem Behälter steuert und das von dem Förderdruck der Pumpe, dem höchsten Lastdruck der Verbraucher und einer Entlastungs-Druckdifferenz gesteuert ist.The invention relates to a demand-flow-controlled hydrostatic drive system which comprises at least one consumer supplied with pressure medium by a pump, the pump being infinitely adjustable in terms of its delivery volume and being operated in an open circuit, the pump having a delivery volume adjusting device for changing the delivery volume, the setting of which can be adjusted by means of an adjusting device, the drive system comprising a load-sensing control valve which is assigned to an actuating piston device of the adjusting device which is connected to the delivery volume adjusting device and which is controlled by the delivery pressure of the pump, the highest load pressure of the consumers and a load-sensing control pressure difference, a load pressure pressure cut-off valve which is assigned to a load pressure signaling line carrying the highest load pressure of the consumers and is set to a limit opening pressure, and a relief valve which controls the connection of a delivery line of the pump to a container and which is controlled by the delivery pressure of the pump, the highest load pressure of the consumers and a relief pressure difference.
Bei Load-Sensing-geregelten Antriebssystemen ist die im Fördervolumen stufenlos verstellbare Pumpe mit einem Load-Sensing-Regelventil vorgesehen, um die Pumpe bei Überschreiten der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens zu beaufschlagen und somit im Fördervolumen zu verringern. Die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz ist überschritten, wenn der Förderdruck der Pumpe die Summe aus der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz und dem höchsten Lastdruck der Verbraucher übersteigt. Mit dem Load-Sensing-Regelventil wird somit in einem Load-Sensing-Antriebssystem eine Bedarfsstromregelung erzielt, mit der der von der Pumpe gelieferte Förderstrom an den von den angesteuerten Verbrauchern angeforderten Förderstrom angepasst wird. Die Dynamik ist hierbei von der Trägheit der Stelleinrichtung der Pumpe bestimmt. Durch die Bedarfsstromregelung der Pumpe mittels des Load-Sensing-Regelventils entsteht in dem Antriebssystem nur eine geringe Verlustleistung. Bei bekannten Load-Sensing-Antriebssystemen ist die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz an dem Load-Sensing-Regelventil fest vorgegeben und auf einen bestimmten Wert fest eingestellt. Bei bekannten Load-Sensing-Antriebssystemen ist es bekannt, die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz auf einen Wert von ca. 20bar fest einzustellen.In load-sensing-controlled drive systems, the pump, which can be continuously adjusted in terms of delivery volume, is provided with a load-sensing control valve in order to pressurize the pump in the direction of a reduction in the delivery volume when the load-sensing control pressure difference is exceeded, and thus to reduce the delivery volume. The load-sensing control pressure difference is exceeded when the delivery pressure of the pump exceeds the sum of the load-sensing control pressure difference and the highest load pressure of the consumers. The load-sensing control valve thus achieves demand flow control in a load-sensing drive system, with which the delivery flow supplied by the pump is adapted to the delivery flow requested by the controlled consumers. The dynamics are determined by the inertia of the pump's actuating device. By controlling the demand flow of the pump using the load-sensing control valve, only a low power loss occurs in the drive system. In known load-sensing drive systems, the load-sensing control pressure difference is fixed at the load-sensing control valve and set to a specific value. In known load-sensing drive systems, it is known to set the load-sensing control pressure difference to a value of approx. 20 bar.
Das Entlastungsventil, das auch als Umlaufdruckwaage oder Unload-Ventil bezeichnet wird, entlastet die Förderleitung der Pumpe zu dem Behälter, wenn die Entlastungs-Druckdifferenz überschritten wird. Die Entlastungs-Druckdifferenz ist überschritten, wenn der Förderdruck der Pumpe die Summe aus der Entlastungs-Druckdifferenz und dem höchsten Lastdruck der Verbraucher übersteigt. Das Entlastungsventil weist eine höhere Dynamik (Faktor 10 bis 100) und somit schnellere Reaktionszeit als die Verstellung des Fördervolumens der Pumpe durch das Load-Sensing-Regelventil auf. Durch die Verbindung der Förderleitung der Pumpe mit dem Behälter verursacht das Entlastungsventil jedoch eine Verlustleitung. Bei bekannten Load-Sensing geregelten Antriebssystemen ist die Entlastungs-Druckdifferenz an dem Entlastungsventil fest vorgegeben und auf einen bestimmten Wert fest eingestellt. Bei bekannten Load-Sensing-Antriebssystemen ist es bekannt, die Entlastungs-Druckdifferenz auf einen Wert von ca. 60bar fest einzustellen.The relief valve, also known as a circulation pressure compensator or unload valve, relieves the pump delivery line to the tank when the relief pressure difference is exceeded. The relief pressure difference is exceeded when the pump delivery pressure exceeds the sum of the relief pressure difference and the highest load pressure of the consumer. The relief valve has a higher dynamic (factor of 10 to 100) and thus a faster reaction time than adjusting the pump delivery volume using the load-sensing control valve. However, by connecting the pump delivery line to the tank, the relief valve causes a loss line. In known load-sensing controlled drive systems, the relief pressure difference at the relief valve is fixed and set to a certain value. In known load-sensing drive systems, it is known to set the relief pressure difference to a value of approx. 60 bar.
Das Lastdruck-Druckabschneideventil dient dazu, durch eine Begrenzung des höchsten Lastdruckes, der in der Lastdruckmeldeleitung des Antriebssystems geführt ist und an dem Load-Sensing-Regelventil ansteht, eine Druckabschneidung durch eine Verringerung des Fördervolumens der Pumpe zu erzielen. Das Lastdruck-Druckabschneideventil spricht an, sofern der höchste Lastdruck den Grenzöffnungsdruck übersteigt. Bei bekannten Pumpen für Load-Sensing-Antriebssysteme ist der Grenzöffnungsdruck an dem Lastdruck-Druckabschneideventil fest vorgegeben und auf einen bestimmten Wert fest eingestellt.The load pressure cut-off valve is used to achieve pressure cut-off by reducing the pump's delivery volume by limiting the highest load pressure that is routed in the load pressure signaling line of the drive system and is present at the load sensing control valve. The load pressure cut-off valve responds if the highest load pressure exceeds the limit opening pressure. In known pumps for load sensing drive systems, the limit opening pressure on the load pressure cut-off valve is fixed and set to a certain value.
Durch den fest eingestellte Grenzöffnungsdruck an dem Lastdruck-Druckabschneideventil, die fest eingestellte Entlastungs-Druckdifferenz an dem Entlastungsventil und die fest eingestellte Load-Sensing-Regeldruckdifferenz an dem Load-Sensing-Regelventil weisen bekannte Load-Sensing-Antriebssysteme durch die vorgenommene Abstimmung des Grenzöffnungsdrucks, der Entlastungs-Druckdifferenz und der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz eine vorgegebene Charakteristik auf, beispielsweise ein bestimmtes Stellverhalten der Pumpe und Ansprechverhalten des Lastdruck-Druckabschneideventils sowie des Entlastungsventils.Due to the fixed limit opening pressure on the load pressure cut-off valve, the fixed relief pressure difference on the relief valve and the fixed load sensing control pressure difference on the load sensing control valve, known load sensing drive systems have a predetermined characteristic due to the adjustment of the limit opening pressure, the relief pressure difference and the load sensing control pressure difference, for example a certain control behavior of the pump and response behavior of the load pressure cut-off valve and the relief valve.
Aus der
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mit der die Systemcharakteristik des Antriebssystems auf einfache Weise veränderbar ist.The present invention is based on the object of providing a pump of the type mentioned at the beginning, with which the system characteristics of the drive system can be changed in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, der Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventil und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils variabel und einstellbar ist, wobei die die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, der Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventil und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils im Betrieb des Antriebssystems veränderbar sind. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, den Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventil und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils im Betrieb des Antriebssystems jeweils variabel und veränderbar auszuführen und somit durch variable Vorgaben die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz, den Grenzöffnungsdruck und die Entlastungs-Druckdifferenz veränderbar auszuführen und zu kombinieren. Durch die verstellbare Load-Sensing-Regeldruckdifferenz, den verstellbaren Grenzöffnungsdruck und die verstellbare Entlastungs-Druckdifferenz wird somit eine situationsabhängige Vorgabe und/oder eine automatische Anpassung der Systemcharakteristik des hydrostatischen Antriebssystems ermöglicht.This object is achieved according to the invention in that the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve are variable and adjustable, wherein the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve are changeable during operation of the drive system. The inventive idea therefore consists in making the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve variable and changeable during operation of the drive system and thus making the load-sensing control pressure difference, the limit opening pressure and the relief pressure difference changeable and combining them using variable specifications. The adjustable load-sensing control pressure difference, the adjustable limit opening pressure and the adjustable relief pressure difference enable a situation-dependent specification and/or an automatic adjustment of the system characteristics of the hydrostatic drive system.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, der Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils in Abhängigkeit von der Betriebssituation des Antriebssystems veränderbar und vorgebbar. Hierdurch wird auf einfache Weise eine situationsabhängige Vorgabe und/oder eine automatische Anpassung der Systemcharakteristik des hydrostatischen Antriebssystems ermöglicht.According to a preferred embodiment of the invention, the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve can be changed and specified depending on the operating situation of the drive system. This enables a situation-dependent specification and/or an automatic adaptation of the system characteristics of the hydrostatic drive system in a simple manner.
Sofern das Antriebssystem rein hydraulisch mittels entsprechender Steuerdrücke steuerbar ist, beispielsweise rein hydraulisch mittels Steuerdrücken betätigbare Steuerventile für die Verbraucher aufweist, ist es möglich, die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, den Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils auf rein hydraulische Weise zu verändern, in dem anhand der Steuerdrücke entsprechende Betriebssituation erkannt werden und über Logikventil oder Steuerdruckkaskaden die Steuerdrücke zur Veränderung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz an das Load-Sensing-Regelventil, zur Veränderung des Grenzöffnungsdrucks an das Lastdruck-Druckabschneideventil und zur Veränderung der Entlastungs-Druckdifferenz an das Entlastungsventil geführt werden.If the drive system can be controlled purely hydraulically using appropriate control pressures, for example if it has control valves for the consumers that can be operated purely hydraulically using control pressures, it is possible to change the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve in a purely hydraulic manner by recognizing the corresponding operating situation based on the control pressures and passing the control pressures to the load-sensing control valve to change the load-sensing control pressure difference, to the load pressure cut-off valve to change the limit opening pressure and to the relief valve to change the relief pressure difference via logic valves or control pressure cascades.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist zur Veränderung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, des Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil und der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen. Mittels einer elektronischen Steuereinrichtung kann auf einfache Weise eine situationsabhängige Vorgabe und/oder eine automatische Anpassung der Systemcharakteristik des hydrostatischen Antriebssystems durch Veränderung und Anpassung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, des Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil und der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils erzielt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, an electronic control device is provided for changing the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve. By means of an electronic control device, a situation-dependent specification and/or an automatic adaptation of the system characteristics of the hydrostatic drive system can be achieved in a simple manner by changing and adapting the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve.
Eine situationsabhängige Vorgabe und/oder eine automatische Anpassung der Systemcharakteristik des hydrostatischen Antriebssystems durch Veränderung und Anpassung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, des Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil und der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils kann in Verbindung mit einer elektronischen Steuereinrichtung auf einfache Weise erzielt werden, wenn die elektronische Steuereinrichtung eingangsseitig mit Betätigungseinrichtungen in Wirkverbindung steht, an denen Verbraucherbewegungen vorgebbar sind. In Abhängigkeit von der durch die Betätigungseinrichtungen angesteuerten Verbraucherbewegung bzw. Verbraucherbewegungen können typische Verbraucheranforderungen bereits vor der Rückmeldung des Lastdruckes des Verbrauchers an das Load-Sensing-Regelventil, das Entlastungsventil und das Lastdruck-Absicherungsventils bei den Vorgaben der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz, der Entlastungs-Druckdifferenz und des Grenzöffnungsdruckes berücksichtigt werden und die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, des Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil und der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils entsprechend der Verbraucheranforderung eingestellt und vorgegeben werden. Hierdurch wird ein verbessertes Ansprechverhalten des erfindungsgemäßen Antriebssystems erzielt. Bei einem Bagger ist beispielsweise bei der Verbraucheranforderung „Heben-Ausleger“ der zu erwartende Hochdruck höher als bei der Verbraucheranforderung „Senken-Ausleger“.A situation-dependent specification and/or an automatic adaptation of the system characteristics of the hydrostatic drive system by changing and adapting the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve can be achieved in a simple manner in conjunction with an electronic control device if the electronic control device is operatively connected on the input side to actuating devices on which consumer movements can be specified. Depending on the consumer movement or movements controlled by the actuating devices, typical consumer requirements can be taken into account in the specifications of the load-sensing control pressure difference, the relief pressure difference and the limit opening pressure even before the load pressure of the consumer is reported back to the load-sensing control valve, the relief valve and the load pressure safety valve, and the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve can be set and specified in accordance with the consumer requirement. This results in improved response behavior of the drive system according to the invention. In an excavator, for example, the expected high pressure is higher for the consumer requirement "lift boom" than for the consumer requirement "lower boom".
Von der elektronische Steuereinrichtung können anhand der Betätigung der Betätigungseinrichtungen auf einfache Weise Betriebssituationen erkennt werden und die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, den Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils entsprechend der erkannten Betriebssituation des Antriebssystems verändert werden.The electronic control device can, by means of the actuation of the actuating device, operating situations can be easily recognized and the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve can be changed according to the recognized operating situation of the drive system.
Weiterhin kann die elektronische Steuereinrichtung anhand der Betätigung der Betätigungseinrichtungen auf einfache Weise situationstypische Verbraucherbewegungsanforderung erkennen und die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils, den Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventil und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils auf für die situationstypische Verbraucherbewegungsanforderung entsprechende Vorgaben einstellen.Furthermore, the electronic control device can easily detect situation-typical consumer movement requirements based on the actuation of the actuating devices and set the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve and the relief pressure difference of the relief valve to the appropriate specifications for the situation-typical consumer movement requirements.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind mittels der elektronischen Steuereinrichtung die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils derart eingestellt, dass die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils größer als die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils ist. Durch diese Einstellung und Vorgabe der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz und der Entlastungs-Druckdifferenz wird erzielt, dass das Entlastungsventil nur eingreift und die Förderleitung zum Behälter verbindet, wenn die von dem Load-Sensing-Regelventil gesteuerte Stelleinrichtung der Pumpe und somit die Dynamik der Verstellung der Pumpe der Dynamik des Antriebssystems nicht folgen kann. Dadurch wird eine aggressive Abstimmung der Stelleinrichtung der Pumpe und des Load-Sensing-Regelventils ermöglicht, die eine spontanes und schnelles Ansprechen der Veränderung des Fördervolumens der Pumpe bietet, da störende Druckspitzens im Förderdruck der Pumpe durch das Entlastungsventil abgebaut werden, das ein sanftes Ansprechen aufweist. Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem mit variabler Charakteristik kann durch eine entsprechende Vorgabe der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz auf ca. 20 bar und Vorgabe der Entlastungs-Druckdifferenz auf ca. 60bar ebenfalls als Sonderfall das Verhalten eines üblichen Load-Sensing-Antriebssystems abgebildet werden.According to an expedient embodiment of the invention, the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve and the relief pressure difference of the relief valve are set by means of the electronic control device in such a way that the relief pressure difference of the relief valve is greater than the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve. This setting and specification of the load-sensing control pressure difference and the relief pressure difference ensures that the relief valve only intervenes and connects the delivery line to the container when the pump control device controlled by the load-sensing control valve and thus the dynamics of the pump adjustment cannot follow the dynamics of the drive system. This enables an aggressive coordination of the pump control device and the load-sensing control valve, which offers a spontaneous and rapid response to the change in the pump's delivery volume, since disruptive pressure peaks in the pump's delivery pressure are reduced by the relief valve, which has a gentle response. In the drive system according to the invention with variable characteristics, the behavior of a conventional load-sensing drive system can also be reproduced as a special case by setting the load-sensing control pressure difference to approx. 20 bar and setting the relief pressure difference to approx. 60 bar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erkennt die elektronische Steuereinrichtung anhand der Betätigung der Betätigungseinrichtungen eine Verbraucherbewegungsanforderung mit einer hohen Dynamik und stellt bei einer Verbraucherbewegungsanforderung mit einer hohen Dynamik die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils derart ein, dass die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils kleiner als die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils ist. Durch diese Vorgabe der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz und der Entlastungs-Druckdifferenz erhält das Entlastungsventil Priorität vor dem Load-Sensing-Regelventil, so dass zu dynamische Anforderungen an die Stelleinrichtung der Pumpe zur Verstellung des Fördervolumens der Pumpe vermieden werden. Eine derartige Verbraucherbewegungsanforderung mit einer hohen Dynamik kann bei einem Bagger beispielsweise das Schütteln einer Schaufel sein, wobei die Betätigungseinrichtung des die Schaufel steuernden Steuerventils in schneller Weise in gegensinnige Richtungen betätigt wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the electronic control device recognizes a consumer movement request with a high dynamic response based on the actuation of the actuating devices and, in the case of a consumer movement request with a high dynamic response, sets the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve and the relief pressure difference of the relief valve in such a way that the relief pressure difference of the relief valve is smaller than the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve. By specifying the load-sensing control pressure difference and the relief pressure difference in this way, the relief valve is given priority over the load-sensing control valve, so that excessively dynamic demands on the pump's actuating device for adjusting the pump's delivery volume are avoided. Such a consumer movement request with a high dynamic response can, for example, be the shaking of a bucket in an excavator, whereby the actuating device of the control valve controlling the bucket is actuated quickly in opposite directions.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verändert die elektronische Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Betätigung der Betätigungseinrichtungen den Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil. Der Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil kann hierbei derart verändert und vorgegeben werden, dass die Betätigungssignale der Betätigungseinrichtungen, die die Steuerventile der Verbraucher ansteuern, als angeforderter Volumenstrom und somit angeforderte Verbrauchergeschwindigkeit interpretiert werden oder alternativ die Betätigungssignale der Betätigungseinrichtungen, die die Steuerventile der Verbraucher ansteuern, als angeforderter Druck und somit angeforderte Kraft bzw. Drehmoment des Verbrauchers interpretiert werden. Das erfindungsgemäße Load-Sensing-Antriebssystem kann somit mit einer für Drosselsteuerungssysteme üblichen Charakteristik lastfühlend betrieben werden. Weiterhin können dadurch, dass der Grenzöffnungsdruck des Lastdruck-Druckabschneideventil in Abhängigkeit von der Betätigung der Betätigungseinrichtungen und somit in Abhängigkeit von der angesteuerten Verbraucherfunktion des Antriebssystems verändert wird, unterschiedliche Kennlinien zwischen dem Betätigungssignals der Betätigungseinrichtung über dem Grenzöffnungsdruck eingestellt werden. Hierdurch kann für bestimmte Betriebssituationen, beispielsweise bei einem Bagger bei der Ansteuerung eines Auslegers im Hebenbetrieb, ein erhöhter Grenzöffnungsdruck an dem Lastdruck-Druckabschneideventil eingestellt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the electronic control device changes the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve depending on the actuation of the actuation devices. The limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve can be changed and specified in such a way that the actuation signals of the actuation devices that control the control valves of the consumers are interpreted as the requested volume flow and thus the requested consumer speed, or alternatively the actuation signals of the actuation devices that control the control valves of the consumers are interpreted as the requested pressure and thus the requested force or torque of the consumer. The load-sensing drive system according to the invention can thus be operated in a load-sensing manner with a characteristic that is usual for throttle control systems. Furthermore, by changing the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve depending on the actuation of the actuation devices and thus depending on the controlled consumer function of the drive system, different characteristics can be set between the actuation signal of the actuation device and the limit opening pressure. This allows an increased limit opening pressure to be set on the load pressure cut-off valve for certain operating situations, for example in an excavator when controlling a boom in lifting operation.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem mit variabler Charakteristik ermöglicht es, eine Aufwärmfunktion des Antriebssystems vorzusehen, in der die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils beispielsweise mittels der elektronischen Steuereinrichtung derart eingestellt sind, dass die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils kleiner als die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils ist. Durch diese Vorgabe wird erzielt, dass die Pumpe im Fördervolumen erhöht und das von der Pumpe geförderte Druckmittel über das geöffnete Entlastungsventil zum Behälter zirkuliert und somit aufgewärmt wird. Von der elektronischen Steuereinrichtung kann diese Aufwärmfunktion des Antriebssystems auf einfache Weise nach dem Start einer Arbeitsmaschine und entsprechend kalter Druckmitteltemperatur des Antriebssystems und/oder Umgebungstemperatur durchgeführt werden.The drive system according to the invention with variable characteristics makes it possible to provide a warm-up function of the drive system in which the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve and the relief pressure difference of the relief valve are set, for example by means of the electronic control device, such that the relief pressure difference of the relief valve is smaller than the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve This setting means that the pump's delivery volume is increased and the pressure medium delivered by the pump circulates to the container via the open relief valve and is thus warmed up. The electronic control device can easily carry out this warm-up function of the drive system after a working machine has started and the pressure medium temperature of the drive system and/or the ambient temperature is correspondingly cold.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem mit variabler Charakteristik ermöglicht es weiterhin, eine Bereitschaftsfunktion des Antriebssystems vorzusehen, in der die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils und die Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils beispielsweise mittels der elektronischen Steuereinrichtung derart eingestellt sind, dass die Pumpe einen Bereitschaftsvolumenstrom bei einem Bereitschaftsdruck in der Förderleitung zur Verfügung stellt. Mittels der elektronischen Steuereinrichtung wird es auf einfache Weise ermöglicht, in Betriebszuständen, in denen keine Verbraucher angesteuert sind, durch entsprechende Vorgabe der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz und der Entlastungs-Druckdifferenz eine Kombination aus Bereitschaftsdruck und Bereitschaftsvolumenstrom für einen Stand-By-Betrieb des Antriebssystems mit geringer Verlustleistung bereitzustellen.The drive system according to the invention with variable characteristics also makes it possible to provide a standby function of the drive system in which the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve and the relief pressure difference of the relief valve are set, for example by means of the electronic control device, in such a way that the pump provides a standby volume flow at a standby pressure in the delivery line. By means of the electronic control device, it is easily possible to provide a combination of standby pressure and standby volume flow for standby operation of the drive system with low power loss in operating states in which no consumers are controlled by appropriately specifying the load-sensing control pressure difference and the relief pressure difference.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem mit variabler Charakteristik ermöglicht es weiterhin, eine Boostfunktion des Antriebssystems vorzusehen, in der der Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil beispielsweise mittels der elektronischen Steuereinrichtung angehoben wird. Mittels der elektronischen Steuereinrichtung wird es auf einfache Weise ermöglicht, in bestimmten Betriebssituation und Betriebszuständen, den Grenzöffnungsdrucks des Lastdruck-Druckabschneideventil und somit den Maximaldruck des Antriebssystems zeitlich begrenzt anzuheben, um beispielsweise einen verklemmten oder festgefahrenen Verbraucher zu befreien.The drive system according to the invention with variable characteristics also makes it possible to provide a boost function of the drive system in which the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve is increased, for example, by means of the electronic control device. The electronic control device makes it easy to increase the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve and thus the maximum pressure of the drive system for a limited period of time in certain operating situations and operating states, for example to free a jammed or stuck consumer.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem mit variabler Charakteristik ermöglicht es weiterhin, eine die elektronische Steuereinrichtung anhand der Betätigung der Betätigungseinrichtungen einen Feinsteuerbetrieb des Verbrauchers erkennt und für den Feinsteuerbetrieb des Verbrauchers die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils absenkt. Dadurch kann die Kennlinie des einen Verbraucher ansteuernden Steuerventils auf einfache Weise beeinflusst werden, da das Absenken der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz den Feinsteuerbereich des Steuerventils bei geringer Steuerventilauslenkung vergrößert und ein Anheben der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz größere Volumenströme durch das Steuerventil ermöglicht. Der Feinsteuerbereich eines Verbrauchers kann von der elektronischen Steuereinrichtung auf einfache Weise anhand der Größe der Betätigung und somit der Größe der Auslenkung der Betätigungseinrichtung erkannt werden.The drive system with variable characteristics according to the invention also makes it possible for the electronic control device to recognize a fine control operation of the consumer based on the actuation of the actuating devices and to reduce the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve for the fine control operation of the consumer. This makes it easy to influence the characteristic curve of the control valve controlling a consumer, since reducing the load-sensing control pressure difference increases the fine control range of the control valve with a small control valve deflection and increasing the load-sensing control pressure difference enables larger volume flows through the control valve. The fine control range of a consumer can be easily recognized by the electronic control device based on the size of the actuation and thus the size of the deflection of the actuating device.
Das Load-Sensing-Regelventil ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung von dem Förderduck der Pumpe in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens der Pumpe und von dem höchsten Lastdruck der Verbraucher sowie einer Federeinrichtung in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens der Pumpe beaufschlagt, wobei zur Veränderung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils ein in Richtung der Verringerung des Fördervolumens der Pumpe wirkendes Förderdrucksignal an dem Load-Sensing-Regelventil oder ein in Richtung der Erhöhung des Fördervolumens der Pumpe wirkendes Lastdrucksignal an dem Load-Sensing-Regelventil beeinflussbar ist. Durch Beeinflussung, beispielsweise Absenken, der von dem Förderdrucksignal oder dem Lastdrucksignal gebildeten Hochdrucksignale an dem Load-Sensing-Regelventil kann auf einfache Weise die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz beeinflusst und verändert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the load-sensing control valve is acted upon by the pump's delivery pressure in the direction of a reduction in the pump's delivery volume and by the highest load pressure of the consumers and a spring device in the direction of an increase in the pump's delivery volume, wherein in order to change the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, a delivery pressure signal acting in the direction of reducing the pump's delivery volume or a load pressure signal acting in the direction of increasing the pump's delivery volume can be influenced at the load-sensing control valve. By influencing, for example lowering, the high-pressure signals formed by the delivery pressure signal or the load pressure signal at the load-sensing control valve, the load-sensing control pressure difference can be influenced and changed in a simple manner.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zur Veränderung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils eine die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz vorgebende Federeinrichtung in der Einstellung beeinflussbar. Durch Veränderung der die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz vorgebenden Federeinrichtung in der Vorspannung kann auf einfache Weise die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz beeinflusst und verändert werden.According to an alternative embodiment of the invention, in order to change the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, a spring device that specifies the load-sensing control pressure difference can be influenced in its setting. By changing the preload of the spring device that specifies the load-sensing control pressure difference, the load-sensing control pressure difference can be influenced and changed in a simple manner.
Gemäß einer alternativen und vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Veränderung der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz des Load-Sensing-Regelventils eine in Richtung der Erhöhung des Fördervolumens der Pumpe wirkende einstellbare Vorgabekraft an dem Load-Sensing-Regelventil erzeugbar. Durch Aufbringen einer einstellbaren Vorgabekraft an dem Load-Sensing-Regelventil kann auf einfache Weise die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz beeinflusst und verändert werden. Hierdurch kann auf einfache Weise ein bestehendes, vom Lastdrucksignal und Förderdrucksignal sowie einer Federeinrichtung gesteuertes Load-Sensing-Regelventil in der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz veränderbar und einstellbar ausgeführt werden.According to an alternative and advantageous embodiment of the invention, in order to change the load-sensing control pressure difference of the load-sensing control valve, an adjustable preset force acting in the direction of increasing the delivery volume of the pump can be generated on the load-sensing control valve. By applying an adjustable preset force to the load-sensing control valve, the load-sensing control pressure difference can be influenced and changed in a simple manner. This makes it easy to make an existing load-sensing control valve, which is controlled by the load pressure signal and delivery pressure signal as well as a spring device, changeable and adjustable in the load-sensing control pressure difference.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zur Veränderung des Grenzöffnungsdruckes des Lastdruck-Druckabschneideventil eine den Grenzöffnungsdruck vorgebende Feder in der Einstellung beeinflussbar. Durch Veränderung der den Grenzöffnungsdruck vorgebenden Feder in der Vorspannung kann auf einfache Weise der Grenzöffnungsdruck beeinflusst und verändert werden.According to one embodiment of the invention, in order to change the limit opening pressure of the load pressure cut-off valve, a spring which specifies the limit opening pressure can be influenced in its setting. By changing the limit opening The limit opening pressure can be easily influenced and changed by preloading the spring which specifies the opening pressure.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zur Veränderung des Grenzöffnungsdruckes des Lastdruck-Druckabschneideventil eine in Richtung einer Öffnungsstellung wirkende einstellbare Vorgabekraft an dem Lastdruck-Druckabschneideventil erzeugbar. Durch Aufbringen einer einstellbaren Vorgabekraft an dem Lastdruck-Druckabschneideventil kann auf einfache Weise der Grenzöffnungsdruck beeinflusst und verändert werden. Hierdurch kann auf einfache Weise ein bestehendes, vom Lastdrucksignal und einer Feder gesteuertes Lastdruck-Druckabschneideventil im Grenzöffnungsdruck veränderbar und einstellbar ausgeführt werden.According to an alternative embodiment of the invention, an adjustable preset force acting in the direction of an opening position can be generated on the load pressure pressure cut-off valve in order to change the limit opening pressure of the load pressure pressure cut-off valve. By applying an adjustable preset force to the load pressure pressure cut-off valve, the limit opening pressure can be influenced and changed in a simple manner. This makes it easy to make an existing load pressure pressure cut-off valve controlled by the load pressure signal and a spring changeable and adjustable in the limit opening pressure.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Veränderung der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils ein in Richtung einer Durchflussstellung wirkendes Förderdrucksignal an dem Entlastungssignal oder ein in Richtung einer Sperrstellung wirkendes Lastdrucksignal an dem Entlastungsventil beeinflussbar. Durch Beeinflussung, beispielsweise Absenken, der von dem Förderdrucksignal oder dem Lastdrucksignal gebildeten Hochdrucksignale an dem Entlastungsventil kann auf einfache Weise die Entlastungs-Druckdifferenz beeinflusst und verändert werden.According to one embodiment of the invention, in order to change the relief pressure difference of the relief valve, a delivery pressure signal acting in the direction of a flow position on the relief signal or a load pressure signal acting in the direction of a blocking position on the relief valve can be influenced. By influencing, for example lowering, the high-pressure signals formed by the delivery pressure signal or the load pressure signal on the relief valve, the relief pressure difference can be influenced and changed in a simple manner.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zur Veränderung der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils eine die Entlastungs-Druckdifferenz vorgebende Federeinrichtung in der Einstellung beeinflussbar. Durch Veränderung der die Entlastungs-Druckdifferenz vorgebenden Federeinrichtung in der Vorspannung kann auf einfache Weise die Entlastungs-Druckdifferenz beeinflusst und verändert werden.According to an alternative embodiment of the invention, in order to change the relief pressure difference of the relief valve, a spring device that specifies the relief pressure difference can be influenced in its setting. By changing the preload of the spring device that specifies the relief pressure difference, the relief pressure difference can be influenced and changed in a simple manner.
Gemäß einer alternativen und vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Veränderung der Entlastungs-Druckdifferenz des Entlastungsventils eine in Richtung der Sperrstellung wirkende Vorgabekraft an dem Entlastungsventil erzeugbar. Durch Aufbringen einer einstellbaren Vorgabekraft an dem Entlastungsventil kann auf einfache Weise die Entlastungs-Druckdifferenz beeinflusst und verändert werden. Hierdurch kann auf einfache Weise ein bestehendes, vom Lastdrucksignal und Förderdrucksignal sowie einer Federeinrichtung gesteuertes Entlastungsventil in der Entlastungs-Druckdifferenz veränderbar und einstellbar ausgeführt werden.According to an alternative and advantageous embodiment of the invention, a preset force acting in the direction of the blocking position can be generated on the relief valve to change the relief pressure difference of the relief valve. By applying an adjustable preset force to the relief valve, the relief pressure difference can be influenced and changed in a simple manner. This makes it easy to make an existing relief valve controlled by the load pressure signal and delivery pressure signal as well as a spring device so that the relief pressure difference can be changed and adjusted.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Erzeugung der einstellbaren Vorgabekraft jeweils ein mit einer Druckquelle in Verbindung stehendes Vorsteuerventil vorgesehen. Mit einem zusätzlichen Vorsteuerventil kann auf einfache Weise aus dem Druck der Druckquelle eine einstellbare Vorgabekraft an dem Load-Sensing-Regler zur Vorgabe der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz bzw. an dem Entlastungsventil zur Vorgabe der Entlastungs-Druckdifferenz bzw. dem Lastdruck-Druckabschneideventil zur Vorgabe des Grenzöffnungsdrucks erzeugt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, a pilot valve connected to a pressure source is provided to generate the adjustable preset force. With an additional pilot valve, an adjustable preset force can be generated in a simple manner from the pressure of the pressure source at the load-sensing regulator for specifying the load-sensing control pressure difference or at the relief valve for specifying the relief pressure difference or the load pressure pressure cut-off valve for specifying the limit opening pressure.
Das Vorsteuerventil ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung jeweils als ein im Einstelldruck veränderbares Druckminderventil ausgebildet. Sofern die Druckminderventile elektrischen im Einstelldruck veränderbar sind, können diese auf einfache Weise von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuert werden, um eine entsprechende Vorgabekraft zur Vorgabe der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz, der Entlastungs-Druckdifferenz und des Grenzöffnungsdrucks zu erzeugen.According to an advantageous embodiment of the invention, the pilot valve is designed as a pressure reducing valve whose setting pressure can be changed. If the pressure reducing valves can be electrically changed in their setting pressure, they can be easily controlled by the electronic control device in order to generate a corresponding setting force for setting the load-sensing control pressure difference, the relief pressure difference and the limit opening pressure.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figure.
In der Figur ist der hydraulische Schaltplan eines erfindungsgemäßen Load-Sensing geregelten Antriebssystems 1 mit einer Pumpe 2 dargestellt, die einen oder mehrere Verbraucher V mit Druckmittel versorgt. Die Pumpe 2 ist von einem Antriebsmotor M, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetrieben.The figure shows the hydraulic circuit diagram of a load-sensing controlled
Die Pumpe 2 ist als eine im Fördervolumen stufenlos verstellbare Pumpe ausgebildet, die im offenen Kreislauf betrieben ist und einseitig im Fördervolumen zwischen einer Stellung „Min“ mit minimalem Fördervolumen und einer Stellung „Max“ mit maximalem Fördervolumen verstellbar ist. Die Pumpe 2 steht zum Ansaugen von Druckmittel mittels einer Leitung 3 mit einem Behälter 4 in Verbindung und fördert in eine Förderleitung 5. Zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit ist für jeden Verbraucher V des hydrostatischen Antriebssystems 1 jeweils ein Steuerventil 7 vorgesehen, das als in Zwischenstellungen drosselndes Wegeventil ausgebildet ist. In der Figur ist lediglich ein Steuerventil 7 für einen Verbraucher V dargestellt. Es versteht sich, dass analog weitere Steuerventile 7 für weitere Verbraucher V vorgesehen sein können.The
Das in der Figur dargestellte Steuerventil 7 ist an die Förderleitung 5, den Behälter 4 sowie zu dem Verbraucher 6 geführten Druckmittelleitungen 8a, 8b angeschlossen. In einer dargestellten Neutralstellung 7a, die als geschlossene Mittelstellung ausgebildet sein kann, sind die Anschlüsse abgesperrt. Bei einer Betätigung des Steuerventils 7 wird das Steuerventil 7 in Richtung der Schaltstellungen 7b bzw. 7c beaufschlagt, in denen das Steuerventil 7 die Verbindung der zu dem Verbraucher 6 geführten Druckmittelleitungen 8a, 8b mit der Förderleitung 5 und dem Behälter 4 steuert und in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal einen bestimmten Öffnungsquerschnitt von der Förderleitung 5 zur Druckmittelleitung 8a bzw. 8b freigibt. In den Schaltstellungen 7b bzw. 7c wird der Lastdruck des angesteuerten Verbrauchers 6 erfasst und in eine Lastdruckmeldezweigleitung 9 gemeldet. Die Lastdruckmeldezweigleitung 9 steht mit einer Lastdruckmeldeleitung 10 des Antriebssystems 1 in Verbindung, in der bei der Ansteuerung mehrerer Verbraucher V der höchste Lastdruck der angesteuerten Verbraucher V ansteht.The
Die Pumpe 2 ist als Load-Sensing geregelte, im Fördervolumen verstellbare Pumpe ausgebildet, deren Fördervolumen mittels einer Fördervolumenstelleinrichtung 11, beispielsweise einer in der Neigung verstellbaren Schrägscheibe einer als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgebildeten Pumpe, einstellbar ist. Die Fördervolumenstelleinrichtung 11 ist mittels einer Stelleinrichtung 12 einstellbar. Die Stelleinrichtung 12 betätigt eine Stellkolbeneinrichtung 13, die zur Betätigung mit der Fördervolumenstelleinrichtung 11 in Wirkverbindung steht.The
Die Stellkolbeneinrichtung 13 weist einen in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens wirkenden und die Fördervolumenstelleinrichtung 11 betätigenden Stellkolbendruckraum 13a auf und einen in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens wirkenden und die Fördervolumenstelleinrichtung 11 betätigenden Stellkolbendruckraum 13b auf. Der Stellkolbendruckraum 13b ist mittels einer Zweigleitung 14 mit der Förderleitung der Pumpe 2 verbunden. In dem Stellkolbendruckraum 13b kann eine Feder 15 angeordnet sein.The
Die Stelleinrichtung 12 steht eingangsseitig mit der den höchsten Lastdruck der Verbraucher führenden Lastdruckmeldeleitung 10 in Verbindung.The
Die Stelleinrichtung 12 umfasst ein Load-Sensing-Regelventil 20, das mittels einer Zweigleitung 21 an die Förderleitung 5 der Pumpe 2, mittels einer Behälterleitung 22 an den Behälter 4 und mittels einer Steuerleitung 23 an den Stellkolbendruckraum 13a angeschlossen ist. Das Load-Sensing-Regelventil 20 weist eine in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens der Pumpe 2 wirkende Steuerstellung 20a auf. In der Steuerstellung 20a ist die Zweigleitung 21 an die Steuerleitung 23 angeschlossen. Die beiden Stellkolbendruckräumen 13a, 13b sind somit von dem Förderdruck der Pumpe 2 beaufschlagt. Der Stellkolbendruckraum 13a weist eine größere Fläche als der Stellkolbendruckraum 13b auf, wodurch die Stellkolbeneinrichtung 13 die Pumpe 2 in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens beaufschlagt wird. Das Load-Sensing-Regelventil 20 weist eine in Richtung einer Vergrößerung des Fördervolumens der Pumpe 2 wirkende Steuerstellung 20b auf. Das Load-Sensing-Regelventil 20 ist als ein in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet. In der Steuerstellung 20b ist die Zweigleitung 21 an die Behälterleitung 22 angeschlossen. Der Stellkolbendruckraum 13a ist somit zum Behälter 4 entlastet, so dass die Stellkolbeneinrichtung 13 von dem in dem Stellkolbendruckraum 13b anstehende Förderdruck der Pumpe 2 in Richtung einer Vergrößerung des Fördervolumens beaufschlagt ist. In der Zweigleitung 21 ist eine Drosseleinrichtung 25 angeordnet, die von einer Blende oder einer Düse gebildet sein kann. In der Zweigleitung 22 ist eine Drosseleinrichtung 26 angeordnet, die von einer Blende oder einer Düse gebildet sein kann. Die Drosseleinrichtungen 25, 26 ermöglichen eine Beeinflussung des Verstellverhaltens und der Stellzeit der Fördervolumenstelleinrichtung 11.The
Das Load-Sensing-Regelventil 20 ist von dem Förderdruck der Pumpe 2 in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens der Pumpe 2 beaufschlagt ist. Hierzu ist eine mit der Förderleitung 5 in Verbindung stehende Steuerleitung 27 an eine in Richtung der Steuerstellung 20a wirkende Steuerfläche 28 des Load-Sensing-Regelventils 20 angeschlossen. Das Load-Sensing-Regelventil 20 ist von dem höchsten Lastdruck der Verbraucher in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens der Pumpe 2 beaufschlagt. Hierzu ist eine mit der Lastdruckmeldeleitung 10 in Verbindung stehende Steuerleitung 29 an eine in Richtung der Steuerstellung 20b wirkende Steuerfläche 30 des Load-Sensing-Regelventils 20 angeschlossen. Das Load-Sensing-Regelventil 20 ist weiterhin von einer Load-Sensing-Regeldruckdifferenz ΔpLS beaufschlagt, die zusammen mit dem höchsten Lastdruck in Richtung der Steuerstellung 20b wirkt. Das Load-Sensing-Regelventil 20 wird von dem in der Steuerleitung 27 anstehenden Förderdruck in die in Richtung der Verringerung des Fördervolumens der Pumpe 2 wirkende Steuerstellung 20a beaufschlagt, wenn der anstehende Förderdruck der Pumpe 2 die Summe aus dem in der Steuerleitung 29 anstehenden höchsten Lastdruck der Verbraucher V und der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz ΔpLS übersteigt. Das Load-Sensing-Regelventil 20 ist weiterhin von Federn 24a, 24b beaufschlagt.The load-sensing
Erfindungsgemäß ist die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz ΔpLS des Load-Sensing-Regelventils 20 variabel und einstellbar. Hierzu ist an dem Load-Sensing-Regelventil 20 eine in Richtung der Erhöhung des Fördervolumens der Pumpe 2 wirkende einstellbare Vorgabekraft an dem Load-Sensing-Regelventil 20 erzeugbar. Zur Erzeugung der einstellbaren Vorgabekraft ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vorsteuerventil 31 vorgesehen, das eingangsseitig mit einer Druckquelle 35 in Verbindung steht und ausgangsseitig einen Steuerdruck und somit eine Vorgabekraft erzeugt, die das Load-Sensing-Regelventil 20 in die in Richtung der Vergrößerung des Fördervolumens der Pumpe 2 wirkende Steuerstellung 20b beaufschlagt. Die Druckquelle 35 ist beispielsweise als Speisepumpe des Antriebssystems 1 ausgebildet. Die Druckquelle 35 steht ebenfalls zum Antrieb mit dem Antriebsmotor M in trieblicher Verbindung.According to the invention, the load-sensing control pressure difference Δp LS of the load-sensing
Das Vorsteuerventil 31 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als im Einstelldruck veränderbares Druckminderventil 32 ausgebildet. Das Vorsteuerventil 31 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel elektrisch im Einzeldruck veränderbar und weist hierzu eine elektrische Betätigungseinrichtung 33 auf, beispielsweise einen als Proportionalmagneten ausgebildeten Magneten.In the illustrated embodiment, the
Die elektrische Betätigungseinrichtung 33 steht zur Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinrichtung 40 in Verbindung, die eingangsseitig mit Betätigungseinrichtungen 41, beispielsweise einem oder mehrere Joysticks, in Wirkverbindung steht.The
Die manuell betätigbaren Betätigungseinrichtungen 41 dienen zur Vorgabe von Verbraucherbewegungen der Verbraucher V des Antriebssystems 1. Die elektronische Steuereinrichtung 40 dient weiterhin zur Ansteuerung der die Verbraucher V steuernden Steuerventile 7 des Antriebssystems 1. Das Steuerventil 7 weist zu dessen Betätigung in Richtung der Schaltstellungen 7b und 7c entsprechende elektrische Ansteuereinrichtungen 42a, 42b auf, beispielsweise Magnete, die ausgangsseitig mit der Steuereinrichtung 40 in Verbindung stehen und von der Steuereinrichtung 40 durch ein entsprechendes Ansteuersignal ansteuerbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Steuerventile 7 elektro-hydraulisch betätigbar, wozu die Ansteuereinrichtungen 42a, 42b von elektrisch ansteuerbaren Steuerdruckventilen 43a, 43b gebildet sind, beispielsweise Druckminderventile, die eingangsseitig mit der Druckquelle 35 in Verbindung stehen und ausgangsseitig einen das Steuerventil 7 beaufschlagenden Steuerdruck erzeugen.The manually operable actuating devices 41 are used to specify consumer movements of the consumers V of the
Die Stelleinrichtung 12 umfasst weiterhin ein Lastdruck-Druckabschneideventil 50, das der den höchsten Lastdruck der Verbraucher führenden Lastdruckmeldeleitung 10 zugeordnet ist auf einen Grenzöffnungsdruck pLS eingestellt ist.The
Das Lastdruck-Druckabschneideventil 50 ist in einer Verbindungsleitung 51 angeordnet, die von der Lastdruckmeldeleitung 10 zum Behälter 4 geführt ist.The load pressure cut-off
Das Lastdruck-Druckabschneideventil 50 ist als Druckbegrenzungsventil ausgebildet, das von einer Feder 52 in eine Sperrstellung und von dem in der Lastdruckmeldeleitung 10 anstehenden Lastdruck in eine Öffnungsstellung beaufschlagt ist. Hierzu ist eine mit der Lastdruckmeldeleitung 10 in Verbindung stehende Steuerleitung 53 an eine in Richtung der Öffnungsstellung wirkende Steuerfläche 54 des Lastdruck-Druckabschneideventils 50 angeschlossen. Das Lastdruck-Druckabschneideventil 50 wird von dem in der Steuerleitung 53 anstehenden höchsten Lastdruck der Verbraucher in die Öffnungsstellung beaufschlagt, wenn der in der Steuerleitung 53 anstehenden höchsten Lastdruck der Verbraucher den Grenzöffnungsdruck pLS übersteigt.The load pressure cut-off
Erfindungsgemäß ist der Grenzöffnungsdruck pLS des Lastdruck-Druckabschneideventils 50 variabel und einstellbar. Hierzu ist an dem Lastdruck-Druckabschneideventil 50 eine in Richtung der Öffnungsstellung wirkende einstellbare Vorgabekraft erzeugbar. Zur Erzeugung der einstellbaren Vorgabekraft ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vorsteuerventil 55 vorgesehen, das eingangsseitig mit der Druckquelle 35 in Verbindung steht und ausgangsseitig einen Steuerdruck und somit eine Vorgabekraft erzeugt, die das Lastdruck-Druckabschneideventils 50 in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagt.According to the invention, the limit opening pressure p LS of the load pressure pressure cut-off
Das Vorsteuerventil 55 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als im Einstelldruck veränderbares Druckminderventil 56 ausgebildet. Das Vorsteuerventil 55 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel elektrisch im Einstelldruck veränderbar und weist hierzu eine elektrische Betätigungseinrichtung 57 auf, beispielsweise einen als Proportionalmagneten ausgebildeten Magneten.In the illustrated embodiment, the
Die elektrische Betätigungseinrichtung 57 steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 40 in Verbindung.The
Die Stelleinrichtung 12 umfasst weiterhin ein Entlastungsventil 60, das die Verbindung der Förderleitung 5 der Pumpe 2 mit dem Behälter 4 steuert.The
Das Entlastungsventil 60 ist in einer die Förderleitung 5 mit dem Behälter 4 verbindenden Verbindungsleitung 61 angeordnet. Das Entlastungsventil 60 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil mit einer Sperrstellung 60a und einer Durchflussstellung 60b ausgebildet.The
Das Entlastungsventil 60 ist von dem Förderdruck der Pumpe 2 in Richtung der Durchflussstellung 60b beaufschlagt. Hierzu ist eine mit der Förderleitung 5 in Verbindung stehende Steuerleitung 62 eine in Richtung der Durchflussstellung 60b wirkende Steuerfläche 63 des Entlastungsventils 60 angeschlossen. Das Entlastungsventil 60 ist von dem höchsten Lastdruck der Verbraucher in Richtung der Sperrstellung 60a beaufschlagt. Hierzu ist eine mit der Lastdruckmeldeleitung 10 in Verbindung stehende Steuerleitung 64 an eine in Richtung der Sperrstellung 60a wirkende Steuerfläche 65 des Entlastungsventils 60 angeschlossen. Das Entlastungsventil 60 ist weiterhin von einer Entlastungs-Druckdifferenz ΔpUDW beaufschlagt, die zusammen mit dem höchsten Lastdruck in Richtung der Sperrstellung 60a wirkt. Das Entlastungsventil 60 wird von dem in der Steuerleitung 62 anstehenden Förderdruck in die Durchflussstellung 60b beaufschlagt, wenn der anstehende Förderdruck der Pumpe die Summe aus dem in der Steuerleitung 64 anstehenden höchsten Lastdruck der Verbraucher V und der Entlastungs-Druckdifferenz ΔpUDW übersteigt. Das Entlastungsventil 60 ist weiterhin von Federn 66a, 66b beaufschlagt.The
Erfindungsgemäß ist die Entlastungs-Druckdifferenz ΔpUDW des Entlastungsventils 60 variabel und einstellbar. Hierzu ist an dem Entlastungsventil 60 eine in Richtung der Sperrstellung 60a wirkende einstellbare Vorgabekraft an dem Entlastungsventil 60 erzeugbar. Zur Erzeugung der einstellbaren Vorgabekraft ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vorsteuerventil 70 vorgesehen, das eingangsseitig mit der Druckquelle 35 in Verbindung steht und ausgangsseitig einen Steuerdruck und somit eine Vorgabekraft erzeugt, die das Entlastungsventil 60 in Richtung der Sperrstellung 60a beaufschlagt.According to the invention, the relief pressure difference Δp UDW of the
Das Vorsteuerventil 70 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als im Einstelldruck veränderbares Druckminderventil 71 ausgebildet. Das Vorsteuerventil 70 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel elektrisch im Einstelldruck veränderbar und weist hierzu eine elektrische Betätigungseinrichtung 72 auf, beispielsweise einen als Proportionalmagneten ausgebildeten Magneten.In the illustrated embodiment, the
Die elektrische Betätigungseinrichtung 72 steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 40 in Verbindung.The electrical actuating device 72 is connected to the
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem können mittels der elektronischen Steuereinrichtung 40 durch Ansteuerung der Vorsteuerventile 31, 55, 70 variable Vorgaben für die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz APLS des Load-Sensing-Regelventils 20, für den Grenzöffnungsdruck PLS des Lastdruck-Druckabschneideventil 50 und für die Entlastungs-Druckdifferenz ΔPUDW des Entlastungsventils 60 erzeugt werden. Durch die variablen Vorgaben können die Load-Sensing-Regeldruckdifferenz ΔPLS des Load-Sensing-Regelventils 20, der Grenzöffnungsdruck PLS des Lastdruck-Druckabschneideventil 50 und die Entlastungs-Druckdifferenz ΔPUDW des Entlastungsventils 60 verändert und verschieden kombiniert werden. Die Verstellbarkeit und Einstellbarkeit der Load-Sensing-Regeldruckdifferenz ΔPLS des Load-Sensing-Regelventils 20, des Grenzöffnungsdruck PLS des Lastdruck-Druckabschneideventil 50 und der Entlastungs-Druckdifferenz ΔPUDW des Entlastungsventils 60 ermöglicht eine situationsabhängige Vorgabe und/oder eine automatische Anpassung der Charakteristik des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1.In the drive system according to the invention, variable specifications for the load-sensing control pressure difference AP LS of the load-sensing
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