DE102008054876A1 - hydraulic system - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Hydrauliksystem (10) mit einem Antriebsmotor (25), einer durch den Antriebsmotor (25) antreibbaren hydraulischen Verstellpumpe (18), einem durch die Verstellpumpe (18) antreibbaren hydraulischen Verbraucher (12) und einer elektronischen Steuereinheit (32) vorgeschlagen, wobei die Verstellpumpe (18) mit einer Fördervolumenverstelleinheit (24) ausgestattet ist, an welcher über einen mit einem Verstellkolben (23) in Eingriff bringbaren Anschlag (23') ein maximales Fördervolumen der Verstellpumpe (18) einstellbar ist. Um die Leistungsabgabe der Verstellpumpe an die Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs (44) anzupassen, wird vorgeschlagen, dass der Anschlag (23') der Fördervolumenverstelleinheit (24) durch die Steuereinheit (32) ansteuerbare Stellmittel (38) umfasst, durch welche das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe (18) über die elektronische Steuereinheit (32) veränderbar ist, wobei die elektronische Steuereinheit (32) ein antriebsdrehzahlabhängiges Signal erfasst, in Abhängigkeit dessen durch die Steuereinheit (32) ein Steuersignal für das ansteuerbare Stellmittel (38) generierbar ist, welches das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe (18) an der Fördervolumenverstelleinheit (24) durch Verstellen des Anschlags (23') verändert.A hydraulic system (10) with a drive motor (25), a hydraulic variable displacement pump (18) drivable by the drive motor (25), a hydraulic consumer (12) drivable by the variable displacement pump (18) and an electronic control unit (32) are proposed. wherein the variable displacement pump (18) is equipped with a delivery volume adjusting unit (24) on which a maximum delivery volume of the variable displacement pump (18) can be adjusted via a stop (23 ') which can be brought into engagement with an adjusting piston (23). In order to adapt the power output of the variable displacement pump to the operating conditions of a vehicle (44), it is proposed that the stop (23 ') of the delivery volume adjusting unit (24) comprises controllable adjusting means (38) by the control unit (32), through which the maximum delivery volume of the variable displacement pump (18) via the electronic control unit (32) is variable, wherein the electronic control unit (32) detects a drive speed-dependent signal, as a function of which a control signal for the controllable actuating means (38) can be generated by the control unit (32), which determines the maximum delivery volume the variable displacement pump (18) on the Fördervolumenverstelleinheit (24) by adjusting the stopper (23 ') changed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit einem Antriebsmotor, einer durch den Antriebsmotor antreibbaren hydraulischen Verstellpumpe, einem durch die Verstellpumpe antreibbaren hydraulischen Verbraucher und einer elektronischen Steuereinheit, wobei die Verstellpumpe mit einer Fördervolumenverstelleinheit ausgestattet ist, an welcher über einen mit einem Verstellkolben in Eingriff bringbaren Anschlag ein maximales Fördervolumen der Verstellpumpe einstellbar ist.The The invention relates to a hydraulic system with a drive motor, a drivable by the drive motor hydraulic variable displacement pump, a driven by the variable displacement hydraulic consumer and an electronic control unit, wherein the variable displacement pump equipped with a delivery volume adjustment unit, at which via a with an adjusting piston in engagement engageable stop a maximum delivery volume of the variable is adjustable.

Es sind landwirtschaftliche Maschinen bekannt, beispielsweise Traktoren, oder auch andere Arten von Arbeitsmaschinen, wie z. B. Baumaschinen oder Teleskoplader, die über ein Hydrauliksystem verfügen, mit dem ein oder mehrere hydraulische Verbraucher betrieben werden, z. B. Hydraulikzylinder, Hydraulikmotoren oder andere hydraulisch betriebene Komponenten. Derartige Hydrauliksysteme umfassen Hydraulikpumpen, die direkt, oder über ein starres Übersetzungsgetriebe ins Schnelle oder Langsame übersetzt, mit der Antriebswelle eine Antriebsmotors verbunden sind. Der maximal förderbare Volumenstrom der Hydraulikpumpe verändert sich somit mit der Drehzahl des Antriebsmotors. Je schneller der Antriebsmotor dreht, desto größer ist der Volumenstrom, der von der Hydraulikpumpe gefördert werden kann. Bei verstellbaren Load-Sense geregelten Hydraulikpumpen, sogenannten hydraulischen Verstellpumpen, wie sie heute als Stand der Technik im Einsatz sind, kann das geförderte maximale Fördervolumen dem vom hydraulischen Verbraucher benötigten Bedarf angepasst werden. Dieses geschieht üblicherweise über einen sogenannten Förderstromregler, der eine voreingestellte Regeldruckdifferenz zwischen dem Druck am Ausgang der Verstellpumpe und dem vom Verbraucher gemeldeten Load-Sense-Signal (im Folgenden LS-Signal genannt) regelt bzw. aufrecht erhält. Der Förderstromregler einer LS-geregelten Verstellpumpe funktioniert nun derart, dass er den Fördervolumenstrom der Verstellpumpe so verstellt, dass die voreingestellte Regeldruckdifferenz, die am Förderstromregler über eine Verstellfeder fest eingestellt werden kann, immer konstant gehalten wird. Die genaue Wirkungsweise eines solchen (Druck-)Förderstromreglers, kann in der einschlägigen Literatur nachgelesen werden und ist als solche Stand der Technik.It agricultural machines are known, for example tractors, or other types of work machines such. B. construction machinery or telehandlers that have a hydraulic system, with which one or more hydraulic consumers are operated, z. As hydraulic cylinders, hydraulic motors or other hydraulic operated components. Such hydraulic systems include hydraulic pumps, the direct, or via a rigid transmission gear translated into fast or slow, with the drive shaft a drive motor are connected. The maximum eligible Volume flow of the hydraulic pump thus changes with the speed of the drive motor. The faster the drive motor turns, the greater the volume flow, the can be funded by the hydraulic pump. At adjustable Load-sense controlled hydraulic pumps, so-called hydraulic Variable displacement pumps, as they are today used as state of the art, can the funded maximum delivery volume the adjusted by the hydraulic consumer needs become. This usually happens via a so-called flow regulator, which is a preset Control pressure difference between the pressure at the output of the variable displacement pump and the consumer-reported load-sense signal (hereafter LS signal called) regulates or maintains. The flow regulator an LS-controlled variable displacement pump now works such that he adjusts the flow rate of the variable displacement pump, that the preset control pressure difference on the flow controller via a Adjusting spring can be fixed, always kept constant becomes. The exact operation of such a (pressure) flow regulator, can be read in the relevant literature and is as such state of the art.

Der Fördervolumenstrom der von einem Hydraulikventil an einen Verbraucher, beispielsweise einen Hydraulikzylinder oder einen Hydromotor, abgegeben werden kann, ist direkt von dieser voreingestellten Regeldruckdifferenz abhängig. Über die Verstellfeder und einen Stellkolben des Förderstromreglers wird ein bestimmter zu regelnder Druck eingestellt, was die Verstellpumpe dazu zwingt, eine diesem eingestellten Druck entsprechende Regeldruckdifferenz zwischen Ausgang der Verstellpumpe und Verbraucher (L-S-Signal) aufrecht zu erhalten. Um diese Regeldruckdifferenz zu erreichen, schwenkt die in Abhängigkeit eines Verstellkolbens regelbare bzw. verstellbare Fördervolumenverstelleinheit der Verstellpumpe auf und beginnt, einen entsprechenden Fördervolumenstrom zu fördern. Der Verstellkolben ist dabei hydraulisch mit dem Förderstromregler verbunden und verändert seine Stellung in Abhängigkeit der am Förderstromregler vorliegenden bzw. eingestellten Regeldruckdifferenz. Die Fördervolumenverstelleinheit kann beispielsweise eine Schwenkscheibe umfassen, die mit Steuer- oder Hubkolben verbunden ist, wobei durch Drehen der Schwenkscheibe die Drehbewegung in eine Längsbewegung der Hubkolben umgewandelt wird. Der von der Verstellpumpe geförderte Fördervolumenstrom strömt durch die Leitungen und Ventile des Hydrauliksystems und erzeugt dabei bestimmte Druckverluste in den Leitungen und bei den jeweiligen Ventilen zu den Verbrauchern. Der Druck, der sich dann hinter den Ventilen bzw. am Verbraucher einstellt, wird als Lastdruck (LS-Signal) zurück an die Verstellpumpe gemeldet (über eine Lastdruckleitung (L-S-Leitung), die mit dem Förderstromregler verbunden ist) und veranlasst die Verstellpumpe dazu, derart viel Volumenstrom zu fördern, dass der Druck am Ausgang der Verstellpumpe um den Regeldruckdifferenzwert höher ist, als der vom L-S-Signal gelieferte Lastdruck am Verbraucher.Of the Flow rate of a hydraulic valve to a Consumer, for example, a hydraulic cylinder or a hydraulic motor, can be delivered, is directly from this preset control pressure difference dependent. About the adjusting spring and an actuating piston of the flow controller is a specific to be controlled Pressure set, which forces the variable pump, a this set pressure corresponding control pressure difference between output the variable displacement pump and consumer (L-S signal) to maintain. In order to achieve this control pressure difference, which pivots in dependence an adjusting piston adjustable or adjustable Fördervolumenverstelleinheit the variable pump and starts, a corresponding flow rate to promote. The adjusting piston is hydraulically with connected to the flow controller and changed its position as a function of the flow regulator present or set control pressure difference. The delivery volume adjustment unit For example, it may comprise a swashplate connected to control or reciprocating piston is connected, wherein by rotating the swash plate the rotational movement is converted into a longitudinal movement of the reciprocating piston becomes. The volume flow delivered by the variable displacement pump flows through the lines and valves of the hydraulic system and thereby generates certain pressure losses in the lines and at the respective valves to the consumers. The pressure that is then behind the valves or at the consumer adjusts is called Load pressure (LS signal) reported back to the variable displacement pump (via a load pressure line (L-S line), which with the Flow regulator is connected) and causes the variable displacement pump to promote so much volume flow that the pressure at the output of the variable by the control pressure difference value higher is than the load pressure delivered by the L-S signal at the load.

Je weiter nun ein Ventil von der Verstellpumpe entfernt ist, desto größer werden durch die längere Strömungsstrecke die Druckverluste, was zu dem Effekt führt, dass Ventile, die weiter von der Verstellpumpe entfernt sind als andere Ventile, weniger Volumenstrom an einen Verbraucher ankommen lassen, obwohl es Ventile der gleichen Bauart sind. Um diesen Effekt zu kompensieren, ist es bekannt, Ventile einzusetzen, die ein verstärktes Lastsignal an die Pumpe melden, wie beispielsweise in der EP 176 0 325 A2 offenbart ist.The further now a valve is removed from the variable displacement pump, the larger the pressure loss due to the longer flow path, which leads to the effect that valves which are farther away from the variable displacement pump than other valves will allow less volumetric flow to reach a consumer, although there are valves of the same type. To compensate for this effect, it is known to use valves that report an increased load signal to the pump, such as in the EP 176 0 325 A2 is disclosed.

Vereinfacht gilt demnach, dass man einen bestimmten Druck benötigt, um einen bestimmten Volumenstrom durch eine Leitung und/oder ein Ventil zu drücken. Da die Druckverluste beim Durchströmen mit dem Volumenstrom ansteigen, wäre es also von Vorteil, die Querschnitte und Führungen der Leitungen und Bohrungen so groß wie möglich sowie die Verluste über die Ventile konstruktiv so klein wie möglich zu halten, wenn man eine bestimmte Menge Hydrauliköl für einen Verbraucher nutzbar machen will. Werden die Verluste nun zu groß und nimmt dadurch der Volumenstrom ab, kann man dies durch Querschnittsvergrößerung an den Ventilöffnungen kompensieren d. h. durch Querschnittsveränderungen an den Ventilöffnungen können Volumenströme verändert, also angehoben oder abgesenkt werden.simplified Therefore, you need a certain pressure, by a certain volume flow through a pipe and / or a To press valve. Since the pressure losses when flowing through increase with the volume flow, so it would be beneficial the cross sections and guides of the pipes and holes as big as possible as well as the losses over constructively keep the valves as small as possible if you have a certain amount of hydraulic oil for wants to harness a consumer. If the losses are now too large and thus decreases the volume flow, you can do this Compensate by increasing the cross section of the valve openings d. H. by cross-sectional changes at the valve openings can change volume flows, ie be raised or lowered.

Anderen Möglichkeiten den Volumenstrom zu verändern zielen darauf ab, eine am Förderstromregler der Verstellpumpe wirkende Stellkraft zu verändern. So wird in der EP 0 439 621 B1 offenbart, dass für einen Feinbetrieb des Hydrauliksystems durch manuelles Auslösen einer Stellkraft am Förderstromregler die Regeldruckdifferenz der Verstellpumpe verringert werden kann, was einen geringeren maximalen Volumenstrom im Hydrauliksystem bzw. an den Ventilen zur Folge hat.Other ways to change the volume flow aim to change an acting on the flow control of the variable displacement force. So will in the EP 0 439 621 B1 discloses that for fine operation of the hydraulic system by manually triggering a force on the flow controller, the control pressure difference of the variable displacement can be reduced, resulting in a lower maximum flow in the hydraulic system and the valves result.

Nun stellt sich das Problem dar, dass es aus Umwelt- und Wirtschaftlichkeitsaspekten von Vorteil sein kann, ein Hydrauliksystem einer Arbeitsmaschine im unteren Motordrehzahlbereich zu betreiben. Dieses hat zur Folge, dass bei den heutigen Verstellpumpengrößen dann zu wenig Volumenstrom für die Anwendungen zur Verfügung steht, was zu dem Einsatz von größeren Verstellpumpen führt, so dass bei geringen Motordrehzahlen große Volumenströme gefördert werden können. Dies führt wiederum dazu, dass bei hohen Motordrehzahlen noch sehr viel größere (nicht ausschöpfbare) Volumenströme gefördert werden, die zu sehr großen Leistungsverlusten in der Gesamtleistungsbilanz führen. Man könnte diese Probleme zumindest teilweise überwinden, indem man die Regeldruckdifferenz der Pumpe erhöht, was letztendlich aber auch zu einem höheren Kraftstoffverbrauch der Maschine führen würde, da man eine bestimmte Leistung benötigt, bzw. einen bestimmten Fördervolumenstrom benötigt, um die Regeldruckdifferenz zu erreichen. Ferner besteht die Möglichkeit alle Leitungen und Ventile auf die maximale Pumpenförderleistung hin auszulegen, was wiederum zu sehr hohen Kosten der einzelnen Komponenten und zu Platzproblemen auf der Arbeitsmaschine führen würde. EP 349 092 B1 offenbart eine weitere Möglichkeit, hohe Volumenströme bei geringen Motordrehzahlen zu ermöglichen, jedoch den Volumenstrom bei hohen Motordrehzahlen zu begrenzen. Dabei wird das von der Verstellpumpe geförderte maximale Fördervolumen begrenzt, wobei die Fördermenge der Verstellpumpe gemessen (z. B. durch Messung der Lage der Fördervolumenverstellmechanismen, z. B. des Verstellwinkels einer Stellscheibe bzw. Schwenkscheibe) und überwacht wird. Diese Verstellpumpen und die entsprechende Regelelektronik sind jedoch aufwändig und teuer.Now there is the problem that it may be advantageous for environmental and economic aspects to operate a hydraulic system of a working machine in the lower engine speed range. This has the consequence that in today's variable displacement pump sizes then too little flow for the applications is available, resulting in the use of larger variable displacement, so that at low engine speeds large volume flows can be promoted. This in turn means that at high engine speeds much larger (not exhaustible) volume flows are promoted, which lead to very large power losses in the overall power balance. One could overcome these problems, at least in part, by increasing the control pressure differential of the pump, which would ultimately lead to higher fuel consumption of the engine, since one needs a certain power, or requires a certain flow rate to achieve the control pressure difference. It is also possible to design all lines and valves to the maximum pump capacity, which in turn would lead to very high costs of the individual components and space problems on the machine. EP 349 092 B1 discloses another way to allow high volume flows at low engine speeds, but to limit the flow rate at high engine speeds. In this case, the maximum delivery volume conveyed by the variable displacement pump is limited, wherein the delivery rate of the variable displacement pump is measured (eg by measuring the position of the delivery volume adjustment mechanisms, eg the adjustment angle of an adjusting disc or swashplate) and monitored. However, these variable displacement pumps and the corresponding control electronics are complex and expensive.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Hydrauliksystem der eingangs genannten Art anzugeben, durch welches die vorgenannten Probleme überwunden werden. Insbesondere soll mit einfachen, sicheren und kostengünstigen Mitteln ein Hydrauliksystem geschaffen werden, welches bei geringen Antriebsdrehzahlen ein hohes maximales Fördervolumen zur Verfügung stellt, dieses jedoch bei höheren Antriebsdrehzahlen auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt.The The object underlying the invention is seen in, a Specify hydraulic system of the type mentioned, by which the above problems are overcome. Especially should be using simple, safe and inexpensive means a hydraulic system can be created, which at low drive speeds a high maximum delivery volume available This, however, at higher input speeds on limited to a certain maximum value.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.The The object is achieved by the teaching of Patent claim 1 solved. Further advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims out.

Erfindungsgemäß wird ein Hydrauliksystem der eingangs genannten Art derart ausgebildet, dass der Anschlag der Fördervolumenverstelleinheit durch die Steuereinheit ansteuerbare Stellmittel umfasst, durch welche das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe über die elektronische Steuereinheit veränderbar ist, wobei die elektronische Steuereinheit ein antriebsdrehzahlabhängiges Signal erfasst, in Abhängigkeit dessen durch die Steuereinheit ein Steuersignal für das ansteuerbare Stellmittel generierbar ist, welches das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe an der Fördervolumenverstelleinheit durch Verstellen des Anschlags verändert. Durch die mittels der Steuereinheit fernansteuerbaren Stellmittel am Anschlag des Verstellkolbens und durch Erfassung der Antriebsdrehzahl kann ein voreingestelltes maximales Fördervolumen der Verstellpumpe an der Fördervolumenverstelleinheit in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl gezielt verändert werden, so dass bei zunehmender Antriebsdrehzahlen das maximale Fördervolumen vorzugsweise proportional angepasst und ein maximaler Fördervolumenstrom nicht überschritten wird.According to the invention a hydraulic system of the aforementioned type is designed such that the stop of the Fördervolumenverstelleinheit by the Control unit comprises controllable actuating means, by which the maximum delivery volume of the variable displacement pump the electronic control unit is changeable, wherein the electronic control unit is a drive speed-dependent Signal detected, depending on the control unit a control signal for the controllable actuating means can be generated which is the maximum delivery volume of the variable displacement pump at the Fördervolumenverstelleinheit by adjusting the Changed stop. By means of the control unit remote controllable adjusting means at the stop of the adjusting piston and by detecting the drive speed can be a preset maximum Delivery volume of the variable displacement pump on the Fördervolumenverstelleinheit specifically changed as a function of the drive speed so that with increasing input speeds the maximum Delivery volume preferably proportionally adjusted and a maximum delivery volume flow not exceeded becomes.

Dies heißt, dass bei einer geringen Antriebsdrehzahl die Regeldruckdifferenz beispielsweise P = P1 bar beträgt. Entsprechend wird der hydraulisch mit dem Förderstromregler verbundene Verstellkolben der Fördervolumenverstelleinheit eingestellt. Diese Einstellung ist beispielsweise geeignet einen Volumenstrom bis zu einer Größe von V1 l/min durch die Ventile zu fördern. Die Verstellpumpe hat jedoch aufgrund ihrer maximalen Förderkapazität die Möglichkeit, Volumenströme von Vmax l/min zu fördern, was zu hohe Verluste in den Leitungen und Ventilen erzeugen würde. Bei Leerlaufdrehzahl fördert diese Pumpe nun z. B. maximal Vleer l/min (Vleer < V1 < Vmax) und mit zunehmender Antriebsdrehzahl (U+) steigt der Volumenstrom (V) bei gleichbleibendem maximalen Fördervolumen an. Nun ist es denkbar, dass man bei Erreichen der V1 l/min-Grenze den Anschlag des Verstellkolbens der Fördervolumenverstelleinheit derart in Abhängigkeit der Antriebsdrehzahl verstellt, dass das maximale Fördervolumen reduziert wird, so dass bei maximaler Antriebsdrehzahl von z. B. Umax U/min noch immer nur V(1) l/min als maximaler Fördervolumenstrom von der Verstellpumpe gefördert werden kann. In Bezug auf die Schwenkscheibe einer Fördervolumenverstelleinheit würde dies bedeuten, dass man den maximalen Schwenkwinkel der Schwenkscheibe reduziert. Sinkt die Antriebsdrehzahl wieder, hebt man das maximale Fördervolumen wieder an, wobei mit abnehmender Antriebsdrehzahl der maximale Schwenkwinkel der Fördervolumenverstelleinheit bzw. der Schwenkscheibe wieder angehoben wird, bis der Ursprungswert bei Erreichen der V1 l/min-Grenze wieder erreicht worden ist. Die entsprechenden Funktionen und Berechnungsalgorithmen sind vorzugsweise in der elektronischen Steuereinheit abgelegt. Ein entsprechendes Steuersignal wird von der Steuereinheit generiert und an die Stellmittel des Anschlags am Verstellkolben der Fördervolumenverstelleinheit zwecks Ansteuerung derselben geleitet. Durch Ansteuerung der Stellmittel wird das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe variabel in Abhängigkeit der Antriebsdrehzahl gesteuert.This means that at a low drive speed, the control pressure difference, for example, P = P1 bar. Accordingly, the adjusting piston of the delivery volume adjustment unit connected hydraulically to the delivery flow regulator is adjusted. This setting is suitable for example to promote a volume flow through the valves up to a size of V1 l / min. However, due to its maximum delivery capacity, the variable displacement pump has the potential to deliver volumetric flows of Vmax l / min, which would result in high losses in the lines and valves. At idling speed, this pump now promotes z. B. Maximum Vleer l / min (Vleer <V1 <Vmax) and with increasing input speed (U +) increases the flow rate (V) at the same maximum delivery volume. Now it is conceivable that on reaching the V1 l / min limit the stop of the adjusting piston of Fördervolumenverstelleinheit so adjusted in dependence on the drive speed that the maximum delivery volume is reduced, so that at maximum input speed of z. B. Umax U / min still only V (1) l / min can be promoted as the maximum flow rate of the variable displacement. With respect to the swash plate of a Fördervolumenverstelleinheit this would mean that to reduce the maximum tilt angle of the swash plate. Decreases the drive speed again, raises the maximum delivery volume again, with decreasing input speed, the maximum swing angle of the Fördervolumenverstelleinheit or the pivot is raised again until the original value has been reached again when the V1 l / min limit is reached. The corresponding functions and calculation algorithms are preferably stored in the electronic control unit. A corresponding control signal is generated by the control unit and directed to the actuating means of the stop on the adjusting piston of the delivery volume adjusting unit for the purpose of controlling the same. By controlling the actuating means, the maximum delivery volume of the variable displacement pump is variably controlled as a function of the drive speed.

Bei Überschreiten eines voreinstellbaren Antriebsdrehzahlwertes kann das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe durch Ansteuerung der Stellmittel am Anschlag des Verstellkolbens reduziert werden. Der voreinstellbare Antriebsdrehzahlwert, der die Verstellung des maximalen Fördervolumens auslöst, kann dabei je nach Anwendung vorzugsweise über ein Eingabemodul an einem Fahrerdisplay eines Arbeitsgerätes oder über eine andere geeignete Eingabeschnittstelle der Steuereinheit vorgegeben werden. Es kann jedoch auch gemäß der Leistungsgröße der Verstellpumpe bereits ein fester Antriebsdrehzahlwert vorgegeben und in der Steuereinheit abgelegt sein.When crossing a presettable drive speed value may be the maximum Delivery volume of the variable displacement pump by controlling the actuating means be reduced at the stop of the adjusting. The presettable Drive speed value, which triggers the adjustment of the maximum delivery volume, Depending on the application, this can preferably be done via an input module on a driver's display of a working device or over another suitable input interface of the control unit can be specified. However, it may also vary according to the performance size the variable displacement pump already given a fixed drive speed value and stored in the control unit.

Bei Überschreiten eines voreinstellbaren Antriebsdrehzahlwertes wird das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe durch Ansteuerung der Stellmittel am Anschlag des Verstellkolbens proportional zur Antriebsdrehzahl verändert, wobei die Steuereinheit mit zunehmender Antriebsdrehzahl den maximalen Fördervolumenstrom reduziert und mit abnehmender Antriebsdrehzahl erhöht. Diesbezüglich ist das von der Steuereinheit generierte Steuersignal vorzugsweise stufenlos an eine Antriebsdrehzahländerung angepasst, so dass ein Bediener des Systems die Veränderung des maximalen Fördervolumens nicht direkt bemerkt.When crossing a presettable drive speed value becomes the maximum Delivery volume of the variable displacement pump by controlling the actuating means at the stop of the adjusting piston proportional to the drive speed changed, the control unit with increasing input speed the maximum flow rate is reduced and decreasing Drive speed increased. In this regard, that is preferably generated by the control unit control signal continuously adapted to a drive speed change, so that a Operator of the system changing the maximum delivery volume not noticed directly.

Es ist ferner für spezielle Anwendungsfälle vorgesehen, das höchste maximale Fördervolumen der Verstellpumpe ausnutzen zu können. Dazu sind Einstellmittel vorgesehen, in Abhängigkeit derer das Steuersignal modifizierbar ist, und der Anschlag des Verstellkolbens über die Einstellmittel veränderbar ist, derart, dass das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe unabhängig von der Antriebsdrehzahl erhöht (bzw. anschließend wieder reduziert) werden kann. So kann eine Bedienperson die von der Steuereinheit übernommene Ansteuerung der an der Fördervolumenverstelleinheit bzw. am Anschlag des Verstellkolbens vorgesehenen Stellmittel quasi „überstimmen” und durch entsprechende Eingaben am Einstellmittel, beispielsweise an einem Eingabemodul oder an einem Eingabeknopf mit Stellrad oder einem Potentiometer die antriebsdrehzahlabhängige Steuerfunktion der Steuereinheit deaktivieren und durch direkte Vorgabe eines über die Einstellmittel vorgebbaren Eingabesignals das Steuersignal modifizieren, so dass trotz ursprünglicher antriebsdrehzahlabhängigen Generierung eines Steuersignals das durch die Einstellmittel eingegebene Signal priorisiert wird. Damit ist es möglich, eine antriebsdrehzahlabhängige Steuerung zu umgehen und beispielsweise auch bei hohen Antriebsdrehzahlen das Hydrauliksystem mit einem hohen maximalen Fördervolumen zu betreiben bzw. bei jeder beliebigen Antriebsdrehzahl einen beliebigen Fördervolumenstrom einzustellen. Es gibt besondere Anwendungen, bei denen der Bediener unbedingt die volle Pumpenkapazität ohne Rücksicht auf die Leistungsverluste ausnutzen möchte. Eine solche Anwendung wäre zum Beispiel der Betrieb eines Frontladers, bei dem der Bediener möglichst kurze Zykluszeiten und damit mehr Umschlagleistung erreichen möchte. In einem solchen Fall würde eine Verstellpumpe mit großem Fördervolumen nicht viel helfen, wenn nicht alle Leitungen und Ventile ebenfalls vergrößert würden. Hier kann es dann sinnvoll sein, das maximale Fördervolumen durch entsprechendes Verstellen des Anschlags des Verstellkolbens gezielt zu erhöhen, um sicherzustellen, dass bei höheren Antriebsdrehzahlen die Verstellpumpe bzw. die Fördervolumenverstelleinheit der Verstellpumpe bzw. die Schwenkscheibe voll aufschwenken kann, um einen höheren Fördervolumenstrom zu liefern.It is also intended for special applications, the highest maximum delivery volume of the variable displacement pump to exploit. For this adjustment means are provided, depending on which the control signal is modifiable, and the stop of the adjusting piston via the adjusting means is variable, such that the maximum delivery volume the variable pump increases regardless of the drive speed (or subsequently reduced again) can be. So can an operator who has taken over from the control unit Control of the at the Fördervolumenverstelleinheit or at the stop of the adjusting piston provided actuating means quasi "overrule" and by appropriate inputs to the adjustment, for example to an input module or an input button with thumbwheel or a Potentiometer the drive speed-dependent control function Disable the control unit and by directly specifying a via the setting means predeterminable input signal modify the control signal, so that despite original drive speed dependent Generation of a control signal entered by the setting Signal is prioritized. This makes it possible to use a drive speed-dependent To bypass control and, for example, even at high drive speeds the hydraulic system with a high maximum delivery volume to operate or at any drive speed any Adjust flow rate. There are special applications where the operator necessarily has the full pump capacity without taking into account the power losses. Such an application would be, for example, the operation of a Front loader, where the operator as short cycle times and would like to achieve more handling capacity. In one Such a case would be a variable with a large Delivery volume does not help much, if not all lines and valves would also be increased. Here it can make sense then, the maximum delivery volume by appropriate adjustment of the stop of the adjusting piston to raise specifically to ensure that at higher Drive speeds, the variable displacement pump or the Fördervolumenverstelleinheit can fully swing open the variable displacement pump or the swash plate, to deliver a higher flow rate.

Das Hydrauliksystem kann ferner einen Temperatursensor umfassen, der die Temperatur im Hydrauliksystem erfasst und ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit liefert. Insbesondere die Viskosität einer Hydraulikflüssigkeit hängt von der Temperatur ab, so dass es von Vorteil sein kann, bei tiefen Temperaturen, bzw. bei einer hohen Viskosität der Hydraulikflüssigkeit, das maximale Fördervolumen ferner in Abhängigkeit der Viskosität bzw. Temperatur zu verstellen, beispielsweise zu erhöhen. Ferner kann es von Vorteil sein, bei extrem tiefen Temperaturen viskositätsbedingten Kavitationsproblemen entgegenzuwirken, so dass das maximale Fördervolumen begrenzt ist bzw. reduziert wird und erst bei einer bestimmten Temperatur eine Erhöhung stattfindet und zwar unabhängig oder abhängig von der Antriebsdrehzahl. Ebenso kann es ratsam sein, das maximale Fördervolumen bei höheren Temperaturen den geringeren Strömungsverlusten anzupassen, also beispielsweise zu reduzieren. So können also sowohl in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl als auch in Abhängigkeit von der Temperatur im Hydrauliksystem Zustandsbedingungen eintreten, für die eine Verstellung des maximalen Fördervolumens vorteilhaft ist. Dementsprechende Steuerfunktionen bzw. Steueralgorithmen können in der elektronischen Steuerung implementiert und als entsprechende Zustandsdiagramme abgelegt sein. Anhand dieser Steuerfunktionen bzw. Steueralgorithmen können entsprechende Steuersignale, sowohl in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl allein, als auch in Kombination in Abhängigkeit von der Temperatur, zur Ansteuerung der Stellmittel bzw. zur Verstellung des Anschlags, generiert werden.The hydraulic system may further include a temperature sensor that detects the temperature in the hydraulic system and provides a corresponding signal to the control unit. In particular, the viscosity of a hydraulic fluid depends on the temperature, so that it may be advantageous at low temperatures, or at a high viscosity of the hydraulic fluid, to adjust the maximum delivery volume further depending on the viscosity or temperature, for example, to increase. Furthermore, it may be advantageous to counteract viscosity-related cavitation problems at extremely low temperatures, so that the maximum delivery volume is limited or reduced and an increase takes place only at a certain temperature, regardless of or dependent on the input speed. Likewise, it may be advisable to adapt the maximum delivery volume at higher temperatures to the lower flow losses, for example to reduce them. Thus, both in dependence on the drive speed and in dependence on the temperature in the hydraulic system, state conditions can occur for which an adjustment of the maximum delivery volume is advantageous. Corresponding control functions or control algorithms can be implemented in the electronic control and stored as corresponding state diagrams. On the basis of these control functions or control algorithms corresponding control signals, both in dependent speed of the drive speed alone, as well as in combination depending on the temperature, for driving the actuating means or for adjusting the stop generated.

Die Stellmittel am Anschlag des Verstellkolbens umfassen vorzugsweise einen Elektromotor, der von der Steuereinheit ansteuerbar ist und den Anschlag verstellen kann. Ferner ist es auch denkbar einen Elektromagneten einzusetzen, der den Anschlag verstellt. Vorzugsweise sollte die Verstellung des Anschlags direkt erfolgen, beispielsweise über einen Schrittmotor, der mit einem Spindeltrieb verbunden ist, welcher eine Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung einer Spindel, deren Ende als Anschlag für den Verstellkolben wirken kann, umwandelt. Der Verstellkolben wiederum stellt entweder selbst einen Anschlag für die Fördervolumenverstelleinheit (z. B. für die Schwenkscheibe) dar oder bewegt einen derartigen Anschlag in eine Position, durch den der Schwenkwinkel der Fördervolumenverstelleinheit verstellt bzw. begrenzt wird. Erfolgen kann diese Verstellung wie oben bereits erwähnt elektrisch oder elektromagnetisch, aber auch hydraulisch, pneumatisch oder rein mechanisch, wobei eine elektrische bzw. elektromagnetische Verstellung des Anschlags des Verstellkolbens bevorzugt wird, da diese einfacher zu handhaben ist, als andere Verstellarten. Die Verstellung des Anschlags kann nun das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe erhöhen oder verringern. Die Verstellung kann beispielsweise auch über einen Proportionalmagneten, der in beide Richtungen wirksam ist, erfolgen. Natürlich ist es auch denkbar, eine Verstellung nur in eine Richtung zuzulassen. Da es immer dazu kommen kann, dass die Elektronik am Arbeitsfahrzeug ausfällt, ist es sinnvoll, Maßnahmen vorzusehen, die bei Ausfall der Elektronik verhindern, dass es zu einem Ausfall des ganzen Hydrauliksystems kommt. Aus diesem Grund ist der Einsatz eines Schrittmotors für die Verstellung des Anschlags des Verstellkolbens besonders geeignet. Der Schrittmotor hat den Vorteil, dass er eine bestimmte Selbsthemmung hat und sehr genau in eine bestimmte Position (Drehwinkel) verfahren werden kann, die er nicht mehr verlässt, es sei denn, er bekommt ein neues Steuersignal oder eine sehr starke Kraft zieht an ihm. Ein solcher Schrittmotor kann beispielsweise an eine Verstellspindel zur Verstellung des maximalen Hubweges eines Verstellkolbens an einer Fördervolumenverstelleinheit angeschlossen werden und kann diese Verstellspindel dann je nach Steuersignal sehr genau und sehr schnell verdrehen, so dass die Lage des Verstellkolbens, und damit der maximale Schwenkwinkel der Schwenkscheibe der Fördervolumenverstelleinheit bzw. das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe, sehr feinfühlig verstellt werden kann. Hierbei stellt die Verstellspindel bzw. das mit dem Verstellkolben in Eingriff tretende Ende der Verstellspindel den Anschlag des Verstellkolbens dar. Sollte es zu einem Ausfall der Elektronik kommen, würde der Schrittmotor einfach in seiner letzten Position stehen bleiben und somit sicherstellen, dass zumindest ein bestimmter Minimalbetrieb des Hydrauliksystem gewährleistet bleibt.The Adjusting means on the stop of the adjusting piston preferably comprise an electric motor, which is controllable by the control unit and can adjust the stop. Furthermore, it is also conceivable an electromagnet insert, which adjusts the stop. Preferably, the should Adjustment of the attack done directly, for example via a Stepper motor, which is connected to a spindle drive, which a rotational movement of the motor in a linear movement of a spindle, whose end can act as a stop for the adjusting piston, transforms. The adjusting piston, in turn, either itself Stop for the delivery volume adjustment unit (eg for the swashplate) or moves such Stop in a position through which the pivot angle of Fördervolumenverstelleinheit is adjusted or limited. This adjustment can be successful already mentioned above electrically or electromagnetically, but also hydraulic, pneumatic or purely mechanical, with an electric or electromagnetic adjustment of the stop of the adjusting piston is preferred because it is easier to handle than others Of adjustment. The adjustment of the stop can now be the maximum Increase or reduce the delivery volume of the variable displacement pump. The adjustment can, for example, via a proportional magnet, which is effective in both directions, take place. Naturally It is also conceivable to allow an adjustment only in one direction. Since it can always happen that the electronics on the work vehicle should it prove necessary to provide for measures, which in case of failure of the electronics prevent it to a failure of the whole hydraulic system is coming. That's why the insert is a stepping motor for the adjustment of the stop of the Adjusting piston particularly suitable. The stepper motor has the advantage that he has a certain self-inhibition and very precisely in a certain Position (angle of rotation) can be moved, which he no longer leaves, unless he gets a new control signal or a very strong force pull on him. Such a stepper motor can, for example, to a Adjusting spindle for adjusting the maximum stroke of an adjusting piston be connected to a Fördervolumenverstelleinheit and this adjusting spindle then very accurate depending on the control signal and turn very fast, so that the position of the adjusting piston, and thus the maximum pivot angle of the swash plate of Fördervolumenverstelleinheit or the maximum delivery volume of the variable, very can be adjusted sensitively. Here is the adjustment spindle or the end of the adjusting spindle engaging with the adjusting piston the stop of the adjusting piston. Should it be a failure the electronics come in, the stepper motor would be easy in stay in his last position and thus ensure that at least a certain minimum operation of the hydraulic system remains guaranteed.

Ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem findet in Arbeitsfahrzeugen Anwendung, die insbesondere in der Landwirtschaft verwendet werden. Dazu zählen landwirtschaftliche Fahrzeuge, wie beispielsweise Traktoren mit oder ohne Frontlader sowie auch Teleskoplader. Ferner eignet sich ein derartiges Hydrauliksystem auch für den Einsatz in Baumaschinen, beispielsweise Bagger oder Radlader.One Hydraulic system according to the invention takes place in working vehicles Application that are used in particular in agriculture. These include agricultural vehicles, such as Tractors with or without front loader as well as telehandlers. Further Such a hydraulic system is also suitable for the Use in construction machinery, such as excavators or wheel loaders.

Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem ermöglicht einen optimalen Betrieb eines Hydrauliksystems in allen antriebsabhängigen Betriebszuständen des Fahrzeugs und dient insbesondere der Verringerung von Leistungsverlusten und der Zurverfügungstellung großer Volumenströme bei geringer Antriebsdrehzahl. Ferner können vorhandene kleinere Leitungsquerschnitte und Ventile trotz einer Verstellpumpe mit großem Fördervolumen verwendet werden. Bei Bedarf sind sehr große Volumenströme trotz kleiner Leitungsquerschnitte und Ventile möglich. Eine Beibehaltung der vorhandenen Ventile und Leitungen, unabhängig von der Verwendung einer größeren Verstellpumpe, ist damit möglich. Ferner kann trotz elektronischer Ansteuerung des Förderstromreglers bei Ausfall der Elektrik gewährleistet werden, dass das vorhandene Hydrauliksystem weiterhin verfügbar ist.The Hydraulic system according to the invention allows optimal operation of a hydraulic system in all drive-dependent Operating conditions of the vehicle and is used in particular the reduction of power losses and the provision of power large volume flows at low drive speed. Furthermore, existing smaller cable cross sections and valves despite a variable displacement pump be used. If necessary, very large volume flows despite small pipe cross sections and valves possible. A Maintaining existing valves and lines, independent from the use of a larger variable displacement pump, is possible with it. Furthermore, despite electronic control ensured by the flow control valve in case of failure of the electrical system be that the existing hydraulic system continues to be available is.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.Based the drawing, which is an embodiment of the invention shows, the invention and other advantages and advantageous developments and refinements of the invention in more detail described and explained.

Es zeigt:It shows:

1 einen schematischen hydraulischen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems und 1 a schematic hydraulic circuit diagram of a hydraulic system according to the invention and

2 ein Arbeitsfahrzeug mit einem Hydrauliksystem gemäß 1. 2 a work vehicle with a hydraulic system according to 1 ,

1 zeigt ein Hydrauliksystem 10 zum Betreiben eines hydraulischen Verbrauchers 12, beispielsweise eines hydraulischen Zylinders zum Heben und Senken eines Frontladers 14. 1 shows a hydraulic system 10 for operating a hydraulic consumer 12 For example, a hydraulic cylinder for lifting and lowering a front loader 14 ,

Das Hydrauliksystem 10 umfasst einen Hydrauliktank 16, eine hydraulische Verstellpumpe 18 mit einem Förderstromregler 20 zum Einstellen eines Regeldruckdifferenzwertes zwischen Verstellpumpe 18 und Verbraucher 12, einem Druckbegrenzer 22 zur Begrenzung des Betriebsdrucks für die Verstellpumpe 18, sowie einem Verstellkolben 23 zum Verstellen des über eine Fördervolumenverstelleinheit 24 einstellbaren Fördervolumens der Verstellpumpe 18. Ferner ist ein Anschlag 23' für den Verstellkolben 23 vorgesehen, der mit dem Verstellkolben 23 in Eingriff bringbar ist und mit dem ein maximales Fördervolumen der Verstellpumpe 18 variabel einstellbar ist. Die Verstellpumpe 18 wird über einen Antriebsmotor 25 angetrieben. Zwischen Verbraucher 12 und Verstellpumpe 18 ist ein hydraulisches Steuerventil 26 geschaltet, über welches der hydraulische Verbraucher 12 ansteuerbar ist. Zwischen Verbraucher 12 und Steuerventil 26 ist eine Lastdruckleitung 28 angeschlossen, die mit dem Förderstromregler 20 verbunden ist, wobei die Lastdruckleitung 28 ein mit dem Tank 16 verbundene Druckentlastungsblende 29 und ein in Richtung des Verbrauchers 12 schließendes Rückschlagventil 30 aufweist, wobei das Rückschlagventil 30 zwischen der Druckentlastungsblende 29 und dem Verbraucher 12 angeordnet ist. Ferner verfügt das Hydrauliksystem 10 über eine elektronische Steuereinheit 32 die mit einem Drehzahlsensor 34 und einer Einstellvorrichtung 36 verbunden ist. Des Weiteren ist ein Temperatursensor 37 vorgesehen, der die Temperatur einer sich im Hydrauliksystem 10 befindlichen Hydraulikflüssigkeit erfasst und ein entsprechendes Signal an die elektronische Steuerung liefert. Der Anschlag 23' des Verstellkolbens 23 der Fördervolumenverstelleinheit 24 verfügt über Stellmittel 38, die als Elektromotor, vorzugsweise als Schrittmotor, ausgebildet sind und von der elektronischen Steuereinheit 32 ansteuerbar sind. An Stelle des in 1 abgebildeten Elektromotors 38 kann jedoch auch beispielsweise ein elektromagnetischer Proportionalmagnet (nicht gezeigt) eingesetzt werden. Der Proportionalmagnet ist vorzugsweise ebenfalls in beide Richtungen wirksam, wobei generell eine Verstellung der Fördervolumenverstelleinheit 24 in nur eine Richtung durchaus denkbar ist, so dass beispielsweise nur eine Reduzierung des maximalen Fördervolumens ermöglicht wird.The hydraulic system 10 includes a hydraulic tank 16 , a hydraulic variable pump 18 with a flow regulator 20 for setting a control pressure difference value between the variable displacement pump 18 and consumers 12 , a pressure limiter 22 to limit the operating pressure for the variable displacement pump 18 , as well as an adjusting piston 23 to Ver Ask about a Fördervolumenverstelleinheit 24 adjustable delivery volume of the variable displacement pump 18 , There is also a stop 23 ' for the adjusting piston 23 provided with the adjusting piston 23 can be brought into engagement and with the maximum delivery volume of the variable 18 is variably adjustable. The variable pump 18 is via a drive motor 25 driven. Between consumers 12 and variable pump 18 is a hydraulic control valve 26 switched over which the hydraulic consumer 12 is controllable. Between consumers 12 and control valve 26 is a load pressure line 28 connected to the flow regulator 20 is connected, wherein the load pressure line 28 one with the tank 16 connected pressure relief panel 29 and one in the direction of the consumer 12 closing check valve 30 having, wherein the check valve 30 between the pressure relief panel 29 and the consumer 12 is arranged. It also has the hydraulic system 10 via an electronic control unit 32 with a speed sensor 34 and an adjustment device 36 connected is. Furthermore, a temperature sensor 37 provided that the temperature of a in the hydraulic system 10 detected hydraulic fluid detected and supplies a corresponding signal to the electronic control. The stop 23 ' of the adjusting piston 23 the Fördervolumenverstelleinheit 24 has adjusting means 38 , which are designed as an electric motor, preferably as a stepping motor, and of the electronic control unit 32 are controllable. In place of in 1 pictured electric motor 38 However, for example, an electromagnetic proportional solenoid (not shown) may also be used. The proportional magnet is preferably also effective in both directions, wherein generally an adjustment of the Fördervolumenverstelleinheit 24 in only one direction is quite conceivable, so that, for example, only a reduction of the maximum delivery volume is made possible.

Der Antriebsmotor 25 ist direkt mit der Verstellpumpe 18 verbunden, wobei dies hier nur exemplarisch dargestellt ist. Selbstverständlich können hier auch Unter- oder Übersetzungsgetriebe zwischengeschaltet sein. Die Antriebswelle des Motors 25, der vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, jedoch beispielsweise auch als Elektromotor ausgebildet sein kann, ist direkt mit dem Drehzahlsensor 34 versehen, welcher ein Drehzahlsignal an die elektronische Steuereinheit 32 leitet. Ferner kann die elektronische Steuereinheit 32 Eingabesignale von der Einstellvorrichtung 36 empfangen, welche sie dann bei der Generierung eines Steuersignals für die Stellmittel 38 berücksichtigt. Bei der Generierung eines Steuersignals wird in erster Linie nur ein von dem Drehzahlsensor 34 geliefertes Drehzahlsignal berücksichtigt, in Abhängigkeit dessen die elektronische Steuereinheit 32 das Steuersignal für die Stellmittel 38 generiert. Sollte jedoch eine zusätzlich Eingabe über die Einstellmittel 36 erfolgen, so wird das zunächst auf dem Drehzahlsignal basierende Steuersignal entsprechend modifiziert. Dies hat den Hintergrund, dass über die Einstellmittel 36 von einer Bedienperson signalisierbar ist, dass keine drehzahlabhängige Ansteuerung der Stellmittel 38 an der Fördervolumenverstelleinheit 24 erfolgen soll, sondern vielmehr von der Bedienperson vorgebbare Steuergrößen zur Ansteuerung der Stellmittel 38 herangezogen werden sollen. Beispielsweise kann die Bedienperson über die Einstellmittel 36 das maximale Fördervolumen für die Verstellpumpe 18 vorgeben, das unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors 25 durch die elektronische Steuereinheit 32 eingestellt werden soll.The drive motor 25 is directly with the variable displacement pump 18 this is shown here only as an example. Of course, here also sub or transmission gear can be interposed. The drive shaft of the engine 25 , which is preferably designed as an internal combustion engine, but may for example also be designed as an electric motor, is directly connected to the speed sensor 34 provided which a speed signal to the electronic control unit 32 passes. Furthermore, the electronic control unit 32 Input signals from the setting device 36 which they then receive when generating a control signal for the actuating means 38 considered. In the generation of a control signal is primarily only one of the speed sensor 34 supplied speed signal considered, depending on the electronic control unit 32 the control signal for the actuating means 38 generated. Should, however, an additional input via the adjustment 36 take place, then the first based on the speed signal control signal is modified accordingly. This has the background that about the setting means 36 can be signaled by an operator that no speed-dependent control of the actuating means 38 at the Fördervolumenverstelleinheit 24 should take place, but rather by the operator specifiable control variables for controlling the actuating means 38 should be used. For example, the operator via the adjustment 36 the maximum delivery volume for the variable displacement pump 18 pretend, regardless of the speed of the drive motor 25 through the electronic control unit 32 should be set.

Der Förderstromregler 20 ist über eine Vorspannfeder 40 mit einem festen Regeldruckdifferenzwert voreingestellt. Je nach herrschendem Druckverhältnis des zwischen Steuerventil 26 und Verbraucher 12 vorliegenden Systemdruck und dem am Verstellpumpenausgang vorliegenden Systemdruck ergibt sich eine Druckdifferenz, die dem Förderstromregler 20 über die Load-Sensing-Druckleitung 28 und über eine mit dem Ausgang der Verstellpumpe 18 verbundenen Steuerdruckleitung 42 vorgegeben wird. Gemäß dem voreingestellten Regeldruckdifferenzwert wird der mit dem Förderstromregler 20 über den Druckbegrenzer 22 verbundene Verstellkolben 23 in eine entsprechende Steuerstellung (Hubstellung) gebracht. Entsprechend der Steuerstellung des Verstellkolbens 23 wird wiederum die Fördervolumenverstelleinheit 24 der Verstellpumpe 18 eingestellt. So wird also über den am Förderstromregler 20 eingestellten Regeldruckdifferenzwert das Fördervolumen der Verstellpumpe 18 derart gesteuert bzw. geregelt, dass der Verstellkolben in eine Steuerstellung (Hubstellung) gezwungen wird, die den im Förderstromregler 20 herrschenden Druckverhältnissen unterliegt. Über die Vorspannfeder 40 kann der Regeldruckdifferenzwert am Förderstromregler 20 verstellt werden, so dass über die mit der Vorspannfeder 40 verbundenen Stellmittel 38 der Regeldruckdifferenzwert verstellbar ist. Der Verstellkolben 23 ist über eine Spindeltrieb 41 in seiner Stellung begrenzbar, wobei ein Ende des Spindeltriebs 41 bzw. der Spindel mit den Stellmitteln 38 verbunden ist und das andere Ende als Anschlag 23' für den Verstellkolben 23 dient. Der Verstellkolben 23 wird dabei durch den Anschlag 23' am Spindeltrieb 41 in seiner Verschiebbarkeit begrenzt, wobei die Begrenzung durch den Anschlag 23' das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe 18 bestimmt. Der Anschlag ist somit über den Spindeltrieb 41 verstellbar bzw. in seiner Lage längsverschiebbar, wobei der maximale Verschiebeweg (Hubweg) des Verstellkolbens 23 in eine Richtung durch den Spindeltrieb 41 bzw. durch den Anschlag 23' vorgegeben wird. Der Verstellkolben 23 ist ferner auch mit der Fördervolumenverstelleinheit 24, beispielsweise mit einer dort befindlichen Schwenkscheibe (nicht gezeigt), verbunden und beschränkt im Rahmen seiner maximalen Längsverschiebbarkeit den maximalen Hubweg der Steuerkolben der Verstellpumpe 18, beispielsweise durch Beschränken des maximalen Schwenkwinkels der Schwenkscheibe, so dass in Abhängigkeit von dem vom Drehzahlsensor 34 gelieferten Signal eine Ansteuerung der Stellmittel 38 am Anschlag 23' des Verstellkolbens 23 der Fördervolumenverstelleinheit 24 und damit eine Verstellung des maximalen Fördervolumens der Verstellpumpe 18 vorgenommen werden kann.The flow regulator 20 is over a biasing spring 40 preset with a fixed control pressure difference value. Depending on the prevailing pressure ratio between the control valve 26 and consumers 12 present system pressure and the present at the variable pump output system pressure results in a pressure difference, the flow rate controller 20 via the load-sensing pressure line 28 and one with the output of the variable displacement pump 18 connected control pressure line 42 is given. According to the preset control pressure differential value, the with the flow controller 20 over the pressure limiter 22 connected adjusting piston 23 brought into a corresponding control position (stroke position). According to the control position of the adjusting piston 23 in turn becomes the Fördervolumenverstelleinheit 24 the variable displacement pump 18 set. So that's about the on the flow controller 20 set control pressure difference value, the delivery volume of the variable 18 controlled or regulated so that the adjusting piston is forced into a control position (stroke position), which in the flow regulator 20 subject to prevailing pressure conditions. About the preload spring 40 can the control pressure differential value on the flow controller 20 be adjusted so that over with the biasing spring 40 connected adjusting means 38 the control pressure difference value is adjustable. The adjusting piston 23 is about a spindle drive 41 limited in its position, with one end of the spindle drive 41 or the spindle with the adjusting means 38 connected and the other end as a stop 23 ' for the adjusting piston 23 serves. The adjusting piston 23 is doing by the stop 23 ' on the spindle drive 41 limited in its displacement, with the limit by the stop 23 ' the maximum delivery volume of the variable displacement pump 18 certainly. The stop is thus over the spindle drive 41 adjustable or longitudinally displaceable in its position, wherein the maximum displacement (stroke) of the adjusting 23 in one direction through the spindle drive 41 or by the stop 23 ' is given. The adjusting piston 23 is also with the Fördervolumenverstelleinheit 24 , For example, with a pivot located there disc (not shown), connected and limited within its maximum longitudinal displacement of the maximum stroke of the control piston of the variable 18 For example, by limiting the maximum pivot angle of the swash plate, so that in dependence on the speed sensor 34 signal supplied a control of the actuating means 38 at the stop 23 ' of the adjusting piston 23 the Fördervolumenverstelleinheit 24 and thus an adjustment of the maximum delivery volume of the variable displacement pump 18 can be made.

Vorzugsweise sind dazu in der elektronischen Steuereinheit 32 abgelegte bzw. abgespeicherte Schwellwerte implementiert, anhand derer ein entsprechendes Steuerprogramm gestartet werden kann, so dass beispielsweise ab Erreichen eines vorgebbaren Drehzahlwertes am Antriebsmotor 25 das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe 18 in Abhängigkeit der weiter steigenden Drehzahl immer weiter reduziert wird, um das maximale Fördervolumen zu begrenzen. Wird nun im Betrieb stets das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe 18 ausgeschöpft, so kann man auch von einer direkten Steuerung bzw. Regelung des Fördervolumenstroms sprechen, da sich dann der Fördervolumenstrom durch Ausschöpfung des gesamten durch den Anschlag 23' des Verstellkolbens 23 begrenzten maximalen Fördervolumens der Verstellpumpe 18 ergibt.Preferably, these are in the electronic control unit 32 stored or stored thresholds implemented, based on which a corresponding control program can be started, so that, for example, from reaching a predetermined speed value on the drive motor 25 the maximum delivery volume of the variable displacement pump 18 is further reduced depending on the further increasing speed, in order to limit the maximum delivery volume. Is now always in operation, the maximum displacement of the variable 18 exhausted, so you can also speak of a direct control or regulation of the delivery volume flow, since then the delivery volume flow by exhaustion of the entire by the stop 23 ' of the adjusting piston 23 limited maximum delivery volume of the variable displacement pump 18 results.

Über die Einstellmittel 36 kann nun eine Bedienperson die voreingestellten Schwellwerte „aushebeln” bzw. „übersteuern”, so dass unabhängig von der Drehzahl eine über die Einstellmittel 36 vorgebbare Ansteuerung der Stellmittel 38 erfolgen kann. Beispielsweise kann das maximale Fördervolumen über die Einstellmittel 36 auf einen konstanten Wert gesetzt werden, wobei die Steuereinheit 32 dann die Ansteuerung der Stellmittel 38 unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors 25 vornimmt. Die Einstellmittel 36 können dabei mehrere belegte Schalter oder ein Eingabedisplay oder ein verstellbares Potentiometer etc. umfassen, mit denen entsprechende Einstellgrößen vorgegeben werden können. Ferner kann über die Einstellmittel 36 auch eine Aktivierung oder Deaktivierung der drehzahlabhängigen Steuerung der Fördervolumenverstelleinheit 24 erfolgen.About the adjustment means 36 Now an operator can "prune" or "override" the preset thresholds, so that regardless of the speed via the adjustment means 36 predefinable control of the actuating means 38 can be done. For example, the maximum delivery volume via the adjustment 36 be set to a constant value, the control unit 32 then the control of the actuating means 38 regardless of the speed of the drive motor 25 performs. The adjustment means 36 can thereby comprise a plurality of occupied switches or an input display or an adjustable potentiometer, etc., with which corresponding setting variables can be specified. Furthermore, via the adjustment 36 also an activation or deactivation of the speed-dependent control of Fördervolumenverstelleinheit 24 respectively.

Der Temperatursensor 37 erfasst, wie bereits erwähnt, die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und liefert ein entsprechendes Temperatursignal an die Steuereinheit 32. Die Steuereinheit 32 kann sowohl in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl als auch in Abhängigkeit von der Temperatur das maximale Fördervolumen durch Verstellen des Anschlags 23' verändern bzw. steuern oder regeln. So kann das maximale Fördervolumen zusätzlich in Abhängigkeit von der Temperatur einer Hydraulikflüssigkeit des Hydrauliksystems 10 reduziert oder erhöht werden. Dementsprechende Steuersignale werden durch in der Steuereinheit 32 implementierte Steuerfunktionen bzw. Steueralgorithmen in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl und/oder von der Temperatur generiert.The temperature sensor 37 detects, as already mentioned, the temperature of the hydraulic fluid and supplies a corresponding temperature signal to the control unit 32 , The control unit 32 can both in function of the drive speed and in dependence on the temperature, the maximum delivery volume by adjusting the stop 23 ' change or control or regulate. Thus, the maximum delivery volume in addition depending on the temperature of a hydraulic fluid of the hydraulic system 10 reduced or increased. Respective control signals are passed through in the control unit 32 implemented control functions or control algorithms depending on the drive speed and / or generated by the temperature.

2 zeigt ein landwirtschaftliches Fahrzeug 44 in Form eines Schleppers, der mit einem Frontlader 14 bestückt ist, welcher durch ein in 1 beschriebenes Hydrauliksystem betrieben wird. Hierbei sind auch andere Anwendungsfälle für das erfindungsgemäße Hydrauliksystem denkbar, beispielsweise für den Einsatz in Baumaschinen oder bei Teleskopladern. Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem kann auch zur Versorgung anderer hier nicht explizit aufgeführter hydraulischer Verbraucher genutzt werden, beispielsweise zur Versorgung von Dreipunktanhängevorrichtungen an landwirtschaftlichen Schleppern. 2 shows an agricultural vehicle 44 in the form of a tug, with a front loader 14 equipped, which by a in 1 described hydraulic system is operated. In this case, other applications for the hydraulic system according to the invention are conceivable, for example for use in construction machines or telescopic loaders. The hydraulic system according to the invention can also be used to supply other hydraulic consumers not explicitly listed here, for example for supplying three-point hitch devices to agricultural tractors.

Auch wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.Also if the invention only by way of an embodiment described, will be apparent to those skilled in the art in the light of the above description and the drawings many different types Alternatives, modifications and variants, which are subject to the present Fall invention.

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Claims (7)

Hydrauliksystem (10) mit einem Antriebsmotor (25), einer durch den Antriebsmotor (25) antreibbaren hydraulischen Verstellpumpe (18), einem durch die Verstellpumpe (18) antreibbaren hydraulischen Verbraucher (12) und einer elektronischen Steuereinheit (32), wobei die Verstellpumpe (18) mit einer Fördervolumenverstelleinheit (24) ausgestattet ist, an welcher über einen mit einem Verstellkolben (23) in Eingriff bringbaren Anschlag (23') ein maximales Fördervolumen der Verstellpumpe (18) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (23') der Fördervolumenverstelleinheit (24) durch die Steuereinheit (32) ansteuerbare Stellmittel (38) umfasst, durch welche das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe (18) über die elektronische Steuereinheit (32) veränderbar ist, wobei die elektronische Steuereinheit (32) ein antriebsdrehzahlabhängiges Signal erfasst, in Abhängigkeit dessen durch die Steuereinheit (32) ein Steuersignal für das ansteuerbare Stellmittel (38) generierbar ist, welches das maximale Fördervolumen der Verstellpumpe (18) an der Fördervolumenverstelleinheit (24) durch Verstellen des Anschlags (23') verändert.Hydraulic system ( 10 ) with a drive motor ( 25 ), one by the drive motor ( 25 ) driven hydraulic variable displacement pump ( 18 ), through the variable displacement pump ( 18 ) drivable hydraulic consumers ( 12 ) and an electronic control unit ( 32 ), whereby the variable displacement pump ( 18 ) with a delivery volume adjustment unit ( 24 ) is equipped, on which one with an adjusting piston ( 23 ) engageable stop ( 23 ' ) a maximum delivery volume of the variable displacement pump ( 18 ) is adjustable, characterized in that the stop ( 23 ' ) of the delivery volume adjustment unit ( 24 ) by the control unit ( 32 ) controllable actuating means ( 38 ), by which the maximum delivery volume of the variable displacement pump ( 18 ) via the electronic control unit ( 32 ) is variable, the electronic control unit ( 32 ) detects a drive speed-dependent signal, in dependence on the control unit ( 32 ) a control signal for the controllable actuating means ( 38 ), which determines the maximum delivery volume of the variable displacement pump ( 18 ) on the delivery volume adjustment unit ( 24 ) by adjusting the stop ( 23 ' ) changed. Hydrauliksystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal bei Überschreiten eines voreinstellbaren Antriebsdrehzahlwertes das maximale Fördervolumen reduziert.Hydraulic system ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the control signal reduces the maximum delivery volume when a presettable drive speed value is exceeded. Hydrauliksystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal bei Überschreiten eines voreinstellbaren Antriebsdrehzahlwertes das maximale Fördervolumen proportional zur Antriebsdrehzahl verändert, wobei die Steuereinheit (32) mit zunehmender Antriebsdrehzahl das maximale Fördervolumen reduziert und mit abnehmender Antriebsdrehzahl erhöht.Hydraulic system ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the control signal changes when exceeding a presettable drive speed value, the maximum delivery volume in proportion to the drive speed, wherein the control unit ( 32 ) With increasing input speed, the maximum delivery volume is reduced and increased with decreasing input speed. Hydrauliksystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellmittel (36) vorgesehen sind, in Abhängigkeit derer das Steuersignal modifizierbar ist, und das maximale Fördervolumen über die Einstellmittel (36) veränderbar ist, derart, dass das maximale Fördervolumen unabhängig von der Antriebsdrehzahl reduziert oder erhöht werden kann.Hydraulic system ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that adjusting means ( 36 ) are provided, in response to which the control signal is modifiable, and the maximum delivery volume via the setting means ( 36 ) Is variable, such that the maximum delivery volume can be reduced or increased regardless of the drive speed. Hydrauliksystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (37) vorgesehen ist und in Abhängigkeit eines vom Temperatursensor (37) gelieferten Temperatursignals das Steuersignal modifizierbar ist, derart, dass das maximale Fördervolumen zusätzlich in Abhängigkeit von der Temperatur einer Hydraulikflüssigkeit des Hydrauliksystems reduziert oder erhöht werden kann.Hydraulic system ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a temperature sensor ( 37 ) and depending on a temperature sensor ( 37 ) supplied temperature signal, the control signal is modifiable such that the maximum delivery volume can be additionally reduced or increased in dependence on the temperature of a hydraulic fluid of the hydraulic system. Hydrauliksystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittel (38) einen Elektromotor umfassen.Hydraulic system ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the adjusting means ( 38 ) comprise an electric motor. Arbeitsfahrzeug (44), insbesondere landwirtschaftliches Fahrzeug oder Baumaschine, mit einem Hydrauliksystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.Work vehicle ( 44 ), in particular agricultural vehicle or construction machine, with a hydraulic system ( 10 ) according to one of claims 1 to 6.
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