DE102010020004A1

DE102010020004A1 - Regelungsvorrichtung und Verfahren zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle einer hydrostatischen Maschine

Info

Publication number: DE102010020004A1
Application number: DE102010020004A
Authority: DE
Inventors: Michael Brand; Karl-Heinz Vogl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2011-09-08
Also published as: EP2542779A1; EP2542779B1; WO2011107190A1; CN102782321A; CN102782321B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle (4) einer hydrostatischen Maschine (5). Die hydrostatische Maschine (5) weist eine Stellvorrichtung zur Einstellung des Hubvolumens der hydrostatischen Maschine (5) auf. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Ein Soll-Drehmoment wird vorgegeben und ein eingestelltes Hubvolumen der hydrostatischen Maschine (5) erfasst. Ein Volumenstrom in die oder aus der Stellvorrichtung wird mittels eines Regelventils (19) zum Einstellen des Hubvolumens auf der Basis einer Kraftdifferenz zwischen einer Steuerkraft und einer in entgegengesetzter Richtung an dem Regelventil (19) angreifenden Kraft geregelt. Die Steuerkraft wird in Abhängigkeit des erfassten Hubvolumens und des erfassten Soll-Drehmoments bestimmt. Die in entgegengesetzter Richtung an dem Regelventil (19) angreifende Kraft ist eine hydraulische Kraft, die durch den an der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) anliegenden Druck erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung und ein Verfahren zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle einer hydrostatischen Maschine.
In einem regenerativen Antriebssystem ist eine in ihrem Hubvolumen verstellbare hydrostatische Maschine in einem offenen Kreislauf angeordnet. Die hydrostatische Maschine kann im Pumpbetrieb über eine Triebwelle angetrieben Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank oder einem Niederdruckspeicher in einen Hochdruckspeicher fördern. Wird in dem regenerativen Antriebssystem Energie benötigt, so wird die hydrostatische Maschine mit Druckmittel aus dem Hochdruckspeicher als Motor betrieben und die Triebwelle angetrieben. Das Förder- oder Schluckvolumen der hydrostatischen Maschine soll immer so eingestellt werden, dass bei gegebenem Druck des Hochdruckspeichers ein vorgegebbares Brems- oder Beschleunigungsdrehmoment an der Triebwelle der hydrostatischen Maschine vorliegt.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 058 357 A1 ist eine Regelungsvorrichtung für ein regeneratives Antriebssystem beschrieben. Zur Einstellung des Drehmoments der Welle der hydrostatischen Maschine wird der Hochdruck des Hochdruckspeichers über einen Sensor erfasst und an eine Steuervorrichtung gegeben. Die Steuervorrichtung errechnet aus einem angeforderten Bremsmoment und dem erfassten Hochdruck das einzustellende Fördervolumen der Pumpe. Das Hubvolumen der hydrostatischen Maschine wird mittels eines Stellkolbens einer Stellvorrichtung eingestellt. Die Volumenströme in die und aus der Stellvorrichtung werden über ein Regelventil eingestellt. Das Regelventil wird hierzu, so durch ein Steuersignal angesteuert, dass sich an der hydrostatischen Maschine das berechnete Fördervolumen einstellt. Solche sogenannten elektroproportionalen Steuerungen, die den gemessenen Hochdruck des Systems berücksichtigen, sind generell bekannt.
Eine solche elektroproportionale Verstellung in Abhängigkeit eines gemessenen Hochdrucks und des angeforderten Bremsmoments hat den Nachteil, dass teure Hochdrucksensoren zur Anwendung kommen müssen. Weiterhin ist es bei einem Ausfall des Hochdrucksensors nicht mehr möglich, das angeforderte Bremsmoment an der hydrostatischen Maschine einzustellen. Deshalb müssen teure und ausfallsichere Hochdrucksensoren oder aber wenigstens ein redundanter Hochdrucksensor verwendet werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Regelverfahren und eine Regelungsvorrichtung zur Regelung des an der Triebwelle der hydrostatischen Maschine vorliegenden Drehmoments zu finden, die zum Betrieb keinen Hochdrucksensor benötigen und/oder deren Funktionalität auch bei Ausfall des beispielsweise überwachenden Hochdrucksensors weiter gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und durch die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung nach Anspruch 11 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren regelt das Drehmoment einer Triebwelle einer hydrostatischen Maschine. Die hydrostatische Maschine weist eine Stellvorrichtung zur Einstellung des Hubvolumens der hydrostatischen Maschine auf. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Zuerst wird ein Soll-Drehmoment vorgegeben und ein eingestelltes Hubvolumen der hydrostatischen Maschine erfasst. Zur Regelung des Drehmoments der Triebwelle wird ein Volumenstrom in die oder aus der Stellvorrichtung mittels eines Regelventils geregelt. Der Volumenstrom wird dabei auf der Basis einer Kraftdifferenz zwischen einer Steuerkraft und einer entgegengesetzt zur Steuerkraft wirkenden an dem Regelventil angreifenden Kraft geregelt. Die entgegengesetzt wirkende, an dem Regelventil angreifende Kraft wird durch den an der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine anliegenden Hochdruck erzeugt und wirkt entgegen der Steuerkraft. Die Größe der Steuerkraft wird in Abhängigkeit des erfassten Hubvolumens und des vorgegebenen und erfassten Soll-Drehmoments eingestellt.
Die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung ist grundsätzlich zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle einer hydrostatischen Maschine geeignet, wobei das Hubvolumen der hydrostatischen Maschine mittels einer druckmittelbeaufschlagten Stellvorrichtung eingestellt wird. Die Regelungsvorrichtung weist ein Regelventil zum Regeln eines Volumenstroms in die oder aus der Stellvorrichtung, z. B. einer Stelldruckkammer der Stellvorrichtung, zum Einstellen des Hubvolumens auf. Weiterhin weist die Regelungsvorrichtung eine Solldrehmomentvorgabevorrichtung zum Vorgeben eines Soll-Drehmoments und eine Hubvolumenerfassungsvorrichtung zum Erfassen eines eingestellten Hubvolumens der hydrostatischen Maschine auf. Der Volumenstrom durch das Regelventil ist hinsichtlich der Richtung und vorzugsweise auch der Höhe nach auf der Basis einer Kraftdifferenz zwischen einer Steuerkraft und einer in entgegengesetzte Richtung an dem Regelventil angreifenden Kraft regelbar. Eine Steuerfläche einer Seite des Regelventils ist zur Erzeugung der in entgegengesetzte Richtung wirkenden Kraft mit der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine verbunden. Die Regelungsvorrichtung weist weiterhin eine Steuervorrichtung auf, die geeignet ist, die Größe der Steuerkraft in Abhängigkeit des erfassten Hubvolumens und des vorgegebenen Soll-Drehmoments vorzugeben.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass das Hubvolumen der hydrostatischen Maschine automatisch an den Hochdruck, der die hydrostatische Maschine antreibt oder gegen den die hydrostatische Maschine fördert, angepasst wird, sodass das Soll-Drehmoment der Triebwelle der hydrostatischen Maschine praktisch unverändert bleibt. Durch die Berücksichtigung des Soll-Drehmoments und des eingestellten Hubvolumens bei der Ermittlung der Steuerkraft wird das Hubvolumen automatisch an das vorgegebene Soll-Drehmoment unter Rückkopplung des aktuell eingestellten Hubvolumens der hydrostatischen Maschine eingestellt. Dabei geht der Druck der Hochdruckseite durch die direkte Beaufschlagung des Regelventils in die Regelung ein, ohne den Hochdruck durch anfällige Sensoren messen zu müssen. Zusätzlich ist das Soll-Drehmoment gegeben und das eingestellte Hubvolumen als Steuergröße einfach zu erfassen. Zusätzlich hat eine solche Regelung den Vorteil, dass z. B. existierende, druckgeregelte Pumpen durch die erfindungsgemäße Regelung zur Drehmomentregelung verwendbar werden.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Es ist besonders vorteilhaft, dass die Steuerkraft wenigstens teilweise eine hydraulische Kraft ist. Zur Unterstützung der Steuerkraft könnte z. B. eine Federkraft gleichsinnig mit der Steuerkraft auf das Regelventil wirken, um gleichzeitig eine definierte Ruheposition des Regelventils sicherzustellen. Die Steuerkraft besteht dann aus einer einstellbaren Komponente und einer fest vorgegebenen Komponente, die durch die Feder erzeugt wird. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, dass die hydraulische Kraft als einstellbare Komponente der Steuerkraft durch die Einstellung eines Öffnungsdrucks eines Druckbegrenzungsventils erzeugt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Steuerkraft in Abhängigkeit von dem Verhältnis aus vorgegebenen Soll-Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen erzeugt. Durch ein solches Verhältnis aus vorgegebenen Soll-Drehmoment und dem erfassten Hubvolumen wird eine Gegenkopplung von Soll-Drehmoment zu Hubvolumen erreicht. Dadurch wird bei einer Änderung des Soll-Drehmoments und damit bei einer Änderung der Steuerkraft erreicht, dass die Steuerkraft infolge der sich ergebenden Änderung des Hubvolumens und der Rückkopplung dieses Hubvolumens die Steuerkraft in entgegengesetzte Richtung angepasst wird.
Es ist vorteilhaft, die Steuerkraft in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus jeweils unterschiedlich zu regeln. Der erste Betriebsmodus könnte zum Beispiel der Pumpbetrieb und der zweite Betriebsmodus der Motorbetrieb der hydrostatischen Maschine sein. Dadurch kann die Regelung auf unterschiedliche Anforderungen der Regelung für den ersten und zweiten Betriebsmodus eingehen.
So ist es besonders vorteilhaft, eine einstellbare Komponente der Steuerkraft, zum Beispiel den hydraulischen Anteil der Steuerkraft, in einem ersten Betriebsmodus proportional zu dem Verhältnis aus vorgegebenem Soll-Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen vorzugeben. Entsprechend ist die Steuervorrichtung geeignet, die Steuerkraft in einem ersten Betriebsmodus proportional zu dem Verhältnis aus vorgegebenem Soll-Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen vorzugeben. So wird bei einer Vergrößerung des vorgegebenen Soll-Drehmoments im Pumpbetrieb und der damit einhergehenden Vergrößerung des Hubvolumens die Steuerkraft durch die Gegenkopplung des sich vergrößernden Hubvolumens wieder verkleinert. Durch die indirekte Proportionalität der Steuerkraft zu dem erfassten Hubvolumen wird eine Gegenkopplung der Steuerkraft mit dem eingestellten Hubvolumen erreicht.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die einstellbare Komponente der Steuerkraft in einem zweiten Betriebsmodus ihrerseits zwei Anteile aufweist. Der erste Anteil ist indirekt proportional zu dem Absolutbetrag des Verhältnisses aus vorgegebenem Soll-Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen. Der zweite Anteil ist abhängig von der Differenz aus Soll-Drehmoment und Ist-Drehmoment der Triebwelle. Bevorzugt ist der zweite Anteil direkt proportional zu der besagten Differenz. Die Steuervorrichtung ist geeignet, die Steuerkraft entsprechend der zwei Anteile vorzugeben. Durch den ersten Anteil wird zur Vorsteuerung erreicht, dass auch bei Durchschwenken der hydrostatischen Maschine über das Nullhubvolumen (hier definiert als Neutralstellung der hydrostatischen Maschine) hin zu einem maximalen Schluckvolumen der hydrostatischen Maschine im Motorbetrieb bei einer Änderung des Soll-Drehmoments bereits in die richtige Richtung verstellt wird. Es wird auch durch den ersten Anteil weiterhin eine Rückkopplung des aktuell eingestellten Hubvolumens der hydrostatischen Maschine gewährleistet. Da der erste Anteil allerdings nur eine qualitative Einstellung des Hubvolumens der hydrostatischen Maschine bei vorgegebenem Hubvolumen und Soll-Drehmoment im Motorbetrieb ermöglicht, wird erst durch den zweiten, überlagerten Anteil auf den genauen einzustellenden Hubvolumenwert des hydrostatischen Motors geregelt.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, dass das Ist-Drehmoment der Triebwelle der hydrostatischen Maschine aus dem Hubvolumen und dem auf der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine herrschenden Hochdruck ermittelt wird. Es ist weiterhin vorteilhaft, den Hochdruck auf Basis der Steuerkraft bzw. die einstellbare Komponente der Steuerkraft, zum Beispiel einen hydraulischen Steuerdrucks der Steuerkraft abzuschätzen. Die Steuervorrichtung ist geeignet, das Ist-Drehmoment und den Hochdruck wie beschrieben zu bestimmen. Das Ist-Drehmoment kann durch das eingestellte Hubvolumen und den herrschenden Hochdruck berechnet werden. Anstatt den Hochdruck direkt zu vermessen, wird dieser mit dem Steuerdruck abgeschätzt, der dem Hochdruck an dem Regelventil entgegen wirkt. Der Steuerdruck ist dabei direkt proportional zu dem Hochdruck, da das Steuersignal immer dem Hochdruck folgend geregelt wird. Um dem kurzfristigen Unterschied zwischen dem Ist-Drehmoment und dem Soll-Drehmoment, der bei einer Änderung des Soll-Drehmoments entsteht, gerecht zu werden, wird der Hochdruck mit einem gefilterten Steuerdruck abgeschätzt. Die Steuervorrichtung ist geeignet, den Hochdruck durch einen gefilterten Steuerdruck abzuschätzen. Durch eine solche Berechnung der Steuerkraft ist das Messen des Hochdrucks nicht notwendig.
Es ist weiterhin vorteilhaft, den Hochdruck zusätzlich durch einen einfachen Drucksensor zu erfassen und das Steuersignal zur Vorgabe der Steuerkraft anhand des erfassten Hochdrucks zu überwachen. Die Steuervorrichtung ist geeignet, die Steuerkraft bzw. den Steuerdruck des hydraulischen Anteils der Steuerkraft anhand eines mit einem Drucksensor gemessenen Hochdrucks zu überwachen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass in dem ersten Betriebsmodus und in dem zweiten Betriebsmodus die Angriffsrichtung der Steuerkraft und der entgegengesetzt wirkenden Kraft an dem Regelventil vertauscht wird. Unter Verzicht auf die mit dem Steuerdruck wirkende Feder kann dies z. B. durch ein Wechselventil erreicht werden. Durch eine solche Umkehrung der Regelungsrichtung in dem zweiten Betriebsmodus, d. h. dem Motorbetrieb der hydrostatischen Maschine, kann in beiden Betriebsmodi die gleiche Regelungssystematik für das Steuersignal verwendet werden. In einem solchen Ausführungsbeispiel ist das Steuersignal und damit die vorgegebene Steuerkraft immer direkt proportional zu dem einzustellenden Drehmoment und indirekt proportional zu dem erfassten Hubvolumen oder zu deren jeweiligen Absolutbeträgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Regelventil einen ersten, mit einer Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine verbundenen Anschluss, einen zweiten mit einem Niederdruckspeicher oder Tank verbundenen Anschluss und einen dritten mit einer Stelldruckkammer der Stellvorrichtung verbundenen Anschluss auf. Das Regelventil ist vorzugsweise kontinuierlich zwischen einer ersten, den ersten Anschluss mit dem dritten Anschluss verbindenden Stellung und einer zweiten, den zweiten Anschluss mit dem dritten Anschluss verbindenden Stellung verschiebbar. Ein solches Regelventil erlaubt eine einfache Steuerung des Volumenstroms in die und aus der Stellvorrichtung auf der Basis einer Kraftdifferenz.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass zur Erzeugung wenigstens einer Komponente der Steuerkraft eine Steuerfläche des Regelventils mit einer Steuerdruckleitung verbunden ist und diese Komponente der Steuerkraft über den Steuerdruck durch die Steuervorrichtung einstellbar ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Steuerdruckleitung zur Einstellung des Steuerdrucks mit einem Druckbegrenzungsventil verbunden ist, dessen Öffnungsdruck durch die Steuervorrichtung einstellbar ist. Es ist besonders einfach und ausfallsicher, die Steuerkraft wenigstens teilweise, zum Beispiel neben der zusätzlichen Komponente einer Federkraft, durch die Einstellung eines Steuerdrucks an einem Ende des Regelventils einzustellen. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, dass die Steuerdruckleitung über eine Drossel direkt mit der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine verbunden ist.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Regelungsvorrichtung ein Regelventil mit einer ersten und einer zweiten Steuerfläche und ein Wechselventil aufweist, wobei in einer ersten Stellung des Wechselventils die erste Steuerfläche des Regelventils mit der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine und die zweite, entgegengesetzt wirkende Steuerfläche des Regelventils mit der Steuerdruckleitung verbunden ist. In einer zweiten Stellung des Wechselventils die zweite Steuerfläche des Regelventils ist mit der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine und die erste Steuerfläche des Regelventils mit der Steuerdruckleitung verbunden. Mit einem solchen Wechselventil kann die Volumenstromrichtung der Regelung bei identischer Kraftdifferenz zwischen hochdruckabhängiger Kraft und Steuerkraft vertauscht werden. Die Steuervorrichtung ist dazu geeignet, das Wechselventil in dem ersten Betriebsmodus in die erste Stellung und in dem zweiten Betriebsmodus in die zweite Stellung zu bringen. Dies hat den Vorteil, dass der Regelungsalgorithmus für die Steuerkraft in dem zweiten Betriebsmodus genauso wie in dem ersten Betriebsmodus beibehalten werden kann. Wie zuvor in Zusammenhang mit dem ersten Betriebsmodus beschrieben, ist die vorzugebende Steuerkraft also proportional zu dem Quotienten aus Soll-Drehmoment und eingestelltem Hubvolumen.
Die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung ist insbesondere für regenerative Antriebssysteme vorteilhaft, die die Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine mit einem Hochdruckspeicher verbinden und in denen eine durchschwenkbare hydrostatische Maschine eingesetzt ist. Die Regelungsvorrichtung ist aber auch für Leistungsregler, die das Drehmoment der Triebwelle einer hydrostatischen Maschine an den Lastdruck anpassen, vorteilhaft.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt:
1 einen schematische Darstellung eines hydraulischen Schaltplans eines Ausführungsbeispiels eines regenerativen Bremssystems mit der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung;
2 eine vereinfachte Schnittzeichnung der verstellbaren hydrostatischen Maschine nach dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 ein Blockschaltbild der Steuervorrichtung des Ausführungsbeispiels;
4 ein Diagramm zur Erläuterung der Erzeugung eines Signals zur Steuerdruckerzeugung;
5A einen Zeitverlauf des Soll- und Ist-Drehmoments der Triebwelle der hydrostatischen Maschine, die nach dem erfindungsgemäßen Regelungsverfahren geregelt wird;
5B einen dazugehörenden Zeitverlauf des Hochdrucks und des Steuerdrucks eines Regelventils;
5C einen ebenfalls dazugehörenden Zeitverlauf des Schwenkwinkels der hydrostatischen Maschine; und
6 ein Verfahrensablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung des Drehmoments der Welle der hydrostatischen Maschine.
1 zeigt ein regeneratives Antriebssystem 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Das regenerative Antriebssystem 1 weist eine Axialkolbenmaschine 5, einen Hochdruckspeicher 3 und eine erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle 4 einer Axialkolbenmaschine 5 auf.
Die Axialkolbenmaschine 5 ist in einem offenen Kreislauf auf einer Niederdruckseite über eine erste Arbeitsleitung 6 mit einem Tankvolumen 7 oder alternativ mit einem Niederdruckspeicher verbunden. Die Axialkolbenmaschine 5 ist auf der Hochdruckseite über eine zweite Arbeitsleitung 8 mit dem Hochdruckspeicher 3 verbindbar verbunden. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass die zweite Arbeitsleitung 8 im Betrieb immer Hochdruck führend und die erste Arbeitsleitung 6 im Betrieb immer Niederdruck führend ist.
Eine beispielhafte konstruktive Realisierung einer Axialkolbenmaschineneinheit 2 in 2 gezeigt. Die Axialkolbenmaschineneinheit 2 weist die verstellbare Axialkolbenmaschine 5 als eine in ihrem Hubvolumen verstellbare hydrostatische Maschine und eine Stellvorrichtung zur Einstellung des Schwenkwinkels der Axialkolbenmaschine 5 auf. Die Stellvorrichtung weist in dem ersten Ausführungsbeispiel zwei Stellkolben 9 und 10 auf, die jeweils in einem Stellzylinder 11 und 12 in Längsrichtung bewegbar geführt sind.
2 zeigt dabei im dargestellten Schritt nur den zweiten Stellkolben 10 und den zweiten Stellzylinder 12. Die beiden Stellkolben 9 und 10 sind mit der in dem Gehäuse der hydrostatischen Maschine 5 drehbar gelagerten Schrägscheibe 13 der Axialkolbenmaschine 5 gekoppelt. Die Position der Stellkolben 9 und 10 bestimmt den Schwenkwinkel der Schrägscheibe 13 und damit das eingestellte Hubvolumen. Die Axialkolbenmaschine 5 ist von ihrer Neutralstellung (Hubvolumen = 0) ausgehend stufenlos in positiver und negativer Richtung verstellbar, so dass die Axialkolbenmaschine 5 sowohl bei positiven Schwenkwinkeln im Pumpbetrieb als auch bei negativen Schwenkwinkeln im Motorbetrieb einsetzbar ist. In dem Ausführungsbeispiel ist die Schrägscheibe 13 von einem minimalen Schwenkwinkel von –18° bis zu einem absolut gesehen gleichen maximalen Schwenkwinkel von +18° verstellbar. Die Axialkolbenmaschine 5 hat keine stabile Nulllage und wird durch die Federkraft einer Feder 17 in drucklosem Zustand auf maximalem positiven Schwenkwinkel gehalten.
Der erste Stellkolben 9 und der erste Stellzylinder 11 bilden eine erste Stelldruckkammer 14 und der zweite Stellkolben 10 und der zweite Stellzylinder 12 bilden eine zweite Stelldruckkammer 15 aus. Alternativ könnte eine Stellvorrichtung mit nur einem Stellkolben, der in einem Stellzylinder zwei Stelldruckkammern begrenzt, verwendet werden. Desweiteren könnte die Stellvorrichtung so ausgebildet sein, dass die Axialkolbenmaschine 5 im drucklosen Zustand in der Nullhubstellung oder einer sonstigen Ruhestellung steht.
Die erste und die zweite Stelldruckkammer 14 und 15 des ersten Ausführungsbeispiels sind jeweils über eine erste und zweite Stelldruckleitung 23, 16 mit einem Druck beaufschlagbar. Die zweite Stelldruckkammer 15 ist über die zweite Stelldruckleitung 16 permanent mit der zweiten Arbeitsleitung 8 verbunden. Deshalb wirkt in der zweiten Stelldruckkammer 15 im Betrieb der Axialkolbenmaschine 5 der Druck der Hochdruckseite. Der zweite Stellkolben 10 wird zusätzlich zu einer durch den Druck in der zweiten Stellkammer 15 verursachten hydraulischen Stellkraft durch die gleichgerichtete Kraft der Feder 17 beaufschlagt. Solange die Stelldruckkammern 14 und 15 drucklos sind, wird der zweite Stellkolben 10 in Richtung aus dem zweiten Stellzylinder 12 heraus geschoben und zwingt so die Schrägscheibe 13 in einen maximal einstellbaren positiven Schwenkwinkel. Der Querschnitt des ersten Stellzylinders 11 und damit die mit Druck beaufschlagte Fläche des ersten Stellkolbens 9 in der ersten Stelldruckkammer 14 ist größer als der Querschnitt des zweiten Stellzylinders 12. Das Flächenverhältnis ist so gewählt, dass bei den im Betrieb in der zweiten Arbeitsleitung 8 herrschenden Hochdrücken und bei gleichem Druck in der ersten Stelldruckkammer 14, die hydraulische Kraft auf den ersten Stellkolben 9 in jeder Stellposition größer als die hydraulische Kraft plus die Federkraft auf den zweiten Stellkolben 10 ist und die Axialkolbenmaschine 5 in Richtung des maximal negativen Schwenkwinkels verschwenkt.
Die Axialkolbenmaschineneinheit 2 ist mit einem Ventilblock 18 der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung verbunden. Der Ventilblock 18 weist ein Regelventil 19 zur Regelung des Volumenstroms in die und aus der ersten Stelldruckkammer 14 auf. Das Regelventil 19 ist ein 3/2-Wegeventil. Ein erster Anschluss des Regelventils 19 ist über eine erste Zuführleitung 20 mit einer Hochdruckleitung 21 verbunden, die mit der Hochdruck führenden zweiten Arbeitsleitung 8 verbunden ist. Der erste Anschluss des Regelventils 19 ist somit mit der Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine 5 und mit dem Hochdruckspeicher 3 verbunden. Der zweite Anschluss des Regelventils 19 ist über eine Tankleitung 22 mit dem Tankvolumen 7 der Axialkolbenmaschineneinheit 2 verbunden. Der dritte Anschluss des Regelventils 19 ist über die erste Stelldruckleitung 23 über eine erste Drossel 24 mit der ersten Stelldruckkammer 14 verbunden. Die erste Drossel 24 begrenzt den möglichen Volumenstrom und damit die Verstellgeschwindigkeit. Ein Regelventilkolben des Regelventils 19 kann in zwei Endstellungen gebracht werden. Das Regelventil 19 ist kontinuierlich von der ersten Endstellung bis zu einer zweiten Endstellung des Regelkolbens verstellbar. In der ersten Endstellung ist der erste Anschluss mit dem dritten Anschluss des Regelventils 19 verbunden. In dieser Stellung wird die erste Stelldruckkammer 14 mit der Hochdruck führenden ersten Arbeitsleitung 8 verbunden. In der zweiten Stellung ist der zweite Anschluss mit dem dritten Anschluss verbunden. In dieser Stellung wird die erste Stelldruckkammer 14 mit dem Tank 7 verbunden und die erste Stelldruckkammer 14 in das Tankvolumen entspannt.
Auf eine erste Steuerfläche des Regelkolbens des Regelventils 19 wirkt eine erste hydraulische Kraft und auf die zweite Steuerfläche des Regelkolbens in entgegengesetzter Richtung eine zweite hydraulische Kraft als erste, einstellbare Komponente der Steuerkraft. Hierzu ist die erste Steuerfläche über eine zweite Zuführleitung 29 mit der Hochdruckleitung 21 verbunden, so dass dort immer der Hochdruck der zweiten Arbeitsleitung 8 wirkt. Auf die zweite Seite des Regelventilkolbens des Regelventils 19 wirkt die Kraft einer in ihrer Vorspannung einstellbaren Feder 25 des Regelventils 19 plus die zweite hydraulische Kraft als einstellbare Komponente. Die zweite hydraulische Kraft plus die Federkraft bilden die auf die zweite Steuerfläche des Regelventilkolbens wirkende Steuerkraft. Die Vorspannung der Feder 25 des Regelventils 19 bleibt im Betrieb konstant, so dass im Betrieb die Steuerkraft nur durch die Änderung der zweiten hydraulischen Kraft also des Steuerdrucks eingestellt wird. Ist die erste hydraulische Kraft größer als die Steuerkraft, so geht das Regelventil 19 in die erste Stellung. Ist die Steuerkraft größer als die erste hydraulische Kraft, so geht das Regelventil 19 in die zweite Stellung. Der durchgelassene Volumenstrom bei gegebenen Druckverhältnissen an den Anschlüssen in der ersten und zweiten Stellung hängt von der Kraftdifferenz zwischen der ersten hydraulischen Kraft und der Steuerkraft ab.
Eine dritte Zuführleitung 26 verbindet zur Erzeugung der zweiten hydraulischen Kraft die zweite Steuerfläche des Regelventilkolbens des Regelventils 19 mit einer Steuerdruckleitung 27. Die Steuerdruckleitung 27 ist über eine zweite Drossel 28 mit der Hochdruckleitung 21 verbunden und mündet an ihrem davon abgewandten Ende in die Tankleitung 22. Die erste und die zweite Zuführleitung 20 und 29 sind stromaufwärts der zweiten Drossel 28 mit der Steuerhochdruckleitung 21 verbunden.
In der Steuerdruckleitung 27 ist ein Druckbegrenzungsventil 30 angeordnet. Auf eine Steuerfläche des Druckbegrenzungsventils 30 wirkt eine von dem Steuerdruck als erster Komponente der Steuerkraft abhängige dritte hydraulische Kraft. In entgegengesetzter Richtung 30 wirkt die Kraft einer in ihrer Vorspannung einstellbaren Feder 31 des Druckbegrenzungsventils 30 in Schließrichtung. Überschreitet bei verschwindender Ansteuerung der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 27 den durch die Vorspannung der Feder 31 des Druckbegrenzungsventils 30 eingestellten Öffnungsdruck, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 30. So wird der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 27 stromaufwärts des Druckbegrenzungsventils 30 abhängig vom eingestellten Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 30 eingestellt. Dieser Öffnungsdruck wird durch die Vorspannung der Feder 31 des Druckbegrenzungsventils 30 und die entgegengesetzt wirkende Kraft eines Elektromagneten 32 vorgegeben. Der Öffnungsdruck und damit der eingestellte Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 27 ist durch zunehmende Bestromung des Elektromagneten 32 reduzierbar.
Weiterhin ist die erste Stelldruckleitung 23 zwischen der ersten Drossel 24 und dem dritten Anschluss des Regelventils 19 über eine Verbindungsleitung 33 mit der Tankleitung 22 verbunden. Die Verbindungsleitung 33 weist eine dritte Drossel 34 auf.
In der zweiten Arbeitsleitung 8 ist ein Sperrventil 35 zur Trennung des Hochdruckspeichers 3 von der Hochdruckleitung 21, der zweiten Stelldruckkammer 15 und der Axialkolbenmaschine 5 angeordnet, um Leckage zu verhindern. Das Sperrventil 35 ist dazu durch Bestromung oder Nicht-Bestromung eines weiteren Elektromagneten 36 des Sperrventils 35 zu öffnen oder zu schließen.
Weiterhin weist das regenerative Antriebssystem 1 ein weiteres Druckbegrenzungsventil 37, ein Nachsaugventil 38 und ein Speicherentladeventil 39 auf. Das weitere Druckbegrenzungsventil 37 öffnet bei Überschreiten eines maximal zulässigen Drucks durch den Hochdruck in der zweiten Arbeitsleitung 8 zum Tankvolumen 7 hin. Über das Nachsaugventil 38 wird im Falle eines leeren Hochdruckspeichers 3 im Motorbetrieb aus dem Tank 7 nachgesagt. Das Speicherentladeventil 39 leert in Folge eines elektrischen Entladesignals den Hochdruckspeicher 3.
Die Regelungsvorrichtung weist weiterhin ein elektronisches Steuergerät 40 als Steuervorrichtung auf, das über eine erste Steuerverbindung 41 mit dem Elektromagneten 32 des Druckbegrenzungsventils 30 und über eine zweite Steuerverbindung 42 mit dem weiteren Elektromagneten 36 des Sperrventils 35 und über eine dritte Steuerverbindung 43 mit dem Speicherentladeventil 39 verbunden ist. Weiterhin ist das Steuergerät 40 über eine vierte Steuerverbindung 44 mit einer Solldrehmomentvorgabevorrichtung 45, zum Beispiel einem Gaspedal oder einem Fahrhebel verbunden. Die Solldrehmomentvorgabevorrichtung 45 gibt das an der Triebwelle 4 einzustellende Drehmoment als elektrisches Signal an das Steuergerät 40. Das an der Triebwelle 4 einzustellende Drehmoment wird im Folgenden auch als Soll-Drehmoment bezeichnet. Das Steuergerät 40 ist über eine fünfte Steuerverbindung 46 mit einem Schwenkwinkeldetektor als Hubvolumenerfassungsvorrichtung verbunden. Der Schwenkwinkeldetektor erfasst den eingestellten Schwenkwinkel α der Schrägscheibe 13 der Axialkolbenmaschine 5 und gibt diesen als elektrisches Signal an das Steuergerät 40.
Der Schwenkwinkeldetektor ist in 2 gezeigt und dort mit „47” bezeichnet. Der eingestellte Schwenkwinkel α wird im dargestellten Ausführungsbeispiel an dem zweiten Stellkolben 10 abgegriffen. Dazu ist an dem zweiten Stellkolben 10 ein Sensorelement 48 des Schwenkwinkeldetektors 47 angebracht, das sich mit dem zweiten Stellkolben 10 in dessen Längsrichtung bewegt. Im Bewegungsbereich des Sensorelements 48 ist eine Positionserfassungsvorrichtung 49 fest an dem Gehäuse der Axialkolbenmaschineneinheit 2 angebracht. Die Positionserfassungsvorrichtung 49 erfasst berührungslos die Position des Sensorelements 48 und damit die Position des mit dem Sensorelement 48 verbundenen zweiten Stellkolbens 10. Die Positionserfassungsvorrichtung 49 wandelt die erfasste Position des zweiten Stellkolbens 10 in ein den eingestellten Schwenkwinkel α der Schrägscheibe angebendes Signal um und sendet dieses über die fünfte Steuerverbindung 46 an das Steuergerät 40. Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebene Hubvolumenerfassung beschränkt. Vielmehr ist jede andere mechanische, magnetische, elektrische oder optische Hubvolumenerfassung der Axialkolbenmaschine 5 ebenfalls möglich.
3 zeigt ein Blockschaltbild der Regelung 50 der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung. Die Regelung 50 weist den Schwenkwinkeldetektor 47, die Solldrehmomentvorgabevorrichtung 45 und das Steuergerät 40 auf. Das Steuergerät 40 umfasst einen Betriebsmodusdetektor 51 und einen ersten und einen zweiten Steuerdruckvorgabeabschnitt 52 und 53. Der Betriebsmodusdetektor 51 bestimmt, ob sich die Axialkolbenmaschine 5 im Pumpbetrieb als ersten Betriebsmodus oder im Motorbetrieb als zweiten Betriebsmodus befindet. Dies kann in dem ersten Ausführungsbeispiel zum Beispiel aus dem Vorzeichen des Schwenkwinkels α bestimmt werden oder falls der Schwenkwinkel α auf Null steht aus dem Vorzeichen des einzustellenden Soll-Drehmoments T. Der Betriebsmodusdetektor 51 ist geeignet, über den Eingang 54 des Steuergeräts 40 ein den Schwenkwinkel α und über den Eingang 55 ein das Soll-Drehmoment T repräsentierendes Signal zu empfangen. Der Betriebsmodusdetektor 51 ist mit beiden Steuerdruckvorgabeabschnitten 52 und 53 und mit einer Sperrventilsteuerung 62 verbunden. Der Betriebsmodusdetektor 51 ist geeignet, das Soll-Drehmoment T und den Schwenkwinkel α an den ersten Steuerdruckvorgabeabschnitt 52 zu geben, wenn die Axialkolbenmaschine 5 im Pumpbetrieb ist oder an den zweiten Steuerdruckvorgabeabschnitt 53 zu geben, wenn die Axialkolbenmaschine 5 sich im Motorbetrieb befindet. Weiterhin ist der Betriebsmodusdetektor 51 geeignet, den bestimmten Betriebsmodus der Sperrventilsteuerung 62 mitzuteilen, d. h. den Elektromagneten 36 anzusteuern. Der erste oder der zweite Steuerdruckvorgabeabschnitt 52 und 53 berechnet einen Steuerdruck und wandelt den berechneten Steuerdruck in ein Steuerdrucksignal um, das den berechneten Steuerdruck mittels Einstellung des Öffnungsdrucks an dem Druckbegrenzungsventil 30 einstellt. Das Steuerdrucksignal wird entweder von dem ersten oder von dem zweiten Steuerdruckvorgabeabschnitt 52 oder 53 an den Ausgang 56 des Steuergeräts 40 gegeben und über die erste Steuerverbindung 41 an den Elektromagneten 32 angelegt. Das Steuerdrucksignal (bzw. der berechnete, zugrundeliegende Steuerdruck) berücksichtigt dabei den Anteil der Feder 25 an der Steuerkraft. Zur Vereinfachung wird nachfolgend die Kraft der Feder 25 vernachlässigt und lediglich die einstellbare Komponente der Steuerkraft, also der Steuerdruck betrachtet.
Der erste Steuerdruckvorgabeabschnitt 52 ist bei Bestimmung des ersten Betriebsmodus durch den Betriebsmodusdetektor 51 aktiv und berechnet einen Steuerdruck p, der direkt proportional zu dem Verhältnis aus Soll-Drehmoment T zu Schwenkwinkel α ist. Der Steuerdruck p des ersten Steuerdruckvorgabeabschnitts 52 berechnet sich zu p = K1· T / α, wobei K₁ eine erste Konstante ist.
Der zweite Steuerdruckvorgabeschritt 53 ist im zweiten Betriebsmodus aktiv und in 4 näher beschrieben. Das ausgegebene Steuersignal berechnet sich dabei aus einem ersten Druckanteil p₁ und einem zweiten Druckanteil p₂. Der erste Anteil p₁ ist dabei direkt proportional zu dem Absolutbetrag des Verhältnisses des Schwenkwinkels α zu dem Soll-Drehmoment T. Sollte das Moment T der Triebwelle für den Motorbetrieb negativ und für den Pumpbetrieb positiv definiert sein, so ist der Absolutbetrag auch entbehrlich, da im Motorbetrieb der Schwenkwinkel ebenfalls negativ ist. Die erste Komponente p₁ wird in einer Vorsignalregelung 57 zu p₁ = K₂·| α / T| berechnet, wobei K₂ eine zweite Konstante ist. Die zweite Komponente p₂ regelt die erste Komponente p₁ nach. Dazu wird eine Differenz zwischen Soll-Drehmoment T und Ist-Drehmoment T_ist in einem Differenzglied 58 ermittelt, in einem Verstärker 59 verstärkt und zu der ersten Komponente p₁ addiert. Das Ist-Drehmoment T_ist berechnet sich in der Ist-Drehmomentabschätzung 60 aus dem Schwenkwinkel α und dem die Axialkolbenmaschine 5 antreibenden Hochdruck. Da der Steuerdruck p immer so geregelt wird, dass er dem Hochdruck der Hochdruckleitung 21 etwa entspricht oder zumindest unmittelbar folgt, kann der Hochdruck mit dem vorgegebenen Steuerdruck p = p₁ + p₂ abgeschätzt werden. Damit berechnet sich das Ist-Drehmoment T_ist in der Ist-Drehmomentabschätzung 60 zu T_ist = K₃·α·p_Hd.
Da der Steuerdruck p bei einer schnellen Änderung des Soll-Drehmoments T kurzzeitig von dem Hochdruck abweicht, durchläuft der Steuerdruck p vor der Verarbeitung in der Ist-Drehmomentabschätzung 60 in der Korrekturvorrichtung 61 eine Filterung oder eine Glättung. Die Korrekturvorrichtung 61 kann weiterhin oder alternativ eine Logik enthalten, die in den Grenzfällen, z. B. wenn die Stellvorrichtung am Anschlag ist, den Steuerdruck p richtig bewertet. Die erste Komponente p₁ des Steuerdrucks p kann auch durch komplexere Regler, wie z. B. einen PI-Regler, nachgeregelt werden.
Das Steuergerät 40 weist weiterhin die Sperrventilsteuerung 62 auf, die im Betrieb des Antriebssystems 1 zum Füllen oder Entleeren des Hochdruckspeichers 3 den Elektromagneten 36 des Sperrventils 35 über die zweite Steuerverbindung 42 bestromt, um den Hochdruckspeicher 3 mit der zweiten Arbeitsleitung 8 zu verbinden. Weiterhin ist die Sperrventilsteuerung 62 geeignet, das Sperrventil 35 zu schließen, wenn der Betriebsmodusdetektor 51 weder einen Pump- noch einen Motorbetrieb ermittelt und die Axialkolbenmaschine 5 auf Null-Hubvolumen gestellt ist. Das Steuergerät 40 umfasst auch einen Entleerungssignalgeber 63 der zum Beispiel im Wartungs- oder Reparaturfall über die dritte Steuerverbindung 43 ein Signal an das Speicherentladeventil 39 geben kann, um den Hochdruckspeicher 3 zu entleeren.
Die 5A, 5B und 5C zeigen einen beispielhaften Zeitverlauf von wesentlichen Größen des Regelungsverfahrens des regenerativen Antriebssystems 1. 5A zeigt den Zeitverlauf des Soll-Drehmoments T als durchgezogene Kurve wie er beispielsweise durch einen Fahrzeugführer vorgegeben wird und des Ist-Drehmoments T_ist als gestrichelte Kurve. 5B zeigt das Druck-Zeit-Diagramm des Steuerdrucks p als durchgezogene Linie und den Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 3 bzw. bei geöffnetem Sperrventil 35 in der zweiten Arbeitsdruckleitung 8 als gestrichelte Linie. 5C zeigt den Zeitverlauf des eingestellten und erfassten Schwenkwinkels α der Axialkolbenmaschine 5.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an dem in 5 gezeigten, beispielhaften Zeitverlauf in Zusammenhang mit den Verfahrensschritten zur Regelung des Drehmoments an der Triebwelle 4 der Axialkolbenmaschine 5 des Antriebssystems 1 in 6 beschrieben.
Zu dem Zeitpunkt t₀ ist die Axialkolbenmaschine 5 auf den Schwenkwinkel 0° gestellt. Dies wird zum Beispiel durch das Schließen des Sperrventils 35 und durch das Regeln der Stellvorrichtung durch einen in 1 nicht gezeigten Zustandsautomaten realisiert. Da das Sperrventil 35 geschlossen ist, herrscht in der zweiten Arbeitsleitung 8 kein Hochdruck. Der Hochdruckspeicher 3 ist dagegen z. B. auf 100 bar vorgespannt.
Zu dem Zeitpunkt t₁ soll mit dem Antriebssystem 1 gebremst werden. Die Solldrehmomentvorgabevorrichtung 45 gibt in einem ersten Schritt S1 ein Bremsdrehmoment der Triebwelle 4 vor, d. h. ein positives Soll-Drehmoment. In Schritt S2 wird der bei ca. 0° stehende Schwenkwinkel der Schrägscheibe 13 erfasst. Der erfasste Schwenkwinkel α und das erfasste Soll-Drehmoment T werden an den Betriebsmodusdetektor 51 übergeben. Der Betriebsmodusdetektor 51 detektiert in einem dritten Schritt S3 den Betriebsmodus. Da der Schwenkwinkel auf nahezu 0° steht, wird der Betriebsmodus aus dem zukünftigen Betriebsmodus, d. h. aus dem Vorzeichen des Soll-Drehmoments T ermittelt. Da das Soll-Drehmoment T im Beispiel hier positiv ist, soll die Axialkolbenmaschine 5 im Pumpbetrieb, d. h. im ersten Betriebsmodus, betrieben werden. In einem vierten Schritt S4 wird das Sperrventil 35 bestromt, um den Hochdruckspeicher 3 nun mit der zweiten Arbeitsleitung 8 zu verbinden, wenn ein Pump- oder Motorbetrieb festgestellt wird. Andernfalls, in einem Ruhezustand, wenn die Axialkolbenmaschine 5 auf Null-Hubvolumen steht oder eingestellt werden soll, wird die Bestromung des Elektromagneten 36 des Sperrventils 35 unterbrochen.
In Folge der Verbindung steigt der Hochdruck in der zweiten Arbeitsleitung 8 auf die 100 bar des Hochdruckspeichers 3. Der Betriebsmodusdetektor 51 gibt das Soll-Drehmoment T und den Schwenkwinkel α an den ersten Steuerdruckvorgabeabschnitt 52, wenn der Betriebsmodusdetektor 51 den ersten Betriebsmodus feststellt. Der erste Steuerdruckvorgabeabschnitt 52 gibt wie beschrieben in einem Schritt S5 einen Steuerdruck p vor, welcher proportional zu dem Verhältnis aus Soll-Drehmoment T und Schwenkwinkel α ist. Der Steuerdruck p ist zunächst aufgrund des endlichen Soll-Drehmoments und nahezu verschwindenden Schwenkwinkels α im Nenner nahezu unendlich groß. Der Steuerdruck p wird deshalb begrenzt und auf einen vordefinierten Maximalwert gesetzt. Der berechnete Steuerdruck p wird in ein Steuerdrucksignal umgewandelt und an den Ausgang 56 des Steuergeräts 40 gegeben.
In Schritt S7 wird das Steuerdrucksignal über die erste Steuerverbindung 41 an den Elektromagneten 32 des Druckbegrenzungsventils 30 übermittelt, wodurch der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 30 auf den berechneten maximalen Steuerdruck eingestellt wird. In Schritt S8 wird der Volumenstrom in die oder aus der ersten Stelldruckkammer 14 den Druckverhältnissen und damit der Kraftdifferenz an beiden Seiten des Regelventilkolbens des Regelventils 19 angepasst. Durch die Öffnung des Sperrventils 35 liegt an der ersten Seite des Regelventilkolbens der Hochdruck des Hochdruckspeichers 3 an. Durch die Einstellung des Öffnungsdrucks des Druckbegrenzungsventils 30 liegt ein maximaler Steuerdruck auf der zweiten Seite des Regelkolbens an. Daraufhin wird der Regelventilkolben aus der Neutralstellung in Richtung der zweiten Stellung verschoben. Die erste Stelldruckkammer 14 wird mit dem Tankvolumen 7 verbunden und Hydraulikflüssigkeit strömt aus der ersten Stelldruckkammer 14 in den Tank 7 ab. Deshalb wird der erste Stellkolben 9 in den ersten Stellzylinder 11 gedrückt und die Axialkolbenmaschine 5 verstellt in Richtung größerer positiver Schwenkwinkel, d. h. in Richtung größeren Fördervolumens.
Die Regelschritte S1 bis S5 oder S6 werden, solange die Regelung im Betrieb ist, wiederholt. Eine Schleifendauer ist dabei wesentlich kürzer als die Verstellzeit der Schrägscheibe 13 der Axialkolbenmaschine 5. So beträgt in dem ersten Ausführungsbeispiel die Verstellung der Axialkolbenmaschine 5 z. B. 100 Millisekunden und die Schleifendauer 5 Millisekunden. Die Schleife wird innerhalb der Verstellzeit der Axialkolbenmaschine 5 von einem minimalen Schwenkwinkel zu einem maximalen Schwenkwinkel 20-mal durchlaufen. Die Schleifendauer ist eine Größenordnung unter der Verstellzeit der Axialkolbenmaschine 5. Gleichzeitig wird in den Schritten S7 und S8 der Volumenstrom in oder aus der ersten Stelldruckkammer 14 an den Hochdruck und den Steuerdruck angepasst.
Nachdem nun der Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 5 in Richtung größerer positiver Schwenkwinkel verstellt ist, wird in den Schritten S1 bis S5 der Steuerdruck an den geänderten Schwenkwinkel gemäß p = K₁· T / α angepasst. Durch den größeren Schwenkwinkel α sinkt der Steuerdruck p bis die Steuerkraft der ersten hydraulischen Kraft entspricht und das Ist-Drehmoment T_ist das Soll-Drehmoment T erreicht hat. Sobald der Schwenkwinkel α positiv ist, fördert die Axialkolbenmaschine 5 Hydraulikflüssigkeit in den Hochdruckspeicher 3 und erhöht so stetig den in der zweiten Arbeitsleitung 8 herrschenden Hochdruck. Der Steuerdruck p wird dem Hochdruck nachgeregelt, so dass ein Gleichgewicht zwischen der ersten hydraulischen Kraft und der Steuerkraft besteht. In dem gezeigten Beispiel wird das vorgegebene Soll-Drehmoment T stetig angehoben, so dass der Steuerdruck p größer als der Hochdruck bleibt.
Zum Zeitpunkt t₂ wird das Soll-Drehmoment T mit ca. 120 Nm bis zum Zeitpunkt t₃ konstant vorgegeben. Der Hochdruck steigt im Pumpbetrieb aber weiter an. Durch den steigenden Hochdruck in der Hochdruckleitung 21 wird das Regelventil 19 in Richtung der ersten Stellung verschoben und durch einen Druckmittelfluss in die erste Stelldruckkammer 14 hinein wird der Schwenkwinkel α verkleinert. Durch die stetige Anpassung des Schwenkwinkels α an den sich erhöhenden Hochdruck und die Rückkoppelung des veränderten Schwenkwinkels α sinkt dieser stetig. Durch die Rückkoppelung des Schwenkwinkels α bei der Ermittlung des Steuerdrucks p stabilisiert sich der Steuerdruck p unterhalb des wachsenden Hochdrucks.
Zu dem Zeitpunkt t₃ wird begonnen das Soll-Drehmoment T wieder stetig zu erhöhen. Daraufhin steigt ebenfalls der Schwenkwinkel α der Axialkolbenmaschine 5 stetig an und der Steuerdruck p wird oberhalb des Hochdrucks eingeregelt. Zu dem Zeitpunkt t₄ fährt die Axialkolbenmaschine 5 bei dem maximalen Schwenkwinkel α gegen einen Anschlag. Der Steuerdruck p steigt aufgrund des weiter steigenden Soll-Drehmoments T weiter an. Aufgrund des konstanten maximalen Schwenkwinkels α steigt der Steuerdruck p direkt proportional zu dem Soll-Drehmoment T an und wird nicht mehr an den Hochdruck angepasst. Deshalb wird der Regelventilkolben des Regelventils 19 in Richtung der zweiten Stellung bewegt und die erste Stelldruckkammer 14 mit dem Tank 7 verbunden. Der Hochdruck in dem Hochdruckspeicher 3 steigt nun durch die ständige Pumptätigkeit weiter an und folgt langsam dem steigenden Steuerdruck p.
Zu dem Zeitpunkt t₅ wird das Soll-Drehmoment T bei ca. 330 Nm bis zu dem Zeitpunkt t₇ konstant gehalten. Der Steuerdruck p stabilisiert sich bei ca. 280 bar und der Hochdruck steigt weiter bis zu dem Zeitpunkt t₆ an, bis er den Steuerdruck p erreicht. Durch die weitere Erhöhung des Hochdrucks im Hochdruckspeicher 3 bei konstantem Soll-Drehmoment T drückt der in der Hochdruckleitung 21 wirkende Hochdruck das Regelventil 19 in Richtung der ersten Stellung und veranlasst einen Volumenstrom in die erste Stelldruckkammer 14. Der Schwenkwinkel α wird kleiner, wodurch der in Abhängigkeit des Schwenkwinkels α geregelte Steuerdruck p wieder ansteigt und so dem Hochdruck folgt.
Ab dem Zeitpunkt t₇ wird das Soll-Drehmoment T wieder stetig reduziert. Dadurch sinkt der Steuerdruck p und der Schwenkwinkel α reduziert sich weiter. Durch die Rückkopplung des sinkenden Schwenkwinkels α regelt sich der Steuerdruck p unterhalb des Hochdrucks ein. Zu dem Zeitpunkt t₈ erreicht der Hochdruck den Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 37, weshalb der Hochdruck trotz des weiteren Pumpbetriebs nicht weiter steigt.
Ab dem Zeitpunkt t₉ wird das Soll-Drehmoment langsamer reduziert. Der Schwenkwinkel α fährt ebenfalls langsamer gegen 0° zurück. Zu dem Zeitpunkt t₁₀ erreicht das Soll-Drehmoment T ein minimales Soll-Drehmoment, unterhalb welchem keine Regelung des Drehmoments der Triebwelle 4 mehr stattfindet und das Soll-Drehmoment T sprunghaft auf null gefahren wird. Für sehr kleine Soll-Drehmomente T stellen sich sehr kleine Schwenkwinkel α an der Axialkolbenmaschine 5 ein und kleine Schwenkwinkel α führen durch den inversen Zusammenhang zu sehr großen Steuerdrücken. Deshalb würde die Regelung für kleine Soll-Drehmomente zu Schwingungen neigen. Die Regelung ist auf absolute Soll-Drehmomente T größer als ein zu bestimmendes Minimal-Soll-Drehmoment begrenzt. Ein solches Minimal-Soll-Drehmoment könnte auch zur Erfassung einer Ruhestellung der Axialkolbenmaschine 5 verwendet werden.
Zu dem Zeitpunkt t₁₀ wird die Ruhestellung erfasst und das Sperrventil 35 geschlossen. Der Schwenkwinkel α wird durch einen Zustandsautomaten auf 0° gehalten.
Zu dem Zeitpunkt t₁₁ wird ein Beschleunigungsmoment, d. h. ein negatives Soll-Drehmoment T, vorgegeben. In den Schritten S1 bis S4 werden der Schwenkwinkel α erfasst, das Soll-Drehmoment T eingelesen, der Betriebsmodus festgestellt und das Sperrventil 35 geöffnet. Der Zustandsautomat wird bei Feststellen eines Motor- oder Pumpbetriebes ausgeschaltet. Die Axialkolbenmaschine 5 soll nun im Motorbetrieb betrieben werden. Demzufolge gibt der Betriebsmodusdetektor 51 das Soll-Drehmoment T und den Schwenkwinkel α an den zweiten Steuerdruckvorgabeabschnitt 53, der im Zusammenhang mit 4 beschrieben wurde. In Schritt S6 berechnet die zweite Steuerdruckerzeugung 53 den Steuerdruck p und gibt ein diesen Steuerdruck p einstellendes Signal an den Elektromagneten 32 des Druckbegrenzungsventils 30.
In Folge des vorgegebenen Beschleunigungsdrehmoments ergibt sich der erste Anteil p₁ des Steuerdrucks zu Null, da der Schwenkwinkel α immer noch auf Null steht und einen zweiten Anteil des Steuerdrucks größer Null, da das Ist-Drehmoment noch auf Null steht und ein Soll-Drehmoment kleiner Null vorgegeben wird. Dadurch sinkt der Steuerdruck p und die Axialkolbenmaschine 5 wird in Richtung negativer Schwenkwinkel α ausgeschwenkt bis das Ist-Drehmoment T_ist sich um das Soll-Drehmoment T eingeregelt hat. Um das weiter fallende Soll-Drehmoment T an der Triebwelle 4 einzustellen, stellt sich der Steuerdruck p unterhalb des Hochdrucks ein und fährt den Schwenkwinkel α weiter in Richtung größeren Schluckvolumens. Durch den Motorbetrieb kommt es zu einer stetigen Entladung des Hochdruckspeichers 3, wodurch der die Axialkolbenmaschine 5 antreibende Hochdruck sinkt.
Ab dem Zeitpunkt t₁₂ wird das Soll-Drehmoment T bis zu dem Zeitpunkt t₁₃ bei ca. –150 Nm konstant vorgegeben. Durch den langsam fallenden Hochdruck wird das Regelventil 19 in Richtung der zweiten Stellung verschoben und die erste Stelldruckkammer 14 mit dem Tank 7 verbunden. Daraufhin verändert sich der Schwenkwinkel α in Richtung kleineren Schluckvolumens, obwohl der Schwenkwinkel α in Richtung maximalen Schluckvolumens verstellen müsste. Durch die Nachregelung des Steuerdrucks p über den zweiten Anteil p₂ wird dies korrigiert und der Schwenkwinkel α in Richtung maximales Schluckvolumens verändert.
Ab dem Zeitpunkt t₁₃ sinkt der Betrag des vorgegebenen Soll-Drehmoments T wieder stetig bis zu dem Zeitpunkt t₁₄. Dadurch steigt der Steuerdruck p durch den größeren ersten Anteil p₁ an und die Axialkolbenmaschine 5 verschwenkt in Richtung kleineren Schluckvolumens, d. h. in Richtung Neutralstellung. Durch den kleineren Schwenkwinkel α wird der Steuerdruck p verkleinert, so dass sich der Steuerdruck p unterhalb des Hochdrucks einstellt. Die Abweichung zwischen dem Steuerdruck p und dem Hochdruck ist im Motorbetrieb größer als im Pumpbetrieb, da bei den negativen Stellwinkeln die Feder 17 mehr zusammengedrückt wird und so eine größere Gegenkraft auf die Stellvorrichtung erzeugt.
Ab dem Zeitpunkt t₁₄ wird das der Betrag des Soll-Drehmoments T wieder vergrößert und der Anteil p₁ des Steuerdurcks und somit der Steuerdruck p verkleinert sich. Der verfügbare Hochdruck reicht nicht mehr aus, um das Soll-Drehmoment T aufzubringen und die Axialkolbenmaschine 5 verstellt aufgrund der ersten Drossel 24 und des niedrigen Hochdrucks den Schwenkwinkel α nicht schnell genug zu maximalem Schluckvolumen hin.
Der Betrag des Schwenkwinkels α wird vergrößert, bis die Axialkolbenmaschine 5 zu dem Zeitpunkt t₁₅ den Anschlag bei maximalem Schluckvolumen erreicht. Daraufhin fällt der Betrag des Ist-Drehmoments T_ist ab und der Steuerdruck p fällt aufgrund der großen Differenz von Soll-Drehmoment und Ist-Drehmoment schnell ab. Zu dem Zeitpunkt t₁₆ wird das Soll-Drehmoment T wieder langsam auf Null zurückgefahren und der erste Anteil des Steuerdrucks p₁ steigt aufgrund des kleiner werdenden absoluten Soll-Drehmoments T und der zweite Anteil des Steuerdrucks p₂ steigt aufgrund der kleiner werdenden Differenz zwischen Soll- und Ist-Drehmoment T, T_ist. Daraufhin steigt der Steuerdruck p an und fährt so den Schwenkwinkel α in Richtung Null zurück. Bei Annäherung des Soll-Drehmoments T an das Ist-Drehmoment T_ist zu dem Zeitpunkt t₁₇ stabilisiert sich der Steuerdruck p und das Ist-Drehmoment T_ist nimmt mit dem Soll-Drehmoment T auf Null ab. Zu dem Zeitpunkt t₁₈ ist der Hochdruckspeicher 3 entleert und der Druck in der zweiten Arbeitsleitung 8 fällt plötzlich ab. Aufgrund des fehlenden Drucks in der Steuerdruckleitung 27 und der Hochdruckleitung 21 funktioniert die Volumenstromregelung des Regelventils 19 nicht mehr und die Axialkolbenmaschine 5 wird durch den bereits erwähnten Zustandsautomaten auf einen Schwenkwinkel α von 0° gehalten. Zunächst verschwenkt die Axialkolbenmaschine 5 über die Federkraft 17 über Neutral in den Pumpbetrieb. Der dann wieder aufgebaute Druck ermöglicht den Einsatz des Zustandsautomaten.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Der erste und der zweite Betriebsmodus könnten alternativ auch durch die Vertauschung der Angriffsseite der Steuerkraft und der ersten hydraulischen Kraft auf das Regelventil 19 durch ein Wechselventil realisiert werden. Dadurch könnte der Steuerdruck p in jedem Fall wie in dem ersten Betriebsmodus des Ausführungsbeispiels beschrieben zu p = K₁· T / α berechnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung sind nicht beschränkt auf die Verwendung in regenerativen Antriebssystemen. Vielmehr ist grundsätzlich jede hydrostatische Maschine, deren Drehmoment vorgegeben werden soll, erfindungsgemäß regelbar. So ist die Erfindung auch auf Leistungsregler, die an sich Drehmomentregler sind, anwendbar, wenn ein Drehmoment vorgegeben werden soll. An die Stelle des Drucks im Hochdruckspeicher kann dann der durch einen hydraulischen Widerstand verursachte Druck treten, wie der Lastdruck bei einer durch einen Hydrozylinder bewegten Last oder ein durch ein angeschlossenes Druckbegrenzungsventil bestimmter Druck. Weiterhin ist es möglich, auch hydrostatische Maschinen zu regeln, deren Hochdruckseite wechselt. Hier muss nur bei dem Wechsel die jeweils Hochdruck führende Arbeitsleitung mit einer Steuerfläche des Regelventils 19 verbunden werden. Weiterhin kann die erfindungsgemäße nur einen Betriebsmodus oder mehr als zwei Betriebsmodi vorsehen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist nur der Motor- und Pumpbetrieb für eine Drehrichtung der Triebwelle 4 bzw. eine Fahrtrichtung vorgesehen. So könnte der erste Betriebsmodus ebenfalls den Motorbetrieb in umgekehrter Drehrichtung der Welle 4 beinhalten, wenn die hydrostatische Maschine zum Beispiel in einem geschlossenen Kreislauf angeordnet ist. Hierbei muss nur die Hochdruckleitung 21 mit der entsprechenden Hochdruck führenden Arbeitsleitung verbunden werden, so dass innerhalb des ersten Betriebsmodus noch eine Betriebsmodusfallunterscheidung stattfinden müsste, wobei die Steuerung des Steuerdrucks p gleich bliebe. Der Wechsel zwischen den Arbeitsleitungen könnte durch ein Wechselventil geschehen, das automatisch eine hochdruckseitige Arbeitsleitung mit der ersten Seite des Regelventils 19 verbindet. Evtl. müssten Vorzeichen des Soll-Drehmoments und des Schwenkwinkels so berücksichtigt werden, dass der Steuerdruck immer positiv bleibt. Entsprechend könnte der zweite Betriebsmodus ebenfalls den Pumpbetrieb in umgekehrter Drehrichtung der Triebwelle 4 beinhalten. Ein solches Ausführungsbeispiel würde insgesamt vier Betriebsmodi aufweisen, jedoch die beschriebene Regelung im Grunde beibehalten.
Es wäre auch denkbar, die erfindungsgemäße Regelung auf das Abbremsen und Beschleunigen einer hydromotorisch angetriebenen Winde anzuwenden, z. B. das katapultartige Beschleunigen und Abbremsen der Fahrzeuge einer Achterbahn mit einer hydromotorisch angetriebenen Winde und einem Seil.
Weiterhin findet die Erfindung bei einer Start/Stopp-Automatik eine besonders vorteilhafte Anwendung. So kann beim Wiederanlassen eines Verbrennungsmotors des regenerativen Antriebssystems 1 ein Anlassdrehmoment an die erfindungsgemäße Regelvorrichtung gegeben werden und der Stellwinkel der Axialkolbenmaschine 5 wird automatisch auf die richtige Position zur Erzeugung des Anlassdrehmoments gestellt. So kann mit der Erfindung besonders einfach ein regenerativer hydraulischer Anlasser realisiert werden.
Ein Lüfter könnte durch einen erfindungsgemäß geregelten Hydromotor angetrieben werden, der aus einer Druckleitung mit Druckmittel versorgt wird. Die Druckleitung wird von einem Konstantmotor versorgt und so ein gewisser Druck, der auch schwanken kann, aufrechterhalten. An die Druckleitung könnte noch ein Hydrospeicher angeschlossen sein.
Die Erfindung ist auf alle hydrostatischen Maschinen anwendbar. Die Regelung des Steuerdrucks kann an jede Ruhelage der Stellvorrichtung im drucklosen Zustand, wie zum Beispiel eine mittige Ruhelage bei einem Nullhubvolumen, angepasst werden.
Wenn auf das regenerative Antriebssystem 1, das durch die Axialkolbenmaschine 5 angetrieben wird, eine Störgröße wirkt, ist die erste Veränderung in dem regenerativen Antriebssystem 1 eine Veränderung im hydraulischen Druck in der zweiten Arbeitsleitung 8. Durch diese Druckänderung wird das hydraulische Gleichgewicht an dem Regelventil 19 verändert und die Axialkolbenmaschine 5 beginnt zu verschwenken. Dieser Vorgang wird elektronisch erfasst und wie beschrieben kompensiert. Vorteilhafterweise kann dadurch aber auch das Auftreten der Störgröße zu einem frühen Zeitpunkt als Information für einen Dieselmotor als Antriebsmotor des regenerativen Antriebssystems 1 weiter verarbeitet und übermittelt werden. Das kann beispielswies über eine Busverbindung geschehen. Somit kann sich die Dieselansteuerung auf die Störgröße einstellen und es muss nicht die Totzeit bis zum Auftreten einer Drehzahlabweichung bedingt durch die Störgröße abgewartet werden. Dieser Zeitvorsprung ist besonders von Vorteil bei Dieselmotorverstellungen, die aufgrund engerer Abgasgrenzen, nicht mehr so dynamisch reagieren können. Eine Störgröße ist zum Beispiel eine Änderung des Lastmoments durch das Ändern einer zu bewältigenden Steigung.
Die genannten Ausführungsbeispiele und vor allem deren Einzelaspekte können in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006058357 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle (4) einer hydrostatischen Maschine (5), wobei die hydrostatische Maschine (5) eine Stellvorrichtung zur Einstellung ihres Hubvolumens aufweist, das Verfahren die folgenden Schritte aufweisend: – Erfassen eines vorgegebenen Soll-Drehmoments (S1, S11); – Erfassen eines eingestellten Hubvolumens der hydrostatischen Maschine (5) (S2, S12); – Regeln eines Volumenstroms in die Stellvorrichtung hinein oder aus der Stellvorrichtung heraus mittels eines Regelventils (19) zum Einstellen des Hubvolumens auf der Basis einer Kraftdifferenz zwischen einer Steuerkraft und einer in entgegengesetzter Richtung an dem Regelventil (19) angreifenden Kraft (S9, S20); dadurch gekennzeichnet, dass die in entgegengesetzter Richtung zu der Steuerkraft an dem Regelventil (19) angreifende Kraft eine hydraulische Kraft ist, die durch einen auf der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) herrschenden Druck erzeugt wird und entgegen der Steuerkraft wirkt, wobei die Größe der Steuerkraft in Abhängigkeit des erfassten Hubvolumens und des erfassten Soll-Drehmoments eingestellt wird (S5, S6; S17).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkraft wenigstens teilweise eine hydraulische Kraft ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Kraft als einstellbare Komponente der Steuerkraft durch die Einstellung eines Öffnungsdrucks eines Druckbegrenzungsventils (30) aus dem Druck der Hochdruckseite erzeugt wird (S7, S18).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkraft in Abhängigkeit von dem Verhältnis aus erfasstem vorgegebenem Soll-Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkraft in einem ersten Betriebsmodus proportional zu dem Verhältnis aus erfasstem Soll Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen ist (S5, S17).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Komponente der Steuerkraft in einem zweiten Betriebsmodus wenigstens zwei Anteile aufweist (S6), wobei der erste Anteil indirekt proportional zu dem Absolutbetrag des Verhältnisses aus erfasstem Soll-Drehmoment zu dem erfassten Hubvolumen und der zweite Anteil von einer Differenz aus dem erfassten vorgegebenen Soll-Drehmoment und einem Ist-Drehmoment der Triebwelle (4) der hydrostatischen Maschine (5) abhängt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ist-Drehmoment der Triebwelle (4) der hydrostatischen Maschine (5) aus einem auf der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) herrschenden Hochdruck und dem erfassten Hubvolumen berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Drucks auf der Hochdruckseite auf Basis der Steuerkraft abgeschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkraft zur Abschätzung des Hochdrucks gefiltert oder geglättet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Betriebsmodus und in einem zweiten Betriebsmodus die Angriffsrichtung der Steuerkraft und der entgegengesetzten Kraft gegeneinander vertauscht wird.
Eine Regelungsvorrichtung zur Regelung eines Drehmoments einer Triebwelle (4) einer hydrostatischen Maschine (5), die eine Stellvorrichtung zum Einstellen des Hubvolumens der hydrostatischen Maschine (5) aufweist, die Regelungsvorrichtung aufweisend ein Regelventil (19) zum Regeln eines Volumenstroms in die Stellvorrichtung hinein oder aus der Stellvorrichtung heraus zum Einstellen des Hubvolumens auf der Basis einer Kraftdifferenz zwischen einer Steuerkraft und einer in entgegengesetzter Richtung an dem Regelventil (19) angreifenden Kraft, eine Drehmomentvorgabevorrichtung (45) zum Vorgeben eines Soll-Drehmoments der Triebwelle (4) und eine Hubvolumenerfassungsvorrichtung (46) zum Erfassen eines eingestellten Hubvolumens der hydrostatischen Maschine (5), dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der in entgegengesetzter Richtung an dem Regelventil (19) angreifenden Kraft eine Seite des Regelventils (19) mit einer Hochdruckseite der hydraulischen Maschine (5) verbunden ist und dass die Regelvorrichtung eine Steuervorrichtung (40, 66) aufweist, die geeignet ist, die Größe der Steuerkraft abhängig von dem erfassten Hubvolumen und dem erfassten Soll-Drehmoment vorzugeben.
Regelungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (19) einen ersten mit einer Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) verbundenen Anschluss, einen zweiten mit einem Niederdruckspeicher oder Tank (7) verbundenen Anschluss und einen dritten mit einer Stelldruckkammer (14) der Stellvorrichtung verbundenen Anschluss aufweist und das Regelventil (19) zwischen einer ersten, den ersten Anschluss mit dem dritten Anschluss verbindenden Stellung und einer zweiten, den zweiten Anschluss mit dem dritten Anschluss verbindenden Stellung einstellbar ist.
Regelungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Steuerkraft eine Steuerfläche des Regelventils (19) mit einer Steuerdruckleitung (27) verbunden oder verbindbar ist und die Steuerkraft mittels der Höhe des dort wirkenden Steuerdrucks einstellbar ist.
Regelungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckleitung (27) zur Einstellung des Steuerdrucks aus dem Druck der Hochdruckseite ein Druckbegrenzungsventil (30) aufweist, dessen Öffnungsdruck einstellbar ist.
Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechselventil (64) vorgesehen ist, wobei in einer ersten Stellung des Wechselventils (64) eine Steuerfläche des Regelventils (19) mit einer Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) und eine zweite, entgegengesetzt wirkende Steuerfläche des Regelventils (19) mit der Steuerdruckleitung (27) verbunden ist und in einer zweiten Stellung des Wechselventils (64) die zweite Steuerfläche des Regelventils (19) mit der Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) und die erste Steuerfläche des Regelventils (19) mit der Steuerdruckleitung (27) verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung (66) geeignet ist, den Steuerdruck der Steuerdruckleitung (27) vorzugeben.
Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (40, 66) zur Berechnung der Steuerkraft nach einem der Ansprüche 4 bis 9 eingerichtet ist.
Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckseite der hydrostatischen Maschine (5) mit einem Hochdruckspeicher (3) verbunden ist und die hydrostatische Maschine (5) aus einer Neutralstellung in zwei gegengesetzte Richtungen verstellbar ist.
Regelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor zur Erfassung des Hochdrucks zur Überwachung der Regelung der Regelvorrichtung vorgesehen ist.