DE2817629A1

DE2817629A1 - Hydraulische regeleinrichtung

Info

Publication number: DE2817629A1
Application number: DE19782817629
Authority: DE
Inventors: Charles R Cornell
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1977-05-11
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1978-11-16
Also published as: DE2817629C2; US4158290A; US4091617A; IT7821382A0; FR2390602B2; FR2390602A2; IT1108843B; GB1579614A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Steuer- oder Regeleinrichtung zum Ändern des Steuerdruckes, mit dem ein Regelgerät beaufschlagt wird, das vorgesehen ist, um den Servos einer Verstellpumpe oder eines Verstellmotors Fluid zuzuleiten, nach Patentanmeldung P 27 19 029.0.

Bei der Auslegung von Steuerungen oder Regelungen für hydrostatische Getriebe ist es üblich, für jede gewünschte Funktion eine eigene Steuerung oder Regelung zu entwickeln. Beispielsweise wird eine Druckübersteuerung so ausgelegt, daß sie den Systemdruck eines Getriebes überwacht, um das Getriebe gegen übermäßige Überlastungen zu schützen. Druckübersteuerungen sind als solche bekannt und zum Teil im folgenden näher erläutert. Eine Antiblockiersteuerung wird benutzt, um die Taumelscheibe einer Pumpe in Abhängigkeit von der Belastung

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des Primärantriebes der Pumpe zurückzustellen. Bei Antiblockiersteuerungen sind normalerweise Regelgeräte vorgesehen
(US-PSn 2 51 6 662 und 2 976 685), um die Bewegung eines Ventilkolbens unmittelbar zu beeinflussen und dadurch den Fluiddruck zu steuern. Eine andere Art von Regel- oder Steuereinrichtung ist eine Phasensteuerung, die eingesetzt wird, um
zunächst die Verstellung der Taumelscheibe einer Pumpe bei
einem hydrostatischen Getriebe auf einen Höchstwert zu steigern und dann die Verstellung der Taumelscheibe des Motors
auf einen Kleinstwert zu verringern, um für eine Erhöhung
der Drehzahl des Getriebes zu sorgen; der Prozess wird umgekehrt, wenn die Drehzahl gesenkt werden soll. Phasensteuerungen verwenden in der Regel Nocken (US-PS 2 516 662).

Eine weitere Art von Regeleinrichtung ist eine Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerung, die das Drehmoment eines hydrostatischen Getriebes an dasjenige des Primärantriebs anpaßt. Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen sind für gewöhnlich mit Nocken ausgestattet, um den kompensierenden Übersteuerungsdruck für jede Taumelscheibenstellung zurückzustellen und
einen konstanten Wert für das Produkt aus Systemdruck und
Verdrängungsvolumen der Pumpe aufrechtzuerhalten. Andere bekannte Eingangsdrehmomentbegrenzungssysteme sind hydraulisch ausgelegt; dabei wird ein Druckabfall an einem Kompensationsoder Übersteuerungsventilkolben proportional dem Verdrängungsvolumen der Pumpe gehalten. Dies wird im allgemeinen mittels

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einer verstellbaren Drosselöffnung erreicht. Weitere bekannte Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen sind elektrisch aufgebaut. Dabei werden das Verdrängungsvolumen der Pumpe und der Systemdruck jeweils gemessen und dann multipliziert, um ein Signal zu erzeugen, das anschließend zur Regelung des Verdrängungsvolumens der Pumpe herangezogen wird. Alle bekannten elektrischen Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerungen machen von einem Druckwandler Gebrauch.

Obwohl jedes der vorstehend genannten Regel- oder Steuergeräte seine betreffende Funktion zufriedenstellend erfüllt, sind die jeweiligen Einrichtungen verhältnismäßig schwerfällig, kompliziert, schwierig zu justieren und kostspielig. Außerdem ist für jede der Funktionen eine gesonderte, eigens dafür ausgelegte Steuerung vorgesehen. Die Teile jedes der Steuer- oder Regelgeräte können in der Regel nicht gegen Teile anderer Steuer- oder Regelgeräte ausgetauscht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Ausgestaltung der Lösung nach dem Hauptpatent (Anmeldung P 27 19 029.0) eine einfache und kostensparende Steuer- oder Regeleinrichtung zu schaffen, die sich leicht anpassen läßt, um eine Anzahl von Funktionen beim Steuern des Betriebes einer Verstellpumpe, eines Verstellmotors oder eines hydrostatischen Getriebes auszuführen, das eine Kombination von Pumpe und Motor aufweist. Es soll eine Grundkomponente geschaffen wer-

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den, die eine einfache und bequeme Anpassung an die Steuerung oder Regelung jeder einer Reihe von Funktionen bei einem hydrostatischen Getriebe oder der Pumpe oder dem Motor des Getriebes gestattet.

Bei vielen der elektrischen Steuer- oder Regelgeräte der oben diskutierten Art, ist es erwünscht, ein Befehlssignal zu erzeugen, das einen Quotienten darstellt, der sich aus der Division einer Kenngröße des Systems durch eine andere ergibt, wobei entweder der Dividend oder der Divisor eine von Hand ausgewählte Eingangsgröße oder eine variable Systemkenngröße sein kann. Beispielsweise erzeugt bei der nachstehend geschilderten elektrohydraulischen Eingangsdrehmomentbegrenzungssteuerung die Systemlogik ein variables Druckbefehlssignal, das dem maximalen Systemdruck für jede gegebene Verdrängung entspricht. Mathematisch wird dieses Druckbefehlssignal erhalten, indem das maximale Eingangsdrehmoment (ein von Hand eingestellter Wert) durch das Verdrängungsvolumen der Pumpe (eine variable Systemkenngröße) dividiert wird.

Bei bekannten elektrohydraulischen Steuergeräten werden notwendige Divisionsfunktionen im allgemeinen auf eine von zwei Weisen durchgeführt: entweder wird der Quotient unter Verwendung einer linearen Approximation (oder einer Folge von linearen Approximationen) angenähert, oder der Quotient wird

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mittels einer analogen Dividierstufe tatsächlich errechnet. Das mit linearer Approximation arbeitende Verfahren führt zu einem vergleichsweise schlechten Betriebsverhalten, während das Verfahren der analogen Division für eine Anwendung bei Steuerungen von hydrostatischen Getrieben übermäßig kostspielig ist.

Der Erfindung liegt daher ferner die Aufgabe zugrunde, eine elektrohydraulische Steuerung oder Regelung zu schaffen, die ein einfaches, kostensparendes Verfahren zur Errechnung eines "Quotienten" vorsieht, der dann von der Steuerung als ein Befehlssignal genutzt wird.

Die Regeleinrichtung für eine hydraulische Verstellvorrichtung, insbesondere eine hydraulische Verstellpumpe oder einen hydraulischen Verstellmotor, ist mit einer fluidbetätigten Einrichtung zum Ändern des Verdrängungsvolumens der Verstellvorrichtung und einer Druckfluidquelle zum Betätigen der fluidbetätigten Einrichtung ausgestattet. Die Regeleinrichtung weist erfindungsgemäß ein Gehäuse auf, das eine Ventilbohrung, einen Einlaßfluiddurchlaß, einen Steuerfluiddurchlaß und einen Ablauffluiddurchlaß bildet, wobei 'die Durchlässe mit der Ventilbohrung in Fluidverbindung stehen. Ein Ventil ist in der Ventilbohrung angeordnet. Es ist zwischen einer ersten Stellung, in der es eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaßfluiddurchlaß und dem SteUerfluiddurchlaß

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erlaubt, und einer zweiten Stellung bewegbar, in der es eine Fluidverbindung zwischen dem Steuerfluiddurchlaß und dem Ablauffluiddurchlaß gestattet. Das Ventil wird mittels einer ersten Vorspanneinrichtung in Richtung auf die erste Stellung sowie mittels einer zweiten Vorspanneinrichtung in Richtung auf die zweite Stellung vorgespannt. Eine der Vorspanneinrichtungen ist versehen mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines variablen elektrischen Befehlssignals X, das kennzeichnend für eine erste Kenngröße der Verstellvorrichtung (beispielsweise den maximalen Systemdruck) ist, und einer auf das Befehlssignal X unter Bildung einer variablen Vorspannkraft ansprechenden Einrichtung, wobei die variable Vorspannkraft mit dem variablen Befehlssignal X in einer bekannten Weise verknüpft ist. Die Einrichtung zum Erzeugen des Befehlssignals X weist einen Stellbefehlssignalgenerator auf, dessen Stellbefehlssignal variabel ist, um einem Solleingangsstellwert Y zu entsprechen, der für eine zweite Kenngröße der Verstellvorrichtung (beispielsweise das maximale Pumpeneingangsdrehmoment) kennzeichnend ist. Die Einrichtung zum Erzeugen des Befehlssignals umfaßt ferner eine Einrichtung zur Lieferung eines Stellannäherungssignals Y', das proportional dem Produkt einer dritten Kenngröße Z der Stellvorrichtung (beispielsweise dem Verdrängungsvolumen der Pumpe) und dem Momentanwert des variablen Befehlssignals X ist, wobei die Kenngrößen X, Y und Z der Verstellvorrichtung durch die Gleichung X » Y/Z miteinander verknüpft sind.

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Zu der Anordnung gehört ferner eine Einrichtung zum Vergleichen des Eingangsstellwertes Y und des Stellnäherungssignals Y' sowie zur ständigen Erzeugung eines neuen Befehlssignals X, das die Differenz zwischen dem Eingangsstellwert Y und dem Stellannäherungssignal Y¹ zu minimieren sucht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 teilweise schematisch und teilweise im

Schnitt ein Regelsystem für ein hydrostatisches Getriebe mit einer erfindungsgemäß aufgebauten elektrohydraulischen Regeleinrichtung,

Fig. 2 eine Konstantdrehmomentkurve der bei

dem Regelsystem nach der Erfindung benutzten Art,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der bei dem Regel

system nach der Erfindung vorgesehenen Schaltungblogik,

Fig. 4 ein Schaltbild einer bevorzugten Aus

führungsform der Logik nach Fig. 3,

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Fig. 5 eine Blockschaltbild ähnlich Fig.3,

das eine zweistufige Lösung zur Durchführung einer anderen Regelfunktion darstellt, und

Fig. 6 ein Schaltbild einer bevorzugten

Ausführungsform der Logikanordnung nach Fig. 5.

Das hydrostatische Getriebe nach Fig. 1 weist eine mit Taumelscheibe versehene Axialkolben-Verstellpumpe 10 auf, die über Leitungen 14 und 16 mit einem Konstantmotor 12 hydraulisch gekoppelt ist. Die Pumpe 10 ist in bekannter Weise aufgebaut und mit einer Antriebswelle 18 versehen, die die rotierenden Teile der Pumpe sowie eine Ladepumpe 20 antreibt, die über Rückschlagventile 22 und 24 an die Leitungen 14 bzw. 16 hydraulisch angekoppelt ist. Die Pumpe 10 weist ferner eine Taumelscheibe 26 auf, die mit Hilfe von zwei bekannten Verstellzylindern 28 und 30 verstellbar ist. Der Motor 12 ist mit einer Abtriebswelle 32 versehen. Parallel zum Motor 12 ist eine bekannte Regeleinrichtung 34 hydraulisch angekoppelt, die ein Wechselventil, ein Hochdruckbegrenzungsventil und ein Ladedruckbegrenzungsventil aufweist. Ein Ladepumpen-Druckbegrenzungsventil 36 ist an den Ausgang der Ladepumpe 2O hydraulisch angekoppelt. Die Pumpe 10, der Motor und die Ladepumpe 20 stehen mit einem Speicherbehälter 38 in

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hydraulischer Verbindung.

Die Verstellzylinder 28 und 30 sind über Leitungen 42 und 44 an ein handbetätigtes Servosteuerventil 46 hydraulisch angekoppelt. Eine Leitung 48 verbindet die Federkammer' des Steuerventils 46 mit dem Speicherbehälter. Eine weitere Leitung 50 sorgt in bekannter Weise für eine Verbindung zwischen der Bohrung des Steuerventils 46 und der Ladepumpe. Das Steuerventil 46 weist einen Steuerhebel 52 und ein Gestänge auf, das den Ventilkolben 54 des Steuerventils mit der Taumelscheibe 26 verbindet, um den Ventilkolben 54 in Mittelstellung zu bringen, wenn die Stellung der Taumelscheibe mit der über den Steuerhebel 52 eingestellten Sollstellung übereinstimmt.

Die vorstehend genannten Baugruppen sind in Verbindung mit der Steuerung von hydrostatischen Getrieben bekannt. Infolgedessen bedarf es keiner weiteren Erläuterung der Arbeitsweise dieser Baugruppen. Im folgenden sind die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 und deren Arbeitsweise in Verbindung mit den zuvor genannten Teilen des hydrostatischen Getriebes beschrieben.

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 weist ein Gehäuse auf, das eine mehrfach abgestufte Bohrung 58, 59 und 60 bildet. Zwei axial in Abstand voneinander liegende Durchlässe 62 und 64 schneiden die Bohrung 58, während mehrerte axial in

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Abstand voneinander liegende Durchlässe 66, 68 und 7O die Bohrung 6O schneiden und/oder mit dieser in Verbindung stehen. Der Durchlaß 62 nimmt unter Druck stehendes Fluid von der Ladepumpe 20 über den stromauf liegenden Teil der Leitung 5O auf, während der Durchlaß 64 mit dem Steuerventil 46 über den stromab liegenden Teil der Leitung 50 in Verbindung steht.

In den Bohrungen 58 und 59 sitzt ein Ventilkolben 72 mit mehreren Bunden 74, zwei Bunden 76 und einem einzelnen Bund 78. Die Bunde 74 verhindern, daß Fluid von der Bohrung 58 in die Kammer einströmt, die eine den Ventilkolben 72 in Richtung auf die Stellung nach Fig. 1 vorspannende, einstellbare Feder 8O aufnimmt, während Fluid vom Durchlaß 62 zum Durchlaß 64 übertreten kann. In der Bohrung 60 sitzt ein Ventilkolben 82 mit zwei Bunden 84 und 86. In sämtlichen Arbeitsstellungen des Ventilkolbens 82 trennt der Bund 84 den Durchlaß 66 vom Durchlaß 68 ab, während der Bund 86 den Durchlaß 68 vom Durchlaß 70 trennt.

Die Bohrung 59 and der Bund 78 bilden gemeinsam einen Durchlaß 88, über den Fluid vom Durchlaß 64 strömen kann (wenn der Ventilkolben 72 in eine Stellung links von der in Fig.1 dargestellten Stellung vorgespannt ist). Fluid aus dem Durchlaß 88 gelangt in eine Kammer 90, die mit dem Ablauf oder Vorratsbehälter in Fluidverbindung steht. Der Durchlaß

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68 steht mit dem Durchlaß 62 über einen Axialdurchlaß 92 in Verbindung; er enthält infolgedessen Fluid mit dem Ladepumpendruck. Der Bund 86 und die Bohrung 60 bilden gemeinsam eine Fluidkammer 94; der in der Fluidkammer 94 herrschende Fluiddruck spannt den Ventilkolben 82 und den Ventilkolben 72 in Fig. 1 nach links vor.

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 ist ferner mit einer Nadelrolle 96 versehen, deren eines Ende an dem rechten Ende des Ventilkolbens 82 anliegt, während ihr anderes Ende über eine Leitung 98 und ein Wechselventil 100 mit derjenigen der Leitungen 14 oder 16 hydraulisch gekoppelt ist, die unter hohem Druck (Systemdruck) stehendes Fluid enthält. Dementsprechend ist die von der Nadelrolle 96 auf den Ventilkolben 82 ausgeübte, nach links gerichtete Kraft unmittelbar proportional dem Systemdruck, bei dem es sich in den meisten Fällen um den Druck des Fluids handelt, das von der Pumpe 10 zum Motor 12 strömt.

Im folgenden sei der verbleibende Teil der elektrohydraulischen Regeleinrichtung 56 etwas schematisch erläutert. Die Durchlässe 66 und 70 sind über einen Fluiddurchlaß 102 untereinander verbunden, in dem sich eine verstellbare Drosselöffnung 104 befindet, während der Durchlaß 68 mit dem Fluiddurchlaß 102 über eine feste Drosselöffnung 106 in Verbindung steht. Weil der Durchlaß 68 Fluid mit dem Ladedruck enthält

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und der Durchlaß 66 auf Ablaufdruck liegt, ist der Fluiddruck im Durchlaß 70 und in der Kammer 94 mit dem Querschnitt der verstellbaren Drosselöffnung 104 invers verknüpft. Der Querschnitt der verstellbaren Drosselöffnung 1O4 wird durch ein mit variabler Kraft arbeitendes Ventil 1O8 gesteuert, bei dem es sich um ein herkömmliches Proportionaldruckregelventil handeln kann, wie es zum Beispiel von der Firma Fema Corporation, Portage, Michigan, V.St.A., auf den Markt gebracht wird. Der Fluiddurchlaß 1O2, die verstellbare Drosselöffnung 104 und die feste Drosselöffnung 1O6 sind dabei Bestandteile des Fema-Ventils. Das mit variabler Kraft arbeitende Ventil 1O8 ist über zwei Leitungen mit einer elektrischen Steuerung 110 verbunden, die in Reihe mit einer Stromquelle 112 liegt. Die Funktion des Ventils 108 besteht darin, ein Befehlssignal von der elektrischen Steuerung 110 aufzunehmen und die verstellbare Drosselöffnung 1O4 in Abhängigkeit von Änderungen des Befehlssignals derart zu verstellen, daß sich der Fluiddruck in der Kammer 94 in Abhängigkeit von Änderungen des Befehlssignals in einer bekannten Weise ändert. Vorzugsweise ist die Beziehung zwischen dem Befehlssignal und dem Fluiddruck in der Kammer 94 linear, d.h. entweder unmittelbar proportional oder umgekehrt proportional.

Wie dargestellt, wird die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 als ein Eingangsdrehmomentbegrenzer verwendet, um

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- 2O -

das maximale Drehmoment zu begrenzen, das der Primärantrieb aufbringen muß, um die Antriebswelle 18 anzutreiben. Die
elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 ist nur beispielshalber als Eingangsdrehmomentbegrenzer beschrieben; es versteht sich für den Fachmann, daß die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 auch auf verschiedene andere Weise eingesetzt werden kann, um den Betrieb eines hydrostatischen Getriebes (oder einzeln einer Verstellpumpe oder eines Verstellmotors) zu steuern, indem unterschiedliche elektrische Steuerungen mit unterschiedlichen Eingangsbefehlssignalen
für das Ventil 108 vorgesehen werden.

Die elektrohydraulische Regeleinrichtung 56 arbeitet nach
dem bekannten hydraulischen Prinzip, daß das Produkt aus
Systemdruck und Verdrängungsvolumen der Pumpe unmittelbar
proportional dem der Pumpe zugeführten Eingangsdrehmoment
ist. Wenn man daher das Produkt aus maximalem Systemdruck P und Verdrängungsvolumen D der Pumpe konstant hält (vergleiche Fig. 2), kann man für eine Eingangsdrehmomentbegrenzung sorgen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform kann dies gesche-hen, indem der elektrischen Steuerung 110 als elektrische Eingangssignale das Verdrängungsvolumen der Pumpe 1O und das maximale Solleingangsdrehmoment zugeführt werden. Im Falle der Fig. 1 wird das Verdrängungsvolumen der Pumpe von efinem. Taumelschei-

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benstellungspotentiometer 114 geliefert, dessen Schleifer 115 mit dem Gestänge des Steuerventils 46 mechanisch gekoppelt ist und das mit der elektrischen Steuerung 11O über Leitungen 116 und 118 in Verbindung steht. Das maximale Eingangsdrehmoment kann von Hand mittels eines linearen Potentiometers 12O eingestellt werden, das mit der Steuerung 11O über Leitungen 122 und 124 verbunden ist. Der Schaltungsaufbau der Steuerung 110 und die den Potentiometern 114 und 120 zugeordneten Schaltungsteile werden nachstehend näher erläutert.

Wenn der auf die Nadelrolle 96 einwirkende Systemdruck ansteigt und die Kraft der einstellbaren Feder 80 übertrifft, wird der Druck des Fluids, das von der Ladepumpe 2O zu dem Handsteuerventil 46 geht, herabgesetzt. Dies tritt ein, wenn die Ventilkolben'82 und 72 von der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach links in eine Stellung gebracht werden, in welcher die Bunde 76 den Fluidstrom zwischen den Durchlässen 62 und 64 sowie zwischen den Durchlässen 64 und 88 dosieren. Wenn der Druck des dem Handsteuerventil 46 zugeleiteten Fluids verringert wird, sorgen die Zentriermomente der Pumpe 10 und die in den Verstellzylindern 28 und 30 sitzenden Federn für eine Verkleinerung des Verdrängungsvolumens der Pumpe auf einen neuen Verdrängungsvolumenwert, der, wenn er mit dem höheren Systemdruck multipliziert wird, das maximale Solleingangsdrehmoment aufrechterhält. Bei abnehmendem Ver-

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drängungsvolumen geht jedoch ein elektrisches Signal von dem Taumelscheibenstellungspotentiometer 114 an die elektrische Steuerung 110. Dies führt zu einer Verkleinerung des Druckes des Fluids in der Kammer 94; die auf die Ventilkolben 82 und 72 ausgeübte, nach links gerichtete Kraft nimmt ab. Die Ventilkolben 72 und 82 können sich in Fig. 1 etwas nach rechts bewegen; sie erlauben einen geringfügigen Anstieg des Druckes des Fluids, das über den stromab liegenden Teil der Leitung 50 an das Handsteuerventil 46 geht.

Bei einem typischen System kann das Ladepumpen-Druckbegrenzungsventil 36 so eingestellt sein, daß es den Ladepumpendruck auf ungefähr 13,8 bar begrenzt. Das Ventil 108 kann so gewählt sein, daß sich der Fluiddruck in der Kammer 94 in Abhängigkeit von dem Druckbefehlssignal (von der elektrischen Steuerung 110), von ungefähr 0,7 bar bis ungefähr 10,3 bar linear ändert. Das Hochdruckbegrenzungsventil der Regeleinrichtung 34 wird im allgemeinen auf einen Wert zwischen ungefähr 240 bar und 415 bar eingestellt. Geeignete Abwandlungen hinsichtlich der relativen Flächen der Bunde^ 86 und der Nadelrolle 96 können ohne weiteres getroffen werden, um eine gewünschte Drehmomentbegrenzungskurve der in Fig. 2 veranschaulichten Art zu erzielen.

Fig. 3 zeigt die für die elektrische Steuerung 110 benutzte grundlegende Logik. Die elektrohydraulische Regeleinrichtung

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56 macht von einem Befehlssignal Gebrauch, das der Quotient ist, der erhalten wird, indem eine Systemkenngröße durch eine andere "dividiert" wird. In dem Blockdiagramm nach Fig. 3 ist eine Logikschaltung dargestellt, die an sich in der Datenverarbeitungstechnik bekannt ist und herangezogen werden kann, um eine Division zu approximieren, ohne daß die Kosten und Schwierigkeiten einer elektrischen Durchführung der Division in Kauf genommen zu werden brauchen. Der Momentanwert des Druckbefehlssignals wird über eine Rückkopplungsschleife einer Multiplizierstufe X zugeführt, deren anderes Eingangssignal das Pumpenverdrängungsvolumen D ist. Das erhaltene Produkt von P and D ist ein Drehmomentannäherungssignal T¹. Ein von Hand einstellbarer Eingangsdrehmomentwert T wird mit dem Drehmomentannäherungssignal T' verglichen; die Differenz (oder der Fehler) wird einer Stufe mit hohem Verstärkungsgrad K (typischerweise einem invertierenden Verstärker) zugeführt, die das Druckbefehlssignal P derart modifiziert, daß die Differenz zwischen T und T¹ minimiert wird. Das heißt, der maximale Systemdruck wird eingestellt, um das Isteingangsdrehmoment (dargestellt durch T¹) möglichst weitgehend an den Drehzahlsollwert T anzunähern. Die dieser Logikanordnung zugrundeliegenden Gleichungen lauten wie folgt:

T'

P = = K (T-T')

P=K (T-DP)

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P + KPD = KT

P(1	+ KD) m	KT
P	KT 1+KD	oder
P	T D

Dies stellt eine gute Annäherung dar, wenn K wesentlich größer als 1 ist; die Annäherung ist weniger gut für sehr kleine Werte von D, bei denen die Genauigkeit jedoch nicht wesentlich ist.

Fig. 4 zeigt im einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltungsauslegung der elektrischen Steuerung 110, die für die Logikanordnung nach Fig. 3 vorgesehen werden kann. Das Taumelscheibenstellungspotentiometer 114, das entsprechend der Erläuterung der Fig. 1 ein Pumpenverdrängungsvolumensignal liefert, kann vorzugsweise die Funktion der Multiplizierstufe X in Fig. 3 übernehmen, wobei die Leitung 116 an eine Leitung 126 angeschlossen ist, die das Druckbefehlsspannungssignal P von einem Knotenpunkt 128 über eine Gegenkopplungsschleife überträgt und als Speisespannung für das Potentiometer 114 benutzt. Die Winkellage des Schleifers 115 entspricht dem Verdrängungsvolumen der Taumelscheibe 26. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform der Schleifer 114 auf die Mitte des Potentiometers 114 eingestellt ist, entspricht dies der Neutral-

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stellung der Taumelscheibe 26. Eine Verstellung des Schleifers 115 aus der Mittelstellung heraus in der einen oder der anderen Richtung entspricht einer Verlagerung der Taumelscheibe 26 in der einen Richtung oder der anderen.

An die Leitung 126 ist ferner parallel zum Potentiometer

114 ein Trimmerpotentiometer 130 angeschlossen, das einen Schleifer 132 aufweist, der über einen Widerstand 134 mit dem nicht invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 136 verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang steht ferner über einen Widerstand 138 mit einer Bezugsspannung V_R in Verbindung. Die Leitung 118 verbindet den Schleifer

115 über einen Widerstand 140 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 136. Der Ausgang des Verstärkers 136 ist mit dem invertierenden Eingang über einen Rückkopplungswiderstand 142 verbunden.

Das Trimmerpotentiometer 130 kann in bekannter Weise für Einstellzwecke verwendet werden; d. h., es kann von Hand in eine solche Lage gebracht' werden, daß bei in Neutralstellung stehender Taumelscheibe 26 die Spannungen an den Schleifern 115 und 132 gleich sind. Für die Zwecke der folgenden Erläuterung soll, so fern nichts anderes angegeben ist, die Bezugnahme auf "positive" und "negative" Spannungen Signale kennzeichnen, die über bzw. unter der Bezugsspannung V_D liegen. Wenn die Taumelscheibe 26 aus der Neutralstellung

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in einer Richtung herausbewegt wird, die bewirkt, daß eine Verstellung des Schleifers 115 in Richtung auf Masse erfolgt, nimmt das über die Leitung 118 übermittelte Signal ab. Dies führt zu einem Ausgangssignal des Verstärkers 136, das positiv ist und eine Große (bezogen auf V₀) hat, die proportional dem Produkt des über die Leitung 126 übermittelten Signals und des Verdrängungsvolumens der Pumpe ist. Wenn sich die Taumelscheibe 26 von der Neutralstellung in einer Richtung bewegt, die eine Verstellung des Schleifers 115 aus der Mittelstellung in von Masse wegführender Richtung zur Folge hat, nimmt das über die Leitung 118 übermittelte Signal zu. Es kommt zur Abgabe eines Ausgangssignals vom Verstärker 136, das negativ ist, jedoch noch immer eine Größe hat, die proportional dem Produkt aus dem über die Leitung 126 laufenden Signal und dem Verdrängungsvolumen der Pumpe ist.

Das Ausgangssignal vom Verstärker 136 geht an eine Gleichrichterschaltung 144, zu der ein Verstärker 146 gehört, dessen Ausgang an eine Diode 148 angeschlossen ist. Das dem invertierenden Eingang des Verstärkers 146 zugehende Eingangssignal läuft über einen Widerstand 150. Der invertierende Eingang des Verstärkers 146 ist mit dem Ausgang der Diode 148 über einen Widerstand 152 verbunden. Der Ausgang der Diode 148 steht ferner mit einem Widerstand 154 in Verbindung. Die Widerstände 15C und 152 sind gleich und im Ver-

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gleich zu dem Widerstand 154 sehr klein; die Gründe dafür ergeben sich aus den folgenden Erläuterungen. Wenn das dem invertierenden Eingang des Verstärkers 146 zugeführte Eingangssignal positiv ist, wird das Ausgangssignal negativ; die Diode 148 verhindert jeden Stromfluß. Weil der Widerstand 154 so groß gegenüber den Widerständen 150 und 152 ist, ist der zum Widerstand 154 fließende Strom sehr klein. Die Spannungsabfälle an den Widerständen 150 und 152 sind sehr gering. Die Spannung am Knotenpunkt 156 entspricht im wesentlichen der positiven Eingangsspannung der Gleichrichterschaltung 144. Der Verstärker 146 wird auf diese Weise im wesentlichen umgangen, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 136 positiv ist.

Wenn das dem invertierenden Eingang des Verstärkers 146 zugehende Eingangssignal negativ ist, wird das Ausgangssignal positiv. Die Diode 148 läßt einen Ausgangsstrom fließen. Weil die Widerstände 150 und 152 gleich sind, erfolgt jedoch am Verstärker 146 keine Verstärkung. Das Signal am Knotenpunkt 156 ist wiederum positiv und von der gleichen Größe wie das der Gleichrichterschaltung 144 zugeführte Eingangssignal .

Das positive Ausgangssignal vom Knotenpunkt 156 (das Drehmomentannäherungssignal T' der Fig. 3) wird über den Widerstand 154 an einen Summierpunkt 158 angelegt, während das

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Signal vom Schleifer 122 (der Eingangsdrehmomentstellwert T der Fig. 3) über einen Widerstand 160 dem Summierpunkt 158 zugeführt wird. Bei dem Blockschaltbild der Fig. 3 geht das Ausgangssignal von dem Summierpunkt zu der hohen Verstärkungsgrad aufweisenden Summierstufe K, wobei das Ausgangssignal der Summierstufe (das Druckbefehlssignal P in Fig. 3) eine Größe hat, die proportional der Differenz zwischen den Eingangsspannungen des Summierpunktes 158 ist. Bei Anwendung der Logik nach Fig. 3 wäre es daher erforderlich, eine Differenz zwischen T' und T derart aufrechtzuerhalten, daß T¹ den Wert T weitgehend approximiert, jedoch stets eine Differenz zwischen dem Isteingangsdrehmoment (T¹) und dem maximalen Solleingangsdrehmoment (T) besteht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird, wie aus Fig. 4 hervorgeht, an Stelle einer einen hohen Verstärkungsgrad aufweisenden Summierstufe K eine Integrationsschaltung benutzt. Die Integrationsschaltung 162 weist einen Kondensator 164 auf, der in der Rückkopplungsschleife vom Ausgang des Integrators (Knotenpunkt 128) zu dem Summierpunkt 158 liegt. Die Verwendung der Integrationsschaltung 1*62 ist von Vorteil, weil im eingeschwungenen Zustand an dem Rückkopplungskondensator 164 ein Spannungsabfall auftritt, ohne daß durch die Rückkopplungsschleife ein Strom fließt. Der gesamte über den Widerstand 154 in den Summierpurfkt 158 ein-

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fließende Strom, fließt aus dem Summierpunkt 158 über den Widerstand 160 ab, so daß, wenn die Widerstände 154 und gleich groß bemessen sind, die Spannungsabfälle an den Widerständen 154 und 160 gleich sind und die beiden dem Summierpunkt 158 zugehenden Eingangsspannungen (entsprechend T' und T) gleiche Amplitude jedoch entgegengesetzte Polarität mit Bezug auf V_D haben. Das Druckbefehlssignal P (d.h.

das Ausgangssignal des Integrators 162 am Knotenpunkt 128), ist daher ein Signal mit einem absoluten Spannungswert derart, daß bei Rückführung des Signals über die Leitung 126 die Spannung am Summierpunkt 158 gleich V_R gehalten wird, was bedeutet, daß das das maximale Isteingangsdrehmoment darstellende Signal T' der Große nach gleich dem Signal T ist, welches das maximale Solleingangsdrehmoment darstellt.

Aus Fig. 2 kann in Verbindung mit Fig. 4 entnommen werden, daß das Ausgangssignal des Integrators 162, d.h. das Druckbefehlssignal P, einen maximalen Systemdruck vorgibt, der für ein vorgegebenes Pumpenverdrängungsvolumen das Produkt : aus maximalem Systemdruck und Verdrängungsvolumen auf der gewünschten Kurve konstanten Drehmoments hält. Die geschilderte Logik und die erläuterte Schaltungsauslegung machen es möglich, dieses Ziel zu erreichen, ohne daß der Systemdruck der Schaltung als Eingangssignal zugeführt wird (so daß es keines Druckwandlers mehr bedarf) und ohne daß das Pumpenverdrängungsvolumen als solches erfaßt wird; vielmehr

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wird nur das Produkt aus Verdrängungsvolumen und Druckbefehlssignal erfaßt.

Entsprechend Fig. 4 wird das Druckbefehlssignal P von dem Knotenpunkt 128 aus einem invertierenden Stromverstärker zugeleitet, dessen Funktion es ist, einen Ausgangsstrom zu liefern, der sich in Abhängigkeit von Änderungen des Spannungspegels des Signals P ändert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Ausgangsstrom des Verstärkers 166 dem sich ändernden Spannungseingangssignal umgekehrt proportional; der sich ändernde Ausgangsstrom wird von dem Ventil 108 benutzt, um die Querschnittsfläche der verstellbaren Drosselöffnung zu ändern.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die in dem Blockdiagramm nach Fig. 3 dargestellte Art von Logik in einer zweistufigen Anordnung benutzt wird. Bei vielen Anwendungsfällen ist die Drehzahl des die Antriebswelle 18 der Pumpe 10 antreibenden Primärantriebes konstant, so daß das Drehmomentbegrenzungssteuersystem gemäß den Fig. 1 bis 4 letztlich ein Leistungsbegrenzungssteuerungssystem ist. Dies beruht auf der bekannten Beziehung (ähnlich der durch die konstante Produktkurve nach Fig. 2 dargestellten Beziehung), daß die Eingangsleistung HP gleich dem Produkt aus Eingangsdrehmoment T und Eingangsdrehzahl N ist. Bei einer Anwendung, bei welcher sich die Eingangsdrehzahl ändert, muß dieser Fak-

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tor jedoch berücksichtigt werden; ein echtes Leistungsbegrenzungsregelsystem kann unter Anwendung der im Blockdiagramm der Fig. 5 veranschaulichten Logik aufgebaut werden.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 stellt das maximale Solleingangsdrehmoment T nicht einen von Hand eingestellten Wert dar. Es handelt sich dabei vielmehr um ein erzeugtes variables Eingangssignal, das dem Summierpunkt zugeht, der das Drehmomentannäherungssignal T¹ und den Momentanwert des Drehmomentbefehlssignals T summiert, das mittels des zusätzlichen Logikteils erzeugt wird. Innerhalb des zusätzlichen Logikteils wird der Momentanwert des Drehmomentbefehlssignals T über eine Rückkopplungsschleife einer Multiplizierstufe X₉ zugeführt, deren anderes Eingangssignal die Eingangsdrehzahl N ist. Das resultierende Produkt aus T und N ist ein Leistungsannäherungssignal HP¹. Ein von Hand einstellbarer maximaler Eingangsleistungswert HP wird mit dem Leistungsannäherungssignal HP¹ verglichen. Die Differenz (oder der Fehler) wird einer Stufe mit hohem Verstärkungsgrad K_ (typischerweise einem invertierenden Verstärker) zugeführt, welche das Drehmomentbefehlssignal T derart modifiziert, daß die Differenz zwischen HP und HP¹ minimiert wird. Wenn sich daher die Eingangsdrehzahl N ändert, wird der Drehmomentstellwert T so geändert, daß das Annäherungssignal HP' (das Produkt aus T und N) den maximalen Solleingangsleistungsstellwert HP approximiert. Wie im

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Falle der Logik nach Fig. 3 ist die Annäherung recht gut, wenn K wesentlich größer als 1 ist. Für sehr kleine Werte der Eingangsdrehzahl N ist die Annäherung dagegen weniger gut,^xwas jedoch in der Praxis kein Problem darstellt.

Fig. 6 zeigt ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltung, die benutzt werden kann, um den zusätzlichen Logikteil gemäß Fig. 5 aufzubauen. Die Eingangsdrehzahl der Antriebswelle 18 wird mittels eines Drehzahlmeßgliedes 17O erfaßt. Das von dem Meßglied 170 erzeugte Ausgangssignal ist eine Sinuswelle (vergleiche Graph 1), deren Frequenz proportional der Eingangsdrehzahl ist. Das Ausgangssignal des Meßglieds 170 wird über zwei Leitungen 172 und 174 den Eingängen eines Konverters 176 zugeführt, wobei die Leitung 174 mit Masse verbunden ist. Wenn die Sinuswelle positiv ist, geht der Konverter 176 in die positive Sättigung. Wird die Sinuswelle negativ, geht der Konverter in die negative Sättigung. Die Sinuswelle wird auf diese Weise in eine Rechteckwelle umgewandelt, deren Frequenz noch immer proportional der Eingangsdrehzahl N ist (vergleiche Graph 2). Zwischen die Leitungen 172 und 174 sind zwei parallel liegende Dioden 178 und 180 geschaltet, deren Kennwerte so gewählt sind, daß die Amplitude des Signals (sowohl nach positiver als auch nach negativer Richtung) begrenzt wird, das an den Konverter 176 geht.

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Das Rechteckwellenausgangssignal des Konverters 176 wird über eine Leitung 182 dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 184 zugeführt. Der Multivibrator 184 erzeugt ein Ausgangssignal, das jedes Mal in die positive Sättigung (Hl) geht, wenn ein Triggerimpuls empfangen wird, und das in der positiven Sättigung für eine vorbestimmte Zeitdauer verharrt, bevor es auf Massepotential (LO) zurückkehrt, was dem einzigen stabilen Zustand entspricht. Das Ausgangssignal des Multivibrators 184 ist daher eine Rechteckwelle, deren wesentliches Merkmal das Tastverhältnis (d.h. der Prozentsatz der Zeitdauer positiver Sättigung) ist, wobei das Tastverhältnis proportional der Eingangsdrehzahl ist. Eine relativ niedrigere Drehzahl führt zu einem Signal mit einem relativ kleineren Tastverhältnis entsprechend dem Graphen 3, während eine relativ höhere Drehzahl zu einem Signal der im Graphen 4 dargestellten Art führt.

Das Ausgangssignal des Multivibrators 184 geht über eine Leitung 186 an einen Analogschalter 188, der eine Schaltanordnung umfaßt, die durch ein verstellbares Schaltelement 190 schematisch angedeutet ist. Der Analogschalter 188 ist über einen Widerstand 192 mit einem Summierpunkt 194 verbunden, der ferner an ein lineares Potentiometer 196 angeschlossen ist. Das Potentiometer 196 wird benutzt, um die maximale Solleingangsleistung HP von Hand einzustellen. Der "Leistungsstellwert HP ist stets positiv mit Bezug auf eine

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Bezugsspannung V_. Der Summierpunkt 194 ist mit dem invertierenden Eingang einer Integrationsschaltung 198 verbunden, deren nicht invertierender Eingang an die Bezugsspannung V angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 198 ist das Drehmomentbefehlssignal T, das dann dem Widerstand 160 der Fig. 4 zugeführt werden kann, der das lineare Potentiometer 120 ersetzt.

Eine Leitung 200 ist zwischen den Ausgang der Integrationsschaltung 198 und den HI-Anschluß des Analogschalters 188 gelegt. Die Integrationsschaltung 198 weist einen Rückkopplungskondensator 202 auf, der zwischen die Leitung 200 und den Summierpunkt 194 geschaltet ist. Der LO-Anschluß des Analogschalters 188 ist mit der Bezugsspannung V_D verbunden.

Für die nachstehende Erläuterung der Arbeitsweise des Analogschalters 188 und der Integrationsschaltung 198 sei angenommen, daß das über die Leitung 186 laufende Signal das im Graphen 3 dargestellte Signal ist. Der Analogschalter 188 läßt sich so betrachten, daß er zwei alternierende Zustände hat: wenn das über die Leitung 186 laufende Signal Massepegel hat (oder einer negativen Sättigung entspricht), ist das Schaltelement 19O über den LO-Anschluß mit der Bezugsspannung

V verbunden. Wenn das Eingangssignal einer positiven Sotting

gung entspricht, ist dagegen das Schaltelement 19O über den HI-Anschluß mit der Rückkopplungsleitung 200 (wie dies in

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Fig. 6 gezeigt ist) verbunden.

Wenn der Schalter 188 auf LO steht, integriert die Integrationsschaltung 198 das positive Leistungseinstellsignal HP, was zu einem kleiner werdenen Drehmomentbefehlssignal führt, wie dies aus den alternierend abfallenden Teilen der Kurve des Graphen 5 zu erkennen ist, die mit "3" entsprechend der durch den Graphen 3 dargestellten Eingangsdrehzahl bezeichnet sind. Dieses kleiner werdende Drehmomentbefehlssignal führt zu einer sinkenden Potentialdifferenz am Kondensator 202. Das Drehmomentbefehlssignal T und die Potentialdifferenz am Kondensator 2O2 fallen weiter ab, bis der Schalter 188 in die Stellung HI übergeht. Der Kondensator 202 entlädt sich dann über den Parallelstromkreis, der die Leitung 200, das Schaltelement 190 und den Widerstand 192 umfaßt. Diese Entladung führt zu einer kleiner werdenden Spannung am Summierpunkt 194, was nach dem Invertieren ein steigendes Drehmomentbefehlssignal T zur Folge hat, wie dies aus den ansteigenden Teilen der Kurve 3 des Graphen 5 zu erkennen ist. Das Drehmomentbefehlssignal T steigt weiter an, bis der Schalter 188 wieder in die Stellung LO übergeht; dann beginnt das erläuterte Arbeitsspiel von neuem. Bei der Betrachtung der Kurve 3 des Graphen 5 ist zu berücksichtigen, daß die Neigungen des Signals T der besseren Übersicht halber etwas übertrieben dargestellt sind. Vorzugsweise sollte der Kondensator 2O2 groß genug sein, um die Ausgangswellig-

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keit (Welligkeitsamplitude) minimal zu halten und ein Gleichspannungssignal zu approximieren. Andererseits muß der Kondensator 202 so klein sein, daß er auf Änderungen der Eingangsfrequenz ausreichend rasch anspricht. Aufgrund der vorstehenden Erläuterungen läßt sich ein geeigneter Kapazitätswert für den Kondensator 202 ohne Schwierigkeiten wählen. Außerdem können der Kondensator 202 und der Widerstand 192 so angepaßt werden, daß eine RC-Zeitkonstante erhalten wird, die bewirkt, daß bei steigender Eingangsdrehzahl N (und steigendem Tastverhältnis) das Drehmomentbefehlssignal nach oben verschoben wird (d.h. eine kleinere negative Größe bezogen auf Vp hat), was ein entsprechend kleineres vorgegebenes Drehmoment anzeigt, das, nach Multiplikation mit der höheren Eingangsdrehzahl, zu der gewünschten maximalen Eingangsleistung HP führt.

Diese Verschiebung der Drehmomentbefehlssignalkurve nach oben ist im Graphen 5 durch die Kurve 4 angedeutet, welche der Eingangsdrehzahl des Graphen 4 entspricht. Vergleicht man die Kurven 3 und 4, so ist festzustellen, daß die Neigung der fallenden Teile bei beiden die gleiche ist.. Weil jedoch die für die Eingangsdrehzahl des Graphen 3 auf LO verbrachte Zeitdauer ungefähr doppelt so lang ist wie im Falle der Eingangsdrehzahl gemäß Graph 4, ist audi die Amplitude des fallenden Teils ungefähr doppelt so groß. Für jede Eingangsdrehzahl ist die im Zustand HI verbrachte Zeitspanne die gleiche. Die RC-

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Zeitkonstantenkurve für den Kondensator 2O2 und den Widerstand 192 ist jedoch derart ausgelegt, daß trotz Neigungsänderung die Amplitude der steigenden Teile der Kurven 3 und 4 der Amplitude der betreffenden fallenden Teile entspricht.

Vorstehend wurde auf eine erste, zweite und dritte Kenngröße X, Y und Z der Vorrichtung Bezug genommen. Der Grurd dafür sollte aus der obigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele klar sein. Der besseren Übersicht halber sind jedoch in der folgenden Tabelle nur beispielsweise verschiedene mögliche Bedeutungen von X, Y und Z in Form der tatsächlichen Kenngrößen der Vorrichtung zusammengestellt, die durch die

Gleichung X== miteinander verknüpft sind.

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Bezeichnung Beschreibung

Beispiel für Vorrichtungskenngröße (Fig.3 und 4)

Zeichen Beispiel f.

VorrichtungskenngröSe
(Fig.5 u. 6)

Zeichen

#■* cn

variables elektrisches Befehlssignal

Solleingangsstellwert

Stellannäherungssignal

dritte Kenngröße

variables Druckbefehlssignal

maximales Solleingangsdrehmoment

Drehmomentannäherungssignal

Verdrängungsvolumen der Pumpe

variables Dreh- T momentbefehlssignal

maximale Soll- HP eingangsleistung

Leistungsannähe- HP¹ rungssignal

Eingangsdrehzahl N

— j y —

Aus der obigen Beschreibung folgt, daß ein verbessertes Steuersystem zum Erzeugen eines Befehlssignals geschaffen wurde, wobei das Befehlssignal mathematisch dadurch erhalten wird, daß eine Systemkenngroße durch eine andere Systemkenngroße dividiert wird. Das Befehlssignal wird in einer Rückkopplungsschleife ausgenutzt und mit einer der Systemgrößen multipliziert, während die andere Systemkenngroße das Ergebnis einer Einstellung von Hand ist.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1.) Regeleinrichtung für eine hydraulische Verstellvorrichtung, insbesondere eine hydraulische Verstellpumpe oder einen hydraulischen Verstellmotor, mit einer fluidbetätigten Einrichtung zum Ändern des Verdrängungsvolumens der Verstellvorrichtung, und einer Drucktluidquelle zum Betätigen der fluidbetätigten Einrichtung, nach Patentanmeldung P 27 19 029.0, gekennzeichnet durch

(a) ein eine Ventilbohrung bildendes Gehäuse mit einem mit der Druckfluidquelle strömungsmäßig in Reihe legbaren Einlaßfluiddurchlaß, einem mit der fluidbetätigten Einrichtung strömungsmäßig in Reihe legbaren Steuerfluiddurchlaß und einem an einen Fluidablauf anschließbaren Ablauffluiddurchlaß, die mit der Ventilbohrung in Fluidverbindung stehen;

(b) eine in der Ventilbohrung angeordnete Ventileinrichtung, die zwischen einer ersten Stellung, in der sie eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaßfluiddurchlaß und dem Steuerfluiddurchlaß erlaubt,

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FERNSPRECHER: 0*9/4012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der sie eine Fluidverbindung zwischen dem Steuerfluiddurchlaß und dem Ablauffluiddurchlaß gestattet;

(c) eine erste Vorspanneinrichtung, mittels deren die Ventileinrichtung in Richtung auf die erste Stellung vorspannbar ist;

(d) eine zweite Vorspanneinrichtung, mittels deren die Ventileinrichtung in Richtung auf die zweite Stellung vorspannbar ist;

(e) wobei eine der beiden Vorspanneinrichtungen versehen ist mit:

(1) einer Einrichtung zum Erzeugen eines variablen elektrischen Befehlssignals X, das kennzeichnend für eine erste Kenngröße der Verstellvorrichtung ist, und

(2) einer auf das variable elektrische Befehlssignal X unter Bildung einer variablen Vorspannkraft ansprechenden Einrichtung zum Vorspannen der Ventileinrichtung in Richtung auf die betreffende Stellung, wobei die variable Vorspannkraft mit dem variablen elektrischen

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Befehlssignal X in einer bekannten Weise verknüpft ist;

(f) wobei die Einrichtung zum Erzeugen des variablen elektrischen Befehlssignals X versehen ist mit:

(1) einem Stellbefehlssignalgenerator, dessen Stellbefehlssignal variabel ist, um einem Solleingangsstellwert Y zu entsprechen, der für eine zweite Kenngröße der Verstellvorrichtung kennzeichnend ist;

(2) einer Einrichtung zur Lieferung eines Stellannäherungssignals Y¹, das proportional dem Produkt einer dritten Kenngröße Z der Stellvorrichtung und dem Momentanwert des variablen Befehlssignals X ist, wobei die Kenngrössen X, Y und Z der Verstellvorrichtung durch die Gleichung:

miteinander verknüpft sind, und

(3) eine Einrichtung zum Vergleichen des Eingangsstellwertes Y und des Stellannäherungssignals

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Y¹ sowie zur Erzeugung eines neuen Befehlssignals X, das die Differenz zwischen dem Eingangsstellwert Y und dem Stellannäherungssignal Y¹ zu minimieren sucht.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung einer variablen Vorspannkraft eine Fluidkammer und eine auf den Druck des Fluids in der Fluidkammer ansprechende Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Ventileinrichtung aufweist.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit der Fluidkammer in Verbindung stehende Druckfluidquelle und eine Drosseleinrichtung, die für eine Serienfluidverbindung zwischen der Fluidkammer und einem Fluidablauf sorgen kann.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung Mittel zur Bildung einer verstellbaren Drosselöffnung aufweist und die Einrichtung zur Lieferung einer variablen Vorspannkraft mit einer Einrichtung versehen ist, die auf Änderungen des variablen elektrischen Befehlssignals X ansprechend die variable Drosselöffnung verstellt.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch'gekannzeichnet,

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daß die verstellbare Drosselöffnung zwischen einer maximalen Öffnungsfläche und einer minimalen Öffnungsfläche verstellbar ist, wenn das elektrische Befehlssignal X zwischen einem Maximalwert und zwischen einem Minimalwert variiert.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Vorspannkraft zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert veränderbar ist, wenn das elektrische Befehlssignal X zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert variiert.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Befehlssignal X erzeugende Einrichtung eine die Beziehung X=K (Y-Y¹) benutzende Logik aufweist, wobei K ein konstanter Verstärkungsfaktor ist.

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Stellannäherungssignal Y¹ liefernde Einrichtung einen Signalgenerator aufweist, dessen Ausgangssignal kennzeichnend für die dritte Kenngröße Z bei einem vorgegebenen Befehlssignal X ist,-wobei der Momentanwert des variablen Befehlssignals X an dem Signalgenerator anliegt und ein Anregungssignal desselben bildet.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,·

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daß die Vergleicher- und Signalgeneratoreinrichtung eine Integrationsschaltung aufweist, die das Stellannäherungssignal Y' im wesentlichen gleich dem Eingangsstellwert Y hält.

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kenngröße der maximale Systemdruck P, die zweite Kenngröße das maximale Eingangsdrehmoment T und die dritte Kenngröße das Verdrängungsvolumen D der Verstellvorrichtung ist.

11. Regeleinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Hauptstromregelventil, das in Fluidreihenverbindung zwischen dem Steuertluiddurchlaß und der fluidbetätigten Einrichtung liegt.

12. Regeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtung und die auf das variable elektrische Befehlssignal X ansprechende Einrichtung die zweite Vorspanneinrichtung bilden, und daß die zweite Vorspanneinrichtung ferner eine auf den Systemdruck ansprechende Einrichtung aufweist, um die Ventileinrichtung in Richtung auf die zweite Stellung vorzuspannen.

13. Regeleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung einer variablen Vor-

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Spannkraft eine Fluidkammer und eine auf den Druck des Fluids 'in der Fluidkammer ansprechende Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Ventileinrichtung aufweist.

14. Regeleinrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine mit der Fluidkammer in Verbindung stehende Druckfluidquelle und eine Drosseleinrichtung, die für eine Serienfluidverbindung zwischen der Fluidkammer und einem Fluiidablauf sorgen kann.

15. Regeleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung Mittel zur Bildung einer verstellbaren Drosselöffnung aufweist und die Einrichtung zur Lieferung einer variablen Vorspannkraft mit einer Einrichtung versehen ist, die auf Änderungen des variablen elektrischen Befehlssignals X ansprechend die variable Drosselöffnung verstellt.

16. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kenngröße das maximale Eingangsdrehmoment T des Systems ist, die zweite Kenngröße die maximale Eingangsleistung HP ist und die dritte Kenngröße die Eingangsdrehzahl N einer hydraulischen Pumpe ist.

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