DE10142147A1 - Steuerungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium, bei dem der Arbeitsmediumdruck in Abhängigkeit einer Steuergröße durch Druckbegrenzung oder Druckminderung innerhalb eines Nenndruckbereichs und eines Maximaldruckbereichs eingestellt wird, wobei der Maximaldruckbereich zwischen dem Nenndruckbereich und einem Systemdruckwert liegt, das sich durch auszeichnet, dass sich bei gleicher Änderung der Steuergröße der Arbeitsmediumdruckwert im Maximaldruckbereich größer als im Nenndruckbereich ändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung eines hydrauli­ schen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Steuerungseinrichtung für die Versor­ gung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8.

Es ist bekannt, einen hydraulischen Verbraucher mit einem Arbeits­ medium zu versorgen, wobei dessen Arbeitsmediumdruck in Abhän­ gigkeit einer Steuergröße durch Druckbegrenzung oder Druckminde­ rung eingestellt werden kann. Hierzu sind an sich bekannte Druck­ begrenzungs- oder Druckminderventile vorgesehen, die über ein Ansteuermittel, beispielsweise ein vorgesteuertes Proportionalventil, angesteuert werden. Um den Verbraucher in verschiedenen Be­ triebspunkten arbeiten lassen zu können, ist der über die Druckbe­ grenzung oder Druckminderung eingestellte Arbeitsmediumdruck innerhalb eines Nenndruckbereichs variierbar. Bei einem Verbrau­ cher, bei dem von außen wirkende Kräfte die Leistungsabgabe des Verbrauchers beeinflussen, ist vorgesehen, dass bei bestimmten von außen wirkenden Kraftgrößen der Arbeitsmediumdruck über den Nenndruckbereich hinaus eingestellt werden kann. Beispielsweise bei hydraulischen Verstelleinrichtungen kann es notwendig sein, dass zur Erzielung des Einstellergebnisses der Arbeitsdruckbereich über den Nenndruckbereich hinaus erhöht werden muss. Somit kann der Arbeitsmediumdruck auch in einem Maximaldruckbereich einge­ stellt werden, wobei dieser Maximaldruckbereich zwischen dem Nenndruckbereich und einem systembedingten Maximaldruck liegt.

Der am Verbraucher eingestellte Arbeitsmediumdruck ist dabei - wie vorstehend erwähnt - abhängig von der Steuergröße. Das heißt, dass bei einer Ansteuerung mit einer elektrischen Steuergröße der Ar­ beitsmediumdruck ansteigt, wenn auch die Steuergröße, insbeson­ dere ein elektrischer Strom, ansteigt. Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt vorgesehen sein, so dass bei fallendem elektri­ schen Strom der Arbeitsmediumdruck ansteigt. Es ist also eine Pro­ portionalität zwischen Steuergröße und Arbeitsmediumdruck gege­ ben. Wird dieser Zusammenhang in einem Koordinatensystem auf­ getragen, wobei auf einer der Koordinatenachsen die Steuergröße und auf der anderen Koordinatenachse der Arbeitsmediumdruck aufgetragen sind, ergibt sich eine nahezu gerade Kennlinie mit kon­ stanter Steigung über den gesamten Steuergrößenbereich.

Nachteilig hierbei ist, dass mit großer Druckübersetzung gearbeitet wird, da im gesamten Nenndruck- und Maximaldruckbereich die Kennlinie dieselbe Steigung aufweist und daher relativ steil verläuft. Insbesondere dann, wenn die oberen Druckgrenzen im Nenn- und Maximaldruckbereich weit auseinander liegen. Durch die große Druckübersetzung wirkt sich also eine relativ kleine Änderung der Steuergröße in einer sehr großen Änderung des Arbeitsmediumdru­ ckes für den hydraulischen Verbraucher aus. Insbesondere im Nenndruckbereich ist dies von Nachteil, da der Arbeitsmediumdruck relativ genau an dem hydraulischen Verbraucher eingestellt werden sollte.

Beispielsweise in Automatikgetrieben mit stufenlosen Drehzahlüber­ setzungsmittel, insbesondere Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, ist das bekannte Verfahren zur Ansteuerung für die Anpressung der Kegelscheiben an das Umschlingungsmittel von Nachteil, da im Nenndruckbereich der Anpressungsdruck lediglich ungenau einge­ stellt werden kann. Der Anpressungsdruck ist in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment genau einzustellen. Eine unge­ naue Einstellung wirkt sich insbesondere auf den Wirkungsgrad des Getriebes aus, da ein zu hoher Anpressungsdruck den Wirkungs­ grad verschlechtert. Bei einem zu niedrigen Anpressungsdruck be­ steht hingegen die Gefahr, dass das Umschlingungsmittel durch­ rutscht und die Kegelscheiben beschädigt. Die große Drucküberset­ zung bei dem bekannten Verfahren beziehungsweise der bekannten Steuerung wirkt sich außerdem auf die Gesamthysterese der Steue­ rung aus, wobei sich die Gesamthysterese aus der Hysterese des Ansteuermittels und des Druckbegrenzungs- beziehungsweise Druckminderventils zusammensetzt. Das heißt, dass sich die Ge­ samthysterese aus der Hysterese des Ansteuermittels multipliziert mit der Druckübersetzung und der Ventilkörperhysteresekraft divi­ diert durch die Fläche der Druckrückführung zusammensetzt, die als Quotient aus Vorsteuerfläche und Druckübersetzung anzusehen ist. Die Druckübersetzung als Faktor hat somit einen sehr hohen Ein­ fluss auf die Gesamthysterese.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium und eine Steuerungseinrichtung für die Versorgung des hydraulischen Verbrauchers anzugeben, das/die die vorstehend erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Versorgung ei­ nes hydraulischen Verbrauchers mit Arbeitsmedium, das die im An­ spruch 1 genannten Merkmale aufweist. Vorteilhaft ist es, wenn der Arbeitsmediumdruckwert sich sprunghaft größer oder stärker ändert. Der Arbeitsmediumdruck wird in Abhängigkeit einer Steuergröße durch Druckbegrenzung oder Druckminderung innerhalb eines Nenndruckbereichs und eines Maximaldruckbereichs eingestellt. Der Maximaldruckbereich liegt zwischen dem Nenndruckbereich und ei­ nem Systemdruckwert, der beispielsweise durch den maximal be­ reitgestellten Druck einer Fördereinrichtung gebildet ist. Erfindungs­ gemäß zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass sich bei glei­ cher Änderung der Steuergröße der Arbeitsmediumdruckwert im Ma­ ximaldruckbereich größer als im Nenndruckbereich ändert. Bildlich gesehen bedeutet dies, dass in einem orthogonalen Koordinaten­ system bei auf einer Koordinatenachse aufgetragener Steuergröße und auf der anderen Koordinatenachse wiedergegebenem Arbeits­ mediumdruck sich eine Kennlinie einstellt, die im Nenndruckbereich flacher verläuft als im Maximaldruckbereich. Damit ist die Druck­ übersetzung im Nenndruckbereich geringer, so dass die Ge­ samthysterese der Steuerung geringer ist, wodurch sich auch der Arbeitsmediumdruck am Verbraucher genauer einstellen lässt. Im Nenndruckbereich wird also ein Feinregelbereich bereitgestellt, wo­ bei im Maximaldruckbereich eine wesentlich gröbere Regelung des Arbeitsmediumdruckes vorliegt. Der Maximaldruckbereich kann sich bis an den maximalen Systemdruck erstrecken.

Bevorzugt wird als Steuergröße für die Druckbegrenzung ein Medi­ umdruck verwendet, mit dem somit auf einfache Art und Weise ein Ventil für die Druckbegrenzung oder Druckminderung angesteuert werden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass als Steu­ ergröße ein elektrischer Strom oder eine Spannung dient, mit dem/der ein elektrisch ansteuerbares Ventil für die Druckbegrenzung oder Druckminderung angesteuert wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Steuergrö­ ße von einem Ansteuermittel moduliert wird, an dem eine Vorsteuer­ größe anliegt. Insbesondere bei Automatik-Getrieben wird für die gesamte Getriebesteuerung eine Vorsteuergröße bereitgestellt, die beispielsweise als Vorsteuerdruck realisiert sein kann. Der Vorsteu­ erdruck, beispielsweise 5 bar, kann sehr genau mittels eines Druck­ minderventils eingestellt werden. Die Steuergröße für die Druckbe­ grenzung beziehungsweise Druckminderung wird dann aus diesem Vorsteuerdruck gewonnen. Das Ansteuermittel kann also als weite­ res Druckminderventil oder als elektrisch angesteuertes Proportio­ nalventil ausgebildet sein.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Verbraucher durch ein stufenlos verstellbares Drehzahlübersetzungsmittel in ei­ nem Automatik-Getriebe gebildet. Ein derartiges Drehzahlüberset­ zungsmittel ist beispielsweise in einem stufenlosen Automatik- Getriebe ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, wie es bei­ spielsweise in der DE 195 46 293 A1 gezeigt ist. Bei diesem Kegel­ scheibenumschlingungsgetriebe muss der Anpressdruck zwischen den Kegelscheiben und dem Umschlingungsmittel in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment eingestellt werden. Arbeitet das Getriebe unter Normal- beziehungsweise Nennbedingungen, wird der Arbeitsmediumdruck für die Anpresseinheit zur Kegelschei­ benanpressung innerhalb des Nenndruckbereiches variiert. Durch äußere Einflüsse kann es jedoch gegeben sein, dass der Anpress­ druck über den Nenndruckbereich hinaus erhöht werden muss, um ein Durchrutschen des Umschlingungsmittels zu vermeiden. Eine derartige Situation kann beispielsweise vorliegen, wenn ein Kraft­ fahrzeug mit einem derartigen Automatik-Getriebe auf einer Eisflä­ che beschleunigt wird, dabei die Antriebsräder durchdrehen und durch Fortbewegung des Kraftfahrzeugs die Räder dann von der Eisfläche herunter kommen und Kontakt mit dem üblichen Fahr­ bahnbelag haben und nicht mehr durch rutschen. Dabei erhöht sich das zu übertragende Drehmoment schlagartig, und zwar über den Nennbereich hinaus. Der Arbeitsmediumdruck für die Anpressung der Kegelscheiben an das Umschlingungsmittel muss in solchen besonderen Betriebssituationen so ausgelegt werden, dass etwa das 2- bis 2,5fache maximale Motormoment übertragen werden könnte. Dieser auch als Stoßfaktor bezeichnete Faktor gibt also die obere Grenze des Maximaldruckbereichs wieder, in dem der Anpressungs­ druck variiert werden kann. Im Nenndruckbereich hingegen wird le­ diglich das vom Motor abzugebende Nenndrehmoment übertragen. In diesem Normalbereich ist es also wichtig, den Anpressungsdruck genau einstellen zu können. Im Maximaldruckbereich ist eine ge­ naue Einstellung jedoch nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr muss verhindert werden, dass das Umschlingungsmittel auf den Kegel­ scheiben rutscht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Anforderungen in besonders vorteilhafter Weise erreicht, da die Steuergröße-Arbeitsdruck-Kennlinie im Nenndruckbereich fla­ cher verläuft als im Maximaldruckbereich. Somit ist im Nenndruckbe­ reich eine Feinregulierung möglich. Dennoch kann der Arbeitsmedi­ umdruck derart erhöht werden, dass auch bei besonderen Fahrsitu­ ationen ausreichend Anpressdruck bereitgestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe auch mit einer Steuerungseinrichtung für die Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem Ar­ beitsmedium, die die Merkmale des Anspruchs 8 aufweist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann eine sprunghafte Änderung vor­ teilhaft sein. Die Steuerung besitzt ein Druckbegrenzungsventil oder ein Druckminderventil, das über ein Ansteuermittel mit einer Steuer­ größe ansteuerbar ist, um an dem hydraulischen Verbraucher einen Arbeitsmediumdruck innerhalb eines Nenndruckbereichs und eines Maximaldruckbereichs einstellen zu können. Der Maximaldruckbe­ reich liegt zwischen einem Systemdruckwert und dem Nenndruckbe­ reich, wobei der Systemdruckwert der maximale Systemdruck sein kann, der von einer Fördereinrichtung bereitgestellt werden kann. Die Steuerung zeichnet sich erfindungsgemäß durch ein Betäti­ gungsmittel für das Druckbegrenzungsventil oder das Druckminder­ ventil aus, das dessen Ventilkörper ab einem vorgegebenen Wert der Steuergröße so betätigt, dass sich bei gleicher Änderung der Steuergröße der Arbeitsmediumdruck im Maximaldruckbereich grö­ ßer als im Nenndruckbereich ändert. Mittels des erfindungsgemäßen Betätigungsmittels für das Druckbegrenzungsventil beziehungsweise Druckminderventil wird somit eine Steuerungskennlinie bereitge­ stellt, die im Nenndruckbereich flacher verläuft als im Maximaldruck­ bereich. Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Betätigungsmittel das Druckbegrenzungsventil beziehungsweise Druckminderventil so angesteuert, dass der Nenndruckbereich ein Feinregelbereich ist und in dem Maximaldruckbereich dennoch eine Erhöhung des Ar­ beitsmediumdruckes über dem Nenndruckbereich erreicht werden kann. Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist es zweckmäßig, wenn das Ansteuermittei ein elektrisch ansteuerbares Proportionalventil ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Druckbegren­ zungsventil oder Druckminderventil einen Ventilkörper auf, der von einem als Steuergröße wirkenden Steuermedium beaufschlagt wird, so dass das Steuermedium den Ventilkörper in einer Ventilbohrung entsprechend dem Druck des Steuermediums bewegt.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Druckbegrenzungsventil oder Druckminderventil einen über eine elektrische Einrichtung an­ steuerbaren Ventilkörper umfasst. Hierzu können beispielsweise Magnetventile verwendet werden, bei denen in Abhängigkeit des Magnetstromes der Ventilkörper entsprechend in der Ventilbohrung bewegt wird.

Bevorzugt wird eine Ausführungsform der Steuerung, bei der das Ansteuermittel ein Proportionalventil ist, das aus der Vorsteuergröße die Steuergröße für das Druckbegrenzungsventil oder Druckminder­ ventil moduliert. Ist die Vorsteuergröße ein konstanter Vorsteuer­ druck, der dem Proportionalventil bereitgestellt wird, kann durch eine entsprechende, vorzugsweise elektrische, Ansteuerung des Propor­ tionalventils das Steuermedium entsprechend dem gewünschten Arbeitsmediumdruck eingestellt werden, so dass das Druckbegren­ zungsventil oder Druckminderventil entsprechend geöffnet wird, also der Ventilkörper durch das Steuermedium bewegt wird, so dass sich am hydraulischen Verbraucher der gewünschte Arbeitsmediumdruck einstellt.

In bevorzugter Ausführungsform ist das Proportionalventil also elekt­ risch angesteuert, wobei in Abhängigkeit seiner Ansteuerung der Steuermediumdruck für das Druckbegrenzungsventil oder Druck­ minderventil aus dem Vorsteuerdruck moduliert wird.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgese­ hen, dass der Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils oder Druckminderventils eine Druckrückführungsfläche besitzt, auf die der Arbeitsmediumdruck wirkt. Es wird eine Druckwaage bereitgestellt, mit der der Arbeitsmediumdruck geregelt wird, also auf dem ge­ wünschten Arbeitsmediumdruckwert gehalten wird.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Betä­ tigungsmittel für den Ventilkörper als Schaltventil ausgebildet und stromaufwärts der Druckrückführungsfläche angeordnet. Mittels des Schaltventils lässt sich somit auf einfache Art und Weise die Bewe­ gung des Ventilkörpers beeinflussen. Dabei kann in einer Weiterbil­ dung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Betätigungsmittel, also das Schaltventil, von dem Ansteuermittel betätigt wird und ab einem bestimmten Wert der Steuergröße die Druckrückführung zur Druckrückführungsfläche zumindest drosselt, vorzugsweise jedoch vollständig unterbricht. In der Druckrückführung kann mithin ein hyd­ raulischer, vorzugsweise verstellbarer, Widerstand liegen, der die Druckrückführung ab einem vorgebbaren Wert der Steuergröße mehr oder weniger verschließen, freigeben und vollständig absper­ ren kann. Ab diesem bestimmten Druckwert, der insbesondere dem Übergang zwischen Nenndruckbereich und Maximaldruckbereich zugeordnet ist, wird also das Schaltventil so angesteuert, dass die Druckrückführungsfläche nicht mehr mit dem Arbeitsmediumdruck beaufschlagt wird. Somit ist die Stellung des Ventilkörpers des Druckbegrenzungsventils oder Druckminderventils nur noch von der Steuergröße und vorzugsweise von einer Feder abhängig, die den Ventilkörper beaufschlagt. Vorteilhaft ist es, wenn der Zufluß zur Druckrückführungsfläche geschlossen wird und diese Leitung und damit auch die Druckrückführungsfläche in Richtung Tank entlastet wird.

Damit wird die Druckbegrenzungs- beziehungsweise Druckminder­ funktion schlagartig aufgehoben und der Arbeitsmediumdruck stellt sich in einer Sprungfunktion auf den Systemdruck ein.

Um das Schaltventil ohne großen Schaltungsaufwand ansteuern zu können, wird vorzugsweise der Steuermediumdruck für die Ansteue­ rung des Schaltventils verwendet. Somit wird der Steuermedium­ druck für die Einstellung des Arbeitsmediumdruckes innerhalb des Nenndruckbereiches verwendet und auch für die Ansteuerung des Schaltventils, welches die Druckrückführung des Arbeitsmediums zur Druckrückführungsfläche beeinflusst. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Schaltventil über das das zumin­ dest eine oder ein zweites Ansteuermittel elektrisch betätigt wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuerungseinrichtung zur Versorgung ei­ nes hydraulischen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Steuerungseinrichtung, und

Fig. 3 Steuerungskennlinien, wobei der Arbeits­ mediumdruck am Verbraucher über einer Vorsteuergröße wiedergegeben ist.

Fig. 1 zeigt eine Steuerungseinrichtung 1 zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers VB mit einem Arbeitsmedium, welches dem Verbraucher VB über eine Zuführleitung 2 mittels einer För­ dereinrichtung zugeführt wird. In einer Abflussleitung 3, die vom Verbraucher VB wegführt, ist ein Druckbegrenzungsventil 4 der Steuerungseinrichtung 1 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 4 öffnet die Abflussleitung 3 über eine Rückführleitung 5 zu einem Tank 6. In der Rückführleitung 5 können weitere Verbraucher, bei­ spielsweise ein Kühler, Schmierstellen oder ein Wandler, eines hier nicht dargestellten Automatik-Getriebes angeordnet sein.

Die Steuerungseinrichtung 1 weist ferner ein Ansteuermittel 7 für das Druckbegrenzungsventil 4 auf. Außerdem besitzt die Steue­ rungseinrichtung 1 ein Betätigungsmittel 8, das in einer von der Ab­ flussleitung 3 ausgehenden Druckrückführungsleitung 9 angeordnet ist, die zum Druckbegrenzungsventil 4 führt.

Das Ansteuermittel 7 ist beispielsweise als elektrisch ansteuerbares Proportionalventil 10 ausgebildet, das mit einer Vorsteuergröße be­ aufschlagt ist, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Vorsteu­ erdruck VS realisiert ist, der über ein hier nicht dargestelltes Druck­ mindenventil eingestellt wird. In Abhängigkeit der elektrischen An­ steuerung des Proportionalventils 10 moduliert dieses aus dem Vor­ steuerdruck VS eine Steuergröße, die über eine Steuerleitung 11 auf eine Steuerfläche 12 eines Ventilkörpers 13 des Druckbegrenzungs­ ventils 4 geführt ist. Außerdem führt die Steuerleitung 11 zu dem Betätigungsmittel 8, so dass der Steuerdruck auch an einer Betäti­ gungsfläche 14 des als Schaltventils 15 ausgebildeten Betätigungs­ mittels wirkt, wobei die Betätigungsfläche 14 an einem Ventilkörper 16 des Schaltventils 15 vorgesehen ist.

Der Ventilkörper 13 des Druckbegrenzungsventils 14 besitzt eine Steuerkante 18, die so am Ventilkörper 13 ausgebildet ist, daß je nach Stellung des Ventilkörpers 13 in der Ventilbohrung 19 eine Verbindung von der Abflussleitung 3 zu der Rückführleitung 5 geöff­ net, gedrosselt oder geschlossen werden kann. Die Stellung des Ventilkörpers 13 ergibt sich aus dem Druck des Steuermediums an der Steuerfläche 12, der entgegenwirkenden Federkraft einer Feder 20, die den Ventilkörper 13 beaufschlagt, und dem Arbeitsmedium­ druck des Verbrauchers VB, der über die Druckrückführungsleitung 9 auf eine Druckrückführungsfläche 21 des Ventilkörpers 13 geführt ist.

Der Ventilkörper 16 des Schaltventils 14 nimmt seine Stellung ent­ sprechend des auf die Betätigungsfläche 14 wirkenden Steuerdrucks und der Federkraft einer Feder 22 ein, wobei vorzugsweise vorge­ sehen ist, dass das Schaltventil lediglich zwei Schaltstellungen be­ sitzt. In einer Schaltstellung ist die Druckrückführungsleitung 9 frei­ gegeben, in der anderen Schaltstellung ist diese Druckführungslei­ tung 9 zum Tank entlastet. Der Arbeitsmediumdruck des Verbrau­ chers 3 gelangt also je nach Schaltstellung des Betätigungsmittels 8 zur Druckrückführungsfläche 21 oder zum Tank entlastet oder in ei­ ner Übergangsfunktion gedrosselt. Durch diesen Eingriff auf die Druckrückführungsfläche wird die Druckwaage am Ventil gelöst, so daß der Schieber komplett schließt und sich der maximale System­ druck einstellt.

Anhand des Diagramms in Fig. 3 wird nun die Funktion der Steue­ rungseinrichtung 1 gemäß Fig. 1 erläutert: Das elektrisch ansteu­ erbare Proportionalventil 10 wird mit einem elektrischen Vorsteuer­ strom I_V beaufschlagt, der auf der X-Achse des Koordinatensystems in Fig. 3 aufgetragen ist. Aus dem Vorsteuerdruck VS moduliert das Proportionalventil 10 die Steuergröße, die über die Steuerleitung 11 ausgegeben wird. In Abhängigkeit dieser Steuergröße beziehungs­ weise des Vorsteuerstromes stellt das Druckbegrenzungsventil 4 den am Verbraucher anliegenden Arbeitsmediumdruck ein. Der Druck P ist auf der Y-Achse des Koordinatensystems in Fig. 3 auf­ getragen. Es ist ersichtlich, dass bei einem bestimmten Vorsteuer­ strom U_V1 die Steigung der Kennlinie verändert wird, also der Ar­ beitsmediumdruck erhöht wird. Je nachdem, ob zwischen Vorsteuer­ strom I_V und Steuergröße ein proportionaler oder umgekehrter pro­ portionaler Zusammenhang besteht, steigt mit steigendem Vorsteu­ erstrom I_V auch der Arbeitsmediumdruck an, wie dies durch die strichpunktierte und punktierte Kennlinie der Steuerungseinrichtung 1 wiedergegeben ist. Bei umgekehrter Proportionalität zwischen Vorsteuerstrom I_V und Arbeitsmediumdruck beziehungsweise Steu­ ergröße steigt der Arbeitsmediumdruck bei fallendem Vorsteuer­ strom L an, wie dies durch die durchgezogene und gestrichelte Kennlinie in Fig. 3 wiedergegeben ist.

Je nachdem, wie das Betätigungsmittel 8 angesteuert oder ausge­ bildet ist, ergibt sich bei dem bestimmten Wert des Vorsteuerstroms I_V1, entweder ein schlagartiger Druckanstieg bis zu einem System­ druck P_S oder der Druck steigt mit einer steileren Kennlinie bis auf diesen Systemdruckwert P_S an. Es ist also ersichtlich, dass der Verbraucher VB in einem Nenndruckbereich N und einem Mäximal­ druckbereich M mit unterschiedlichen Arbeitsmediumdrücken beauf­ schlagt werden kann. Es zeigt sich ferner, dass die Kennlinie im Nenndruckbereich N eine geringere Steilheit aufweist als im Maxi­ maldruckbereich M. Es kann auch vorgesehen sein, dass - wie vor­ stehend erwähnt - im Maximaldruckbereich M die Kennlinie schlagar­ tig bis auf den Systemdruck P_S ansteigt.

Für das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Steuerungs­ einrichtung 1 sind für gleiche beziehungsweise gleichwirkende Teile dieselben Bezugszeichen vergeben wie in Fig. 1. Insofern wird auf deren nochmalige Beschreibung verzichtet. Anstelle des Druckbe­ grenzungsventils 4 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 umfasst die Steuerungseinrichtung 1 nunmehr ein Druckminderventil 23, dessen Ventilkörper 13 mit dem Druck aus der Steuerleitung 11 an der Steuerfläche 12 beaufschlagt wird. Die beiden Steuerkanten 17 und 18 des Ventilkörpers sind so ausgebildet beziehungsweise der Ventilkörper 13 ist so in der Ventilbohrung 19 bewegbar, dass das aus der Zuführleitung 2 stammende Arbeitsmedium über eine Ver­ sorgungsleitung 24 zu dem Verbraucher VB geführt oder aber das über die Fördereinrichtung 25 geförderte Arbeitsmedium, wie das Öl des Verbrauchers, in den Tank 6 geleitet werden kann. Selbstver­ ständlich sind auch Stellungen des Ventilkörpers 13 des Druckmin­ derventils 23 möglich, so dass lediglich ein Teilstrom des geförder­ ten Arbeitsmediums in den Tank 6 gefördert wird. Von der Ventilboh­ rung 19 des Druckminderventils in Fig. 2 geht hierfür ein weiterer Kanal 6' aus, der zu dem Tank 6 führt. Für die Funktionsweise des Betätigungsmittels 8 gilt das zu der Steuerungseinrichtung 1 in Fig. 1 Gesagte. Der Unterschied bei den Steuerungseinrichtungen 1 ge­ mäß Fig. 1 und 2 besteht also darin, dass anstelle des Druckbe­ grenzungsventils 4 in Fig. 2 nunmehr das Druckminderventil 23 vorgesehen ist. Für die Steuerungseinrichtungen 1 ergeben sich je nach Proportionalität zwischen Vorsteuerstrom I_V und dem Steuer­ mediumdruck in der Steuerleitung 11 Kennlinien, die in Fig. 3 ge­ zeigt und vorstehend beschrieben sind.

Es zeigt sich also, dass mit der Steuerungseinrichtung 1, die das Betätigungsmittel 8 für den Ventilkörper 13 des Druckbegrenzungs­ ventils 4 beziehungsweise Druckminderventils 23 umfassen, eine Möglichkeit zur Beeinflussung der Steuerkennlinie gegeben ist, so dass im Nenndruckbereich N bei gleicher Änderung des Steuer­ stroms I_V eine wesentlich geringere Änderung des Arbeitsmedium­ druckes P erreicht wird: Somit wird auch klar, dass der Nenndruck­ bereich N durch seine geringere Steigung der Kennlinie als Feinre­ gelbereich ausgebildet ist, in dem der Arbeitsmediumdruck in Ab­ hängigkeit des Vorsteuerstromes I_V sehr genau eingestellt werden kann. Dennoch wird erreicht, dass bei einem bestimmten Wert des Vorsteuerstroms I_V1 der Arbeitsmediumdruck am Verbraucher VB auf einen Maximalwert, beispielsweise den Systemdruck P_S, erhöht wer­ den kann, um auf den Verbraucher wirkende äußere Kräfte kompen­ sieren zu können. Insbesondere dann, wenn der Verbraucher VB als Anpresseinheit für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ausge­ bildet ist, wobei diese Anpresseinheit den Anpressdruck bezie­ hungsweise die Anpresskraft zwischen den Kegelscheiben und dem Umschlingungsmittel bereitstellt, so dass mit dem Kegelscheiben­ umschlingungsgetriebe auch ein Drehmoment übertragen werden kann, das beispielsweise das 2- bis 2,5fache des maximalen Dreh­ moments der Antriebseinrichtung, insbesondere Brennkraftmaschi­ ne, betragen kann.

Die mit der Anmeldung eingereichte Patentansprüche sind Formulie­ rungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen Offenbarte Merk­ malskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie ist nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständli­ chen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können; behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unab­ hängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfin­ dung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Of­ fenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Ab­ wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen be­ schriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bezie­ hungsweise Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neu­ en Verfahrensschritten beziehungsweise Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betref­ fen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium, bei dem der Arbeitsmediumdruck in Abhängigkeit einer Steuergröße durch Druckbegrenzung oder Druckminderung innerhalb eines Nenndruckbereichs und ei­ nes Maximaldruckbereichs eingestellt wird, wobei der Maxi­ maldruckbereich zwischen dem Nenndruckbereich und einem Systemdruckwert liegt, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei gleicher Änderung der Steuergröße der Arbeitsmediumdruck­ wert im Maximaldruckbereich größer als im Nenndruckbereich ändert.

2. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass als Steuergröße ein Mediumdruck dient, mit dem ein Ventil für die Druckbegrenzung und/oder Druckmin­ derung angesteuert wird.

3. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass als Steuergröße ein elektrischer Strom oder eine Spannung dient, mit dem/der ein Ventil für die Druckbe­ grenzung oder Druckminderung angesteuert wird.

4. Verfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergröße von einem Ansteuermittel moduliert wird, an dem eine Vor­ steuergröße anliegt.

5. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass als Vorsteuergröße ein Vorsteuerdruck dient.

6. Verfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuermittef aus der Vorsteuergröße die Steuergröße moduliert.

7. Verfahren, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher ein stufenloses Drehzahlübersetzungsmittel in einem Auto­ matik-Getriebe betätigt.

8. Steuerungseinrichtung für die Versorgung eines hydrauli­ schen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium, mit einem Druckbegrenzungsventil oder Druckminderventil, das über ein Ansteuermittel mit einer Steuergröße ansteuerbar ist, um an dem hydraulischen Verbraucher einen Arbeitsmediumdruck innerhalb eines Nenndruckbereichs und eines Maximaldruck­ bereichs einzustellen, wobei der Mäximaldruckbereich zwi­ schen einem Systemdruckwert und dem Nenndruckbereich liegt, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Betätigungsmittel für das Druckbegrenzungsventil oder Druckminderventil, das dessen Ventilkörper ab einem vorgegebenen Wert der Steuergröße so betätigt, dass sich bei gleicher Änderung der Steuergröße der Arbeitsmedium­ druck im Maximaldruckbereich größer als im Nenndruckbe­ reich ändert.

9. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil oder Druckminderventil einen Ventilkörper umfasst, der von ei­ nem als Steuergröße dienenden Steuermedium beaufschlagt wird.

10. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil oder Druckminderventil einen über eine elektrische Einrichtung ansteuerbaren Ventilkörper umfasst.

11. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das An­ steuermittel ein Proportionalventil ist, das aus der Vorsteuer­ größe die Steuergröße moduliert.

12. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuergröße ein Vorsteuerdruck ist und dass das An­ steuermittel ein elektrisch ansteuerbares Proportionalventil ist.

13. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der An­ sprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Propor­ tionalventil in Abhängigkeit seiner Ansteuerung den Steuer­ mediumdruck für das Druckbegrenzungsventil oder Druck­ minderventil aus dem Vorsteuerdruck moduliert.

14. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der An­ sprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil­ körper des Druckbegrenzungsventils oder Druckminderventils eine Druckrückführungsfläche besitzt, auf die der Arbeitsme­ diumdruck wirkt.

15. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der An­ sprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungsmittel als Schaltventil ausgebildet ist und stromabwärts der Druckrückführungsfläche liegt, und daß das Betätigungs­ mittel von dem Ansteuermittel betätigt wird und ab einem be­ stimmten Wert der Steuergröße die Druckrückführung zu Druckrückführungsfläche zumindest drosselt, vorzugsweise unterbricht oder druckentlastet wird.

16. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der An­ sprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalt­ ventil über den Steuermediumdruck ansteuerbar ist.

17. Steuerungseinrichtung, insbesondere nach einem der An­ sprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalt­ ventil über das zumindest eine Ansteuermittel elektrisch betä­ tigt ist.

18. Steuerungseinrichtung für die Versorgung eines hydrauli­ schen Verbrauchers mit einem Arbeitsmedium, mit einem Druckbegrenzungsventil oder Druckminderventil, das über ein Ansteuermittel mit einer Steuergröße ansteuerbar ist, um an dem hydraulischen Verbraucher einen Arbeitsmediumdruck innerhalb eines Nenndruckbereichs und eines Maximaldruck­ bereichs einzustellen, wobei der Maximaldruckbereich zwi­ schen einem Systemdruckwert und dem Nenndruckbereich liegt, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch zumindest ein in den Anmeldungsunterlagen offenbar­ tes erfinderisches Merkmal.