DE3007011A1

DE3007011A1 - Antriebsvorrichtung fuer baumaschine und verfahren zum steuern von deren hydraulikeinrichtung

Info

Publication number: DE3007011A1
Application number: DE19803007011
Authority: DE
Inventors: Katsuro Abe; Kazuo Honma; Eiki Izumi; Kichio Nakajima; Masaaki Uno
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-01-15
Also published as: GB2045360A; DE3007011C2; FR2449751A1; FR2449751B1; SE448762B; GB2045360B; SE8001459L

Description

HITACHI CONSTRUCTION MACHINERY CO., LTD.
Tokyo, Japan

Antriebsvorrichtung für Baumaschine und Verfahren
zum Steuern von deren Hydraulikeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für
Baumaschinen, wie z. B. eine Druck- oder Preßwasserschaufel, ein Druck- oder Preßwasserkran usw., und ein Verfahren zum Steuern der Hydraulikkreiseinrichtung (im folgenden kurz "Hydraulikeinrichtung" genannt) einer derartigen Antriebsvorrichtung.

Bisher umfaßt eine Antriebsvorrichtung für Baumaschinen, wie z. B. eine Druckwasserschaufel, ein Druckwasserkran, usw., eine "offene" Hydraulikeinrichtung mit mehreren hydraulischen Antrieben, die ein mit Druck beaufschlagtes Fluid aufnehmen oder einen Ausleger, einen Arm, einen Eimer oder andere bewegliche Bauteile der damit verbundenen Maschine betätigen.

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Die gegenwärtige Praxis zum Steuern der Geschwindigkeit oder Drehzahl jedes beweglichen Bauteiles besteht im Einstellen der Öffnung eines hierzu zugeordneten Hydraulik-Richtungs-Steuerventils. D. h., dieses Steuersystem umfaßt einen veränderlichen Widerstand, der in einer Hydraulik durch Einstellen des Hydraulik-Richtungs-Steuerventiles vorgesehen ist, so daß ein Energieverlust im veränderlichen Widerstand hervorgerufen wird, um die Geschwindigkeit oder Drehzahl des hydraulischen Antriebs zu steuern. Somit ist die Gesamtwirksamkeit wesentlich verringert, wenn dieses Steuerungssystem verwendet wird. Hinsichtlich des Betriebes der Baumaschine mit einem verringerten Energieaufnahmepegel gibt es in den letzten Jahren zahlreiche Entwicklungen, die durchgeführt wurden, um den Stand der Technik der Baumaschinen zu verbessern (vgl. z. B. "Ölhydraulik und Pneumatik", Seiten 213 bis 222, April 1976, wo eine Optimierung der Steuerung durch Pumpen angeregt wird, um die Arbeitsweise von Baggern zu verbessern). Dabei werden hydraulische Pumpen mit veränderlicher Förderleistung an hydraulische Antriebe in einem geschlossenen oder halbgeschlossenen Kreis verbunden, um die Pumpenförderung zum Steuern der Antriebs-.Geschwindigkeiten zu steuern. In diesem geschlossenen Hydraulik-Kreissystem sind die hydraulischen Pumpen lediglich erforderlich, um die notwendige Leistung zu erzeugen, und die Energie der Schwerkraft oder die Energie der Trägheit, die auf die hydraulischen Antriebe einwirkt, kann durch den Motor über die hydraulischen Pumpen aufgenommen werden. Dadurch kann die Gesamtwirksamkeit merklich verbessert werden. Diese Vorrichtung hat in ihrem konkreten Aufbau mehrere hydraulische Pumpen, die jeweils in einem geschlossenen Kreis mit einem oder mit zwei hydraulischen Antrieben verbunden sind. Wenn dieser hydraulische Kreis zum Betrieb einer Druckwasserschaufel verwendet wird, so hat sich gezeigt, daß kein Bedarf zum Verwenden von Ölkühlern besteht, bis die Umgebungstemperatur auf 25 C angestiegen ist, und daß sogar im Hochsommer, wenn die Umgebungs-

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temperatur bis auf 40 ⁰C ansteigen kann, die Temperatur des Öles nicht über 70 ⁰C anwächst, wobei Ölkühler einer Kapazität verwendet werden, die ca. die Hälfte der Kapazität der herkömmlichen Ölkühler beträgt. Somit hat sich die beschriebene Vorrichtung im Energieverbrauch als vorteilhaft erwiesen.

Obwohl der beschriebene geschlossene hydraulische Kreis hinsichtlich des Energieverbrauches vorteilhaft ist, müssen verschiedene Probleme vermieden werden, bevor er tatsächlich in Baumaschinen anwendbar ist. Eines dieser Probleme liegt darin, wie eine Anpassung der hydraulischen Pumpen und der hydraulischen Antriebe in der Kapazität zu

hydraulische bewirken ist. In diesem hydraulischen Kreis wird eine/Pumpe

z. B. mit einem Auslegerzylinder und einem Fahrmotor verbunden, um wahlweise einen von diesen anzutreiben. In diesem Fall ist es für die Wirksamkeit nicht zweckmäßig, den hydraulischen Antrieb mit einer Kapazität derart auszustatten, daß die größte Durchflußleistung für den Auslegerzylinder und die größte Durchflußleistung für den Fahrmotor den gleichen Wert haben. Der Auslegerzylinder muß einen hohen Vorschub erzeugen und auch bei hoher Drehzahl oder Geschwindigkeit wirken. Deshalb muß der Auslegerzylinder eine große Druckaufnahmefläche besitzen, und es ist gelegentlich erforderlich, ein Fluid mit einer hohen Durchflußleistung zum Auslegerzylinder zu speisen. Somit sollte die hydraulische Pumpe eine hohe Kapazität besitzen, um das Fluid zum Auslegerzylinder in einer Menge zu speisen, daß dessen Bedarf gesättigt ist; es ist jedoch für die hydraulische Pumpe nicht wirtschaftlich, eine hohe Kapazität aufzuweisen, die für den Betrieb des Fahrmotores zu hoch ist. Dies gilt auch für den hydraulischen Kreis, in dem eine einzige hydraulische Pumpe einen Armzylinder und einen anderen Fahrmotor antreibt.

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Ein anderes, bei diesem hydraulischen Kreis entstehendes Problem liegt darin, daß Einschränkungen für einen gleichzeitigen Betrieb bestehen. Z. B. wird das mit Druck beaufschlagte Fluid von der hydraulischen Pumpe zum Betreiben des Fahrmotores während der Fahrt verwendet, so daß weder der Ausleger noch der Arm betrieben werden können.

Durch die Erfindung werden die oben aufgezeigten Probleme des Standes der Technik vermieden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für Baumaschinen mit einer Hydraulikeinrichtung einschließlich mehreren hydraulischen Pumpen veränderlicher Förderleistung und mehreren hydraulischen Antrieben anzugeben, wobei jede hydraulische Pumpe einen oder mehrere hydraulische Antriebe besitzt, die dort in einem geschlossenen Kreis angeschlossen sind; diese Antriebsvorrichtung soll eine Optimierung der größten Kapazität jeder hydraulischen Pumpe mit veränderlicher Förderleistung ermöglichen und anpassungsfähig sein, um einen gleichzeitigen oder gemeinsamen Betrieb mehrerer beweglicher Einheiten der Baumaschine zu ermöglichen; außerdem sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Hydraulikeinrichtung der oben beschriebenen Art geschaffen werden, bei denen die Zeitsteuerung zum Schalten von Magnetventilen zwischen jeder hydraulischen Pumpe und hydraulischen Antrieben im Zusammenhang mit dem Betrieb der Pumpe gesteuert isr, um den Stoß aufzunehmen, der sonst erzeugt wird, wenn jeder Antrieb in Betrieb genommen und außer Betrieb gesetzt wird, um so das Betriebsverhalten der Baumaschine zu verbessern; schließlich sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Hydraulikeinrichtung der oben beschriebenen Art angegeben werden, bei denen - wenn die Betriebsgeschwindigkeit jedes hydraulischen Antriebs erhöht oder verringert wird, einschließlich der Zeit, in der der Antrieb in Betrieb und außer Betrieb ist - die Betriebsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Trägheit und den Betriebseigenschaften einer

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mit dem Antrieb verbundenen beweglichen Einheit einstellbar ist, wobei die bewegliche Einheit mit der gewünschten größten Wirksamkeit arbeiten kann, ohne einen Stoß zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird bei einer Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8 erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 bzw. 8 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 und 9 bis 11 angegeben.

Die Erfindung sieht also eine Antriebsvorrichtung für Baumaschinen vor, bei der ein hydraulischer Kreis mit mehreren hydraulischen Pumpen veränderlicher Förderleistung und mehreren hydraulischen Antrieben versehen ist; jede Pumpe ist in einen geschlossenen Kreis mit einem oder mit mehreren Antrieben über ein Magnetventil oder Magnetventile verbunden, um eine bewegliche Einheit oder Einheiten anzutreiben, die mit dem Antrieb oder jeweiligen Antrieben verbunden sind, wenn mit Druck beaufschlagtes Fluid zum Antrieb oder zu den Antrieben von der Pumpe gespeist wird. Wenigstens einer der ausgewählten hydraulischen Antriebe ist weiterhin 4-ⁿ einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil mit wenigstens einer der hydraulischen Pumpen außer der hydraulischen Pumpe verbunden, die im geschlossenen Kreis an den hydraulischen Antrieb angeschlossen ist. Die Hydraulikeinrichtung ist derart gesteuert, daß die Einstellung zum Schalten der Magnetventile im Zusammenhang mit dem Betrieb der Pumpe gesteuert ist, um den Stoß aufzunehmen, der sonst erzeugt würde, wenn jeder Antrieb in Betrieb genommen und außer Betrieb gesetzt wird. Die Hydraulikeinrichtung ist weiterhin derart gesteuert, daß - wenn die Betriebsgeschwindigkeit jedes hydraulischen Antriebs erhöht oder verringert wird, einschließlich der Zeit, in der der Antrieb in Betrieb genommen und außer Betrieb ge-

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setzt wird - die Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit den Trägheits- und Betriebseigenschaften einer beweglichen Einheit eingestellt wird, die mit dem Antrieb verbunden ist.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Hydraulikeinrichtung der Antriebsvorrichtung für Baumaschinen mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm eines in der Hydraulikeinrichtung der Fig. 1 verwendeten Magnetventiles, das dessen Funktion zeigt,

Fig. 3 ein Diagramm einer in der Hydraulikeinrichtung der Fig. 1 verwendeten Spülventileinheit, das deren Aufbau und Funktion zeigt,

Fig. 4 ein Diagramm einer in der Hydraulikeinrichtung der Fig. 1 verwendeten Sperrventileinheit, das deren Aufbau und Funktion zeigt,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung zum Steuern der Hydraulikeinrichtung in Fig. 1,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm mit dem Betrieb von Bauteilen der in Fig. 1 gezeigten Hy-

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draulikeinrichtung, wenn diese durch die in Fig. 5 dargestellte Steuereinrichtung gesteuert sind,

Fig. 7 ein Schaltbild der Steuereinrichtung in Fig. 5 mit den Bauelementen der Steuereinrichtung in konkreten Ausfuhr ungsformen,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung zum Steuern der Hydraulikeinrichtung der Fig. 1,

Fig. 9 ein Flußdiagramm für Operationen, die durch die Magnetventil-Steuereinrichtung und die Pumpensteuerungs-Hydraulikeinrichtung (vgl. Fig. 8) ausgeführt sind,

Fig. 10 ein Flußdiagramm mit Einzelheiten eines

Beispieles der im Flußdiagramm der Fig. gezeigten Operationen, um eine Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenzsteuerung zu bewirken,

Fig. 11 ein Zeitdiagramm mit den Operationen von Bauteilen der Hydraulikeinrichtung der Fig. 1, wenn diese entsprechend Fig. 9 und 10 arbeiten, und

Fig. 12 ein Flußdiagramm mit einem anderen Beispiel der im Flußdiagramm der Fig. 9 gezeigten Operationen, um eine Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenzsteuerung zu bewirken.

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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Hydraulikeinrichtung der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung in einer Anwendung auf eine Druckwasserschaufel. Die Hydraulikeinrichtung umfaßt hydraulische Pumpen 1 bis 4 veränderlicher Förderleistung, die gleichzeitig durch eine Maschine angetrieben sind, Regler 1a bis 4a zum Steuern der Fördermengen jeweils der hydraulischen Pumpen 1 bis 4 und hydraulische Antriebe 5, 5¹, 6, 7, 8, 9 und 11. Wenn die Hydraulikeinrichtung auf eine Druckwasserschaufel angewandt wird, sind die Antriebe 5 und 5' Auslegerzylinder, die Antriebe 6 und 7 sind Fahrmotoren, der Antrieb 8 ist ein Armzylinder, der Antrieb 9 ist ein Eimerzylinder und der Antrieb 11 ist ein Schwenkmotor. Die Pumpe 1 ist in einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil 19 mit dem Schwenkmotor 11 und über ein Magnetventil 20 mit dem Armzylinder 8 verbunden. Die Pumpe 2 ist in einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil 21 mit dem Armzylinder 8 und über ein Magnetventil 22 mit den Auslegerzylindern 5 und 5¹ verbunden. Die Pumpe 3 ist in einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil 23 mit dem Eimerzylinder 9, über ein Magnetventil 24 mit den Auslegerzylindern 5 und 5' und über ein Magnetventil 26 mit einem Fahrmotor 6 verbunden. Die Pumpe 4 ist in einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil 25 mit den Auslegerzylindern 5 und 5¹ und über ein Magnetventil 27 mit dem anderen Fahrmotor 7 verbunden. Diese geschlossenen Kreise können von der Antriebsseite gesehen werden. Der Armzylinder 8 kann in Fluid- oder hydraulische Verbindung mit den Pumpen 1 und 2 über das Ventil 20 bzw. 21 gebracht werden. Die Auslegerzylinder 5 und 5" können in Fluid-Verbindung mit den Pumpen 2, 3 und 4 über das Ventil 22 bzw. 24 bzw. 25 gebracht werden. Die anderen Antriebe bzw. der Schwenkmotor 11, der Eimerzylinder 9 und die Fahrmotoren 6 und 7 können in Fluid-Verbindung mit den Pumpen 1, 3 und 4 über das Ventil 19, 23, 26 bzw. 27 gebracht werden. Die Ventile 19 bis 27 sind Ein-Aus-Ventile, die alle öffnungen sperren, wenn sie

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durch die Federn versetzt sind, und die die Primärseite mit der Sekundärseite bei Erregung verbinden. Fig. 2 zeigt die Funktion der Ventile 19 bis 27.

In der Fig. 1 haben der Schwenkmotor 11, der Armzylinder 8, der Eimerzylinder 9, die Auslegerzylinder 5, 5¹ und die Fahrmotoren 6 und 7 in ihren Hauptkreisen jeweils Spülventileinheiten 28 bis 33. Der Aufbau der Spülventileinheiten 28 bis 33 ist in Einzelheiten in Fig. 3 gezeigt. D. h., die Spülventileinheiten 28 bis 33 haben jeweils ein Spülventil 34 und vier Sperrventile 35a, 35b, 36a und 36b. Das Spülventil 34 verbindet mit einer Niederdruckleitung 38a die Niederdruckseite von Leitungen 37a und 37b, die an den Hauptkreis angeschlossen sind. Wenn der Druck in einer der Leitungen 36a und 37b, die mit dem Hauptkreis verbunden sind, unter den Druck in der Niederdruckleitung 38a abfällt, wird mit Druck beaufschlagtes Fluid oder Öl von der Niederdruckleitung 38a zur Leitung 37a oder 37b über das Sperrventil 35a oder 35b gespeist, um dadurch eine Blasenbildung im Hauptkreis zu vermeiden. Eine Leitung 38b ist mit einem Ablaufventil 39 verbunden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, um einen ungewöhnlichen Druckanstieg im Hauptkreis zu vermeiden.

Die Pumpen 1 bis 4 haben jeweils Sperrventileinheiten 40 bis 43, die im Hauptkreis vorgesehen sind. Der Aufbau der Sperrventileinheiten 40 bis 43 ist in Einzelheiten in Fig. 4 gezeigt. Wie dargestellt ist, haben die Sperrventileinheiten 40 bis 43 jeweils vier Sperrventile 46a, 46b, 47a und 47b, die mit dem Hauptkreis verbundene Leitungen 44a und 44b mit Leitungen 45a und 45b auf der Niederdruckseite verbinden. Die Sperrventile 46a, 46b, 47a und 47b führen die gleiche Funktion wie die Sperrventile der Spülventileinheiten 28 bis 33 (vgl. oben) aus. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wird eine Leitung 45b mit einem Ablaufventil 48 verbunden.

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Weiterhin sind in Fig. 1 vorgesehen eine Förderpumpe 49, ein Sperrventil 50, ein Druckspeicher 51, ein Niederdruck-Ablaufventil 52, ein Filter 53, ein ölkühler 54, ein Üingehungs-Ablaufventil 55 zum Schutz des Filters 53 und ein Ölbehälter 100.

Die erfindungsgemäße Hydraulikeinrichtung ist in der oben erläuterten Weise aufgebaut. Im Betrieb bewirkt eine Erregung der Ventile 24 und 25, daß mit Druck beaufschlagtes Fluid oder öl zusammen von den Pumpen 3 und 4 zu den Auslegerzylindern 5 und 5¹ fließt, um die letzteren mit hoher Geschwindigkeit zu betreiben. Eine Erregung der Ventile 20 und 21 bewirkt, daß mit Druck beaufschlagtes Fluid oder öl zusammen von den Pumpen 1 und 2 zum Armzylinder 8 fließt, damit der letztere bei hoher Geschwindigkeit arbeiten kann. Selbst während die Fahrmotoren 6 und 7 durch die Pumpen 3 und 4 infolge Erregung der Ventile 26 und 27 angetrieben sind, können die Auslegerzylinder 5 und 5' durch Erregen des Ventiles 22 betrieben werden, damit dorthin mit Druck beaufschlagtes Fluid von der Pumpe 2 fließen kann.

Wie oben erläutert wurde, können in der erfindungsgemäßen Hydraulikeinrichtung mehrere hydraulische Pumpen in Fluid-Verbindung mit einem bestimmten hydraulischen Antrieb über Magnetventile gebracht werden. Dieses Merkmal ermöglicht es, die hydraulischen Pumpen wirksam zu verwenden, indem deren Kapazitäten verringert sind, und erlaubt es, die Ausleger zu bewegen, selbst während die Maschine in Bewegung ist, was mit einem herkömmlichen hydraulischen Kreis nicht erreicht wird, indem die hydraulischen Antriebe jeweils mit einer der hydraulischen Pumpen verbunden sind. Somit ist der hydraulische Kreis nach der Erfindung in vorteilhafter Weise sehr vielseitig und ermöglicht einen gleichzeitigen Betrieb zahlreicher beweglicher Teile.

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In Fig. 1 ist eine Kombination von vier hydraulischen Pumpen, sechs hydraulischen Antrieben und neun Magnetventilen gezeigt. Die Vielseitigkeit des Kreises kann erhöht werden, indem die Anzahl der Magnetventile gesteigert wird.

In der in Fig. 1 gezeigten Hydraulikeinrichtung wurde jeder hydraulische Antrieb als in einem geschlossenen Kreis mit den hydraulischen Pumpen verbunden beschrieben. Die Bezeichnung "geschlossener Kreis" soll dabei einen halbgeschlossenen Kreis einschließlich eines Auffüllkreises zum Ergänzen der Einspeisung eines mit Druck beaufschlagten Fluids oder Öles in den hydraulischen Antrieb und eines SpülventLls zum Rückführen einer übermäßigen Einspeisung von mit Druck beaufschlagtem Fluid vom hydraulischen Antrieb zum Behälter umfassen.

Das Verfahren und die Vorrichtung zum Steuern der in Fig. 1 gezeigten Hydraulikeinrichtung werden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Wenn in der in Fig. 1 gezeigten Hydraulikeinrichtung z. B. die Ventile 19 und 20 gleichzeitig erregt werden, wird die Pumpe 1 in Fluid-Verbindung gleichzeitig mit dem Schwenkmotor 11 und dem Armzylinder 8 gebracht, so daß der Nachteil eintritt, daß die Geschwindigkeiten oder Drehzahlen der beiden Antriebe nicht unabhängig gesteuert werden können, um diesen Nachteil zu vermeiden, sieht die Erfindung eine Vorrangordnung für die hydraulischen Antriebe vor, um in Fluid-Verbindung mit den hydraulischen Pumpen zu kommen. Ein Beispiel einer derartigen Vorrangordnung ist in der Tabelle 1 gezeigt.

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Tabelle 1

Pumpe Antrieb

Hydraulische Pumpe 1

Hydraulische
Pumpe 2

Hydraulische Pumpe 3

Hydraulische Pumpe 4

Schwenkmotor 11

Armzylinder 8

Eimerzylinder 9

Auslegerzylinder 5, 5¹

Fahrmotor 6

Fahrmotor 7

Die Tabelle 1 zeigt die Bedingungen, unter denen die hydraulischen Pumpen und die hydraulischen Antriebe in Fluid-Verbindung miteinander in dem in Fig. 1 gezeigten hydraulischen Kreis gebracht werden können. Jede Zahl in einem Kreis gibt die Vorrangordnung für jeden Antrieb an, um in Fluid-Verbindung mit jeder Pumpe zu kommen. Z. B. hat die Pumpe 1 den höchsten Vorrang für eine Fluid-Verbindung mit dem Schwenkmotor 11, und sie kann mit Druck beaufschlagtes Fluid nicht zum Armzylinder 8 speisen, wenn nicht kein Bedarf für eine Fluid-Verbindung mit dem Schwenkmotor 11 besteht. Die Auslegerzylinder 5 und 5' können nicht betrieben werden, wenn die Fahrmotoren 6 und 7 angetrieben sind und der Armzylinder 8 arbeitet. Selbst wenn die Maschine fährt, da die Fahrmotoren

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6 und 7 angetrieben sind, können die Auslegerzylinder 5 und 5' betrieben werden, wenn der Armzylinder 8 nicht betrieben ist. Wenn die Maschine nicht fährt, kann mit Druck beaufschlagtes Fluid zusammen zu den Auslegerzylindern 5 und 5¹ von den Pumpen 2, 3 und 4 gespeist werden, wenn der Eimerzylinder 9 und/oder der Armzylinder nicht in Betrieb sind. Die Vorrangordnung oder -reihenfolge wird durch die geforderte Funktion und Betreibbarkeit einer bestimmten Maschine festgelegt und ist niaht auf die Vorrangordnung in Tabelle 1 beschränkt, die nicht die einzige Vorrangordnung ist.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung für die erfindungsgemäße Hydraulikeinrichtung. In Fig. 5 sind dargestellt die Regler 1a bis 4a zum Steuern der Fördermengen durch jeweils die Pumpen 1 bis 4 (vgl. Fig. 1) und Solenoide oder Magnetspulen 19a bis 27a jeweils der Magnetventile 19 bis 27. Es sind weiterhin gezeigt ein Ausleger-Steuerhebel 5a, Fahrt-Steuerhebel 6a und 7a, ein Arm-Steuerhebel 8a, ein Eimer-Steuerhebel 9a und ein Schwenk-Steuerhebel 11a. An alle Steuerhebel 5a bis 9a und 11a sind Steuerhebel-Hubdetektoren 5b bis 9b bzw. 11b angeschlossen, die z. B. Potentiometer sein können. Das Ausgangssignal jedes Detektors wird zu einem Vorrangordnung-Entscheidungsglied 56 und einem Pumpenfördermenge-Rechenglied 57 übertragen. Das Entscheidungsglied 56 ist mit den Magnetspulen 19a bis 27a über ein Magnetventil-Schalt-Zeitsteuerglied 58 und ein Magnetventil-Ansteuerglied 59 verbunden. Das Rechenglied 57 ist an die Regler 1a bis 4a der Pumpen 1 bis 4 über ein Pumpenfördermenge-Steuerglied 60 angeschlossen.

Das Entscheidungsglied 56 entscheidet die Vorrangordnung für eine Fluid-Verbindung zwischen den hydraulischen Pumpen und hydraulischen Antrieben aufgrund der Steuerhebelhübe. Das Rechenglied 57 berechnet Pumpenfördermengen aufgrund der Steuerhebelhübe und des Ausgangssignales des Entscheidungsgliedes

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Das Steuerglied 60 steuert die Regler 1a bis 4a der Pumpen 1 bis 4 nach Empfang eines Ausgangssignales vom Rechenglied 57, um die Fördermengen oder Abgaben der Pumpen 1 bis 4 zu steuern. Das Rechenglied 57 und das Steuerglied 60 bilden eine Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung 90. Das Zeitsteuerglied 58 erzeugt ein Befehlssignal aufgrund des durch das Entscheidungsglied 56 erzielten Ergebnisses und der durch das Steuerglied 60 eingespeisten Information über die Pumpenfördermenge und überträgt ein derartiges Befehlssignal zu den Ventilen 19a bis 27a über das Ansteuerglied 59, um die Ventile 19a bis 27a mit einer Zeitsteuerung oder einem Takt zu schalten, der den Stoß am kleinsten macht, der durch das Schalten der Magnetventile erzeugt wird. Das Entscheidungsglied 56, das Zeitsteuerglied 58 und das Ansteuerglied 59 bilden eine Magnetventil-Steuereinrichtung 80.

Der Betrieb der in Fig. 5 gezeigten Steuereinrichtung wird im folgenden anhand eines Doppelbetriebes der Maschine beschrieben, bei der ein Schwenken und ein Armbetrieb gleichzeitig durchgeführt werden.

Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm des obigen Doppelbetriebes, wobei bedeuten a den Hub des Armhebels, b den Hub des Schwenkhebels, c die Förderung durch die Pumpe 2, d die Förderung durch die Pumpe 1, e ein Schaltsignal für das Ventil 21, f ein Schaltsignal für das Ventil 19, g ein Schaltsignal für das Ventil 20 und h die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Armzylinders 8. Das Zeitdiagramm zeigt Operationen, bei denen der Armsteuerhebel 8a und der Schwenksteuerhebel 11a vollständig zur Zeit t.. gezogen sind, bei denen der Schwenk steuerhebel 11a allein in eine neutrale Stellung zur Zeit t„ zurückgeführt ist, und bei denen der Armsteuerhebel 8a in eine neutrale Stellung zur Zeit t₃ zurückgeführt ist.

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Wenn der oben erläuterte Betrieb durchgeführt wird, sind die Ventile 19 und 21 zu einer Zeit t₁ erregt, um die Pumpe 1 und den Schwenkmotor 11 in Fluid-Verbindung miteinander zu bringen, und um die Pumpe 2 und den Armzylinder 8 in Fluid-Verbindung miteinander zu bringen. Zu dieser Zeit wird auch der Schwenksteuerhebel 11a betätigt, selbst wenn der Armsteuerhebel 8a bei seinem vollen Hub ist, so daß das Entscheidungsglied 56 die Vorrangordnung des Schwenkmotores 11 und des Armzylinders 8 bezüglich der Pumpe 1 entscheidet und das Ventil 20 nicht erregt ist. Somit wird die Strömung des mit Druck beaufschlagten Fluids von der Pumpe 1 zum Armzylinder 8 gesperrt, und der Vollgeschwindigkeit- oder-Drehzahl-Betrieb des Armzylinders 8 wird verhindert. Jedoch wird der Schwenksteuerhebel 11a in seine neutrale Stellung zur Zeit t„ zurückgeführt, damit dadurch das mit Druck beaufschlagte Fluid zum Armzylinder 8 gespeist werden kann. Wenn das Ventil 19 entregt und das Ventil 20 auf einmal zu dieser Zeit erregt ist, erleidet die Maschine einen Stoß, der durch die plötzliche Unterbrechung des Schwenkens und die plötzliche Beschleunigung des Armbetriebes erzeugt ist. Zur Vermeidung dieser Störung stellt das Zeitsteuerglied 58 die Zeitsteuerung zum Erregen und Entregen der Ventile 19 und 20 derart ein, daß ein Schalten der Ventile bis zu einer Zeit t. nicht bewirkt wird, bei der die Fördermenge der Pumpe 1 möglichst klein ist oder Null wird. Nachdem die Ventile 19 und 20 geschaltet sind, wird die Fördermenge der Pumpe 1 durch das Rechenglied 57 und das Steuerglied 60 gesteuert und steigt wieder an, um dadurch die Bewegung des Armzylinders 8 zur höchsten Geschwindigkeit zu beschleunigen.

Der Armsteuerhebel 8a wird in seine neutrale Stellung zur Zeit t_ zurückgeführt, wenn der Armzylinder 8 mit voller Geschwindigkeit arbeitet. Dies verringert die Abgabe oder För-

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dermenge der Pumpe 1, und das Ventil 20 ist zur Zeit t₅ entregt, wenn die Fördermenge oder Abgabe möglichst klein ist. Im Anschluß daran zeigt die Fördermenge der Pumpe 1 eine Verringerung, und das Ventil 21 ist zu einer Zeit t. entregt, wenn die Abgabe der Pumpe 2 möglichst klein ist, um dadurch den Armzylinder 8 außer Betrieb zu nehmen. Ein Beispiel der Steuereinrichtung einschließlich der Magnetventil-Steuereinrichtung 80 und der Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung 90 werden im folgenden anhand der Fig. 7 näher erläutert, die die Steuereinrichtung in konkreter Form zeigt. In Fig. sind einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. 1 und 5.

Fig. 7 zeigt eine elektronische Einrichtung zum Entscheiden der Vorrangordnung des Schwenkmotores 11 und des Armzylinders 8, die mit einer Taumelscheibenpumpe 1 mit veränderlicher Förderleistung über das Magnetventil 19 bzw. 20 verbunden sind und die den Stoß entspannen kann, der sonst erzeugt werden könnte, wenn die Ventile 19 und 20 geschaltet werden. In Fig. 7 sind gezeigt Fenstervergleicher 70a und 70b, die ein Ausgangssignal Null erzeugen, wenn die Absolutwerte der Hübe des Schwenksteuerhebels 11a und des Armsteuerhebels 8a oder die Befehlssignale der Steuerhebel-Hubdetektoren 8b und 11b unter einem vorbestimmten Wert sind, und die ein Ausgangssignal 1 erzeugen, wenn die Absolutwerte über dem vorbestimmten Wert sind. Weiterhin sind Flipflops 71a und 71b, UND-Glieder 72a bis 72f und Schaltglieder 73a bis 73c vorgesehen. Die Schaltglieder 73a bis 73c sind geschlossen, wenn die Befehlssignale dort den Wert 1 haben, und geöffnet, wenn diese 0 sind. Weiterhin sind vorgesehen ein ODER-Glied 74 und NICHT-Glieder 75a bis 75d. Ein Verschiebungsmesser 76 dient zum Erfassen der Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 1. Ein Fenstervergleicher 70c ex^eugt ein Ausgangssignal 0, wenn das Ausgangssignal des Verschiebungsmessers 76 oder der Absolutwert der Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 1 unter einem vorbestimmten Wert ist, und er

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erzeugt ein Ausgangssignal 1, wenn er über dem vorbestimmten Wert ist.

Wenn im Betrieb lediglich der Schwenksteuerhebel 11a betätigt wird, erzeugt der Vergleicher 70a ein Ausgangssignal 1, und das Schaltglied 73a empfängt ein Befehlssignal 1 und geht in eine geschlossene Stellung über. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal auch zum UND-Glied 72b übertragen. Zu dieser Zeit ist die Taumelscheibe der Pumpe 1 in einer neutralen Stellung, so daß der Vergleicher 70c ein Ausgangssignal 0 und das NICHT-Glied 75c ein Ausgangssignal 1 erzeugt. Somit erzeugt das UND-Glied 72b ein Ausgangssignal 1, das in einen Setz- oder S-Anschluß des Flipflops 71a eingegeben wird. Das Flipflop 71a erzeugt an einem Q-Anschluß ein Ausgangssignal 1, das das Ventil 19 von einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung schaltet. Obwohl das Ausgangssignal des Vergleichers 70a den Wert 1 hat, beträgt das an einen Q-Anschluß des Flipflops 71b abgegebene Ausgangssignal 0, so daß das UND-Glied 72f ein Ausgangssignal 0 und das NICHT-Glied 75d ein Ausgangssignal 1 abgeben, womit das Schaltglied 73c geschlossen bleibt. Als Ergebnis wird das Ausgangssignal des Steuerhebels 11a zum Pumpenfördermenge-Steuerglied 60 übertragen, und der Regler 1a wird betätigt, um die Taumelscheibe der Pumpe 1 zu steuern, so daß dadurch die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit und die Betriebsrichtung des Motores 11 gesteuert sind.

Wenn lediglich der Armsteuerhebel 8a betätigt wird, erzeugt der Vergleicher 70b ein Ausgangssignal 1, das in das UND-Glied 72e eingespeist ist. Da der Steuerhebel 11a zu dieser Zeit neutral ist, erzeugt der Vergleicher 70a ein Ausgangssignal 0, und das NICHT-Glied 75a erzeugt ein Ausgangssignal 1, so daß das UND-Glied 72e zwei Eingangssignale 1 empfängt und ein Ausgangssignal 1 abgibt, das das Schaltglied 73b schließt. Auch wird das Ausgangssignal 0 des Vergleichers 70a in das UND-Glied 72f eingegeben, so daß das NICHT-Glied

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75d ein Ausgangssignal 1 abgibt, das das Schaltglied 73c schließt. Somit ist es möglich, die Pumpe 1 mittels des Steuerhebels 8a zu steuern. Da weiterhin der Vergleicher 70b ein Ausgangssignal 1 erzeugt und das NICHT-Glied 75a ein Ausgangssignal 1 abgibt, während die Taumelscheibe der Pumpe 1 anfänglich in der neutralen Stellung ist, erzeugt der Vergleicher 70a ein Ausgangssignal 0, und das NICHT-Glied 75c gibt ein Ausgangssignal 1 ab. Daher empfängt das UND-Glied 72c zwei Eingangssignale 1 und erzeugt ein Ausgangssignal 1, und das UND-Glied 72c erzeugt ein Ausgangssignal 1; das Flipflop 71b erzeugt an einem Q-Anschluß ein Ausgangssignal 1, das das Ventil 20 in eine offene Stellung bewegt. Somit kann der Armzylinder 8 mittels des Steuerhebels 8a gesteuert werden.

Wenn die beiden Steuerhebel 8a und 11a gleichzeitig betätigt werden, so erzeugt das NICHT-Glied 75a ein Ausgangssignal 0, und das UND-Glied 72e erzeugt ein Ausgangssignal 0, so daß das Schaltglied 73b geöffnet wird. Der Vergleicher 70a erzeugt ein Ausgangssignal 1, so daß das Schaltglied 73a geschlossen wird. Das NICHT-Glied 75a erzeugt ein Ausgangssignal 0, so daß das UND-Glied 72c ein Ausgangssignal 0 abgibt. Das Flipflop 71b erzeugt an einem Q-Anschluß ein Ausgangssignal 0, und das UND-Glied 72b gibt ein Ausgangssignal 1 ab, während das Flipflop 71a an einem Q-Anschluß ein Ausgangssignal 1 erzeugt, so daß das Ventil 19 geöffnet wird. Somit kann der hydraulische Motor 11 mittels des Steuerhebels 11a gesteuert werden.

Es sei nun angenommen, daß der Steuerhebel 11a betätigt wird, während der hydraulische Zylinder 8 mittels des Armsteuerhebels 8a betrieben wird. Wenn dies der Fall ist, erzeugt der Vergleicher 70a ein Ausgangssignal 1 , clas das Schaltglied 73a schließt. Das NICHT-Glied 75a erzeugt ein Ausgangssignal 0, und das UND-Glied 72e gibt ein Ausgangssignal 0 ab,

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so daß das Schaltglied 73b geöffnet wird. Darüber hinaus ist in dem Zeitpunkt, in dem der Schwenksteuerhebel 11a betätigt werden soll, die Taumelscheibe der Pumpe 1 nicht in der neutralen Stellung, so daß das Ausgangssignal des NICHT-Gliedes 75c bei O bleibt und auch das Ausgangssignal am Q-Anschluß des Flipflops 71a den Wert 0 behält. Das Ausgangssignal am Q-Anschluß des Flipflops 71b hat den Wert 1, so daß das UND-Glied 72f zwei Eingangssignale 1 empfängt und das NICHT-Glied 75d ein Ausgangssignal 0 erzeugt, das das Schaltglied 73c öffnet. Als Ergebnis wird die Taumelscheibe der Pumpe 1 in die neutrale Stellung zurückgeführt. Dies ändert das Ausgangssignal des Vergleichers 70c nach 0 und das Ausgangssignal des NICHT-Gliedes 76c nach 1, so daß das UND-Glied 72b ein Ausgangssignal 1 erzeugt und das Flipflop 71a ein Ausgangssignal 1 am Q-Anschluß abgibt. Da das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 74 nach 1 verändert ist, erzeugt das Flipflop 71b ein Ausgangssignal 0 am Q-Anschluß. Dieses schaltet das Ventil 19 von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung und das Ventil 20 von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung. Darüber hinaus wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 72f nach 0 verändert und das Schaltglied 73c geschlossen, so daß die Pumpe 1 mittels des durch den Steuerhebel 11a erzeugten Signales gesteuert werden kann. Das am Q-Anschluß erzeugte Ausgangssignal des Flipflops 71a wird in das ODER-Glied 74 eingegeben, so daß das Ventil 19 nicht in die offene Stellung bewegt wird, ohne daß das Flipflop 71b rückgesetzt ist.

Es sei auch angenommen, daß der Steuerhebel 8a betätigt wird, wenn der hydraulische Motor 11 mittels des Steuerhebels 11a gesteuert wird. Wenn dies der Fall ist, erzeugt der Vergleicher 70b ein Ausgangssignal 1. Da jedoch das Ausgangssignal des NICHT-Gliedes 75a bei 0 bleibt, bleiben auch die Ausgangssignale der UND-Glieder 72e und 72c bei 0. Somit bleibt das Schaltglied 73b offen, und das Ventil 20 wird nicht geschaltet, so daß der hydraulische Motor mit hoher

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Vorrangordnung kontinuierlich angesteuert wird.

Das Magnetventil-Steuerglied 80 und das Pumpen-Steuerglied 90 arbeiten also so, daß - wenn der Antrieb 11 in hoher Vorrangordnung betrieben wird, während der Antrieb 8 in niederer Vorrangordnung angesteuert ist - dann die Pumpe 1 in ihrer Taumelscheiben-Winkelstellung und damit in ihrer Fördermenge durch das Befehlssignal des Antriebes 11 in hoher Vorrangordnung gesteuert ist und die Ventile 19 und 20 geschaltet werden, um lediglich den Antrieb 11 zum Ansteuern freizugeben. Das Schalten der Ventile 19 und 20 wird nicht bewirkt, bis die Fördermenge oder Abgabe durch die Pumpe 1 im wesentlichen 0 wird, so daß ein plötzliches Anhalten und Starten des Antriebes 11 vermieden werden kann, um dadurch den Stoß entspannen zu können und die Betriebsfähigkeit zu steigern.

Das Ausführungsbeispiel wurde für das Steuern des geschlossenen Kreises der Pumpe 1 und der Antriebe 8 und 11 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel kann eine ähnliche Steuerung hinsichtlich anderer geschlossener Kreise und bei über drei in der Operation enthaltenen Antrieben bewirken. Auch wurde das Ausführungsbeispiel mittels einer elektronischen Einrichtung beschrieben; selbstverständlich kann jedoch auch ein Digital-Rechner, wie z. B. ein Mikrocomputer, verwendet werden.

Die Fig. 8 und 12 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung mit der Magnetventil-Steuereinrichtung 80 und der Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung 90, das es ermöglicht, die bewegliche Einheit oder Einheiten mit einer größten Wirksamkeit ohne jeden Stoß zu betreiben, wenn die Betriebs- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit jedes hydraulischen Antriebes erhöht oder verringert oder wenn jeder Antrieb gestartet oder angehalten wird. D. h., die Betriebsbzw. Arbeitsgeschwindigkeit jedes Antriebes wird derart ge-

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ändert, daß die Änderung in der Geschwindigkeit mit den Trägheits- und Betriebseigenschaften der beweglichen Einheit oder Einheiten übereinstimmt, die dem bestimmten hydraulischen Antrieb zugeordnet sind.

Z. B. ist der Ausleger einer Druckwasserschaufel mit einer hohen Trägheit versehen. Wenn die Betriebs- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebes plötzlich geändert wird, da eine derartige bewegliche Einheit gestartet oder angehalten wird, arbeitet die bewegliche Einheit nicht glatt, und die Maschine erfährt einen Stoß. Dagegen wird ein Eimer vorzugsweise mit einer relativ hohen Beschleunigung betrieben, um die Wirksamkeit einer Aushöhlung zu steigern, da dieser eine relativ geringe Trägheit besitzt. Jedoch ist es nicht wünschenswert, plötzlich die Arbeits- oder Betriebsgeschwindigkeit des Eimers zu ändern. Das in den Fig. 8 und 12 gezeigte Ausführungsbeispiel kann die maximale Beschleunigung und die maximale Verzögerung jedes hydraulischen Antriebes optimieren.

Fig. 8 zeigt eine Steuereinrichtung für eine Hydraulikeinrichtung zum Ansteuern des Auslegerzylinders 5 und des Eimerzylinders 9 mittels der Pumpe 3. Die dargestellte Steuereinrichtung bewirkt eine Steuerung des größten Änderungsgrades der Fördermenge durch die Pumpe 3, um die maximale Beschleunigung und die maximale Verzögerung des Eimerzylinders 9 und des Auslegerzylinders 5 zusätzlich zur Steuerung der zeitlichen Einstellung zum Schalten der Magnetventile zu optimieren. Im dargestellten Ausführungsbeispiel· ist die Pumpe 3 eine Taumelscheibenpumpe, so daß der größte Wert der Geschwindigkeit zum Neigen oder Kippen der Taumelscheibe gesteuert ist.

D. h., die Steuereinrichtung 80 entscheidet die Vorrangordnung, um die Zylinder 5 und 9 in Fluid-Verbindung mit der

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Pumpe 3 zu bringen, und speist ein Schaltsignal zu den Ventilen 23 und 24 aufgrund des Ergebnisses der Entscheidung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Eimerzylinder 9 in der Vorrangordnung höher als der Auslegerzylinder 5 bezüglich der Pumpe 3. Die Steuereinrichtung 90 berechnet die für die Zylinder 5 und 9 geeignete Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit aufgrund der Ausgangs-Signale der Steuerhebel-Hubdetektoren 5b und 9b, der Steuereinheit 80 und des Verschiebungsmessers 77 und speist das Ergebnis der Berechnungen zum Regler oder zur Taumelscheiben-Winkelstellungs-Steuereinrichtung 3a. Die Magnetventil-Steuereinrichtung 80 und die Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung 90, die vorzugsweise in der Ausführungsform eines Mikrocomputers vorliegen, führen Berechnungen entsprechend den in Fig. 9 und 10 gezeigten Flußdiagrammen aus.

Die Steuerungsmethode, die mittels des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles durchgeführt wird, soll im folgenden anhand von Flußdiagrammen (vgl. Fig. 9 und 10) und eines Zeitdiagrammes (vgl. Fig. 11) näher beschrieben werden.

Die Operationen der Pumpe 3 und der Ventile 23 und 24, die durchgeführt werden, wenn das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren in die Praxis umgesetzt wird, sollen zunächst anhand des Zeitdiagrammes der Fig. 11 näher beschrieben werden. In Fig. 11 sind gezeigt der Hub A des Auslegersteuerhebels 5a, der Hub B des Eimersteuerhebels 9a, die Taumelscheiben-Winkelstellung C der Pumpe 3, das EIN-Signal D des Ventiles 24 und das EIN-Signal E des Ventiles 23. Das Zeitdiagramm zeigt die Operationen, um den Steuerhebel 5a zur Zeit t^ vom neutralen zum größten Steuerhebelhub in einer kurzen Zeitdauer zu ziehen, um den Steuerhebel 9a zur Zeit t₂ von einem neutralen zum größten Steuerhebelhub in einer kurzen Zeitdauer zu ziehen, um den Steuerhebel 9a in eine neutrale Stel-

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lung zur Zeit t_ in einer kurzen Zeitdauer zurückzuführen, und um den Steuerhebel 5a in eine neutrale Stellung zur Zeit t. in einer kurzen Zeitdauer zurückzuführen.

Vor einem Beginn einer Steuerung zur Zeit t₁ sind die Steuerhebel 5a und 9a beide in neutralen Stellungen, so daß die Taumelscheibe der Pumpe 3 in einer neutralen Stellung (vgl. das Signal C) ist und die Ventile 23 und 24 in Aus-Stellungen (vgl. die Signale D und E) sind.

Wenn der Steuerhebel 5a plötzlich in die Stellung des maximalen Hebelhubes zur Zeit t gezogen wird, dann wird das Ventil 24 in eine EIN-Stellung geschaltet, um die Pumpe 3 und den Auslegerzylinder 5 in Fluid-Verbindung miteinander zu bringen. Außerdem wächst die Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 3 bei einer größten Drehzahl oder Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Auslegerzylinders 5. Zu dieser Zeit ist die Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl der Pumpe 3 in Übereinstimmung mit der Beschleunigung des AuslegerZylinders 5. Da die durch den Auslegerzylinder 5 angetriebene Last eine hohe Trägheit hat, ist der Höchstwert der Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl auf einen niederen Pegel eingestellt. Somit wird die Beschleunigung des Auslegerzylinders 5 optimiert, selbst wenn der Steuerhebel 5a plötzlich betätigt wird.

Wenn dann der Steuerhebel 9a zur Zeit t„ betätigt wird, wird der Auslegerzylinder 5 von der Fluid-Verbindung mit der Pumpe 3 freigegeben, und der Eimerzylinder 9 wird in Fluid-Verbindung hiermit gebracht, da der Eimerzylinder 9 in der Vorrangordnung höher als der Auslegerzylinder 5 bezüglich der Pumpe 3 ist. Jedoch erzeugt eine plötzliche hydraulische Verbindung der Pumpe 3 vom Auslegerzylinder 5 zum Eimerzylinder 9 einen Stoß in der Maschine. Um diese Schwie-

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rigkeit zu vermeiden, wird die Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 3 verringert, und die Taumelscheibe wird in eine neutrale Stellung zurückgeführt, während das Ventil 24 in einer EIN-Stellung gehalten ist. Zu dieser Zeit ist die Taumelscheibe der Pumpe 3 in die neutrale Stellung bei einer Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl entsprechend einer optimalen Verzögerung des Auslegerzylinders 5 zurückgeführt, so daß die Geschwindigkeit oder Drehzahl der Verringerung der Taumelscheiben-Neigung an die Verzögerung des Auslegerzylinders 5 angepaßt ist, wie wenn der Auslegerzylinder 5 beschleunigt ist. Im Anschluß an die Wiederherstellung der Taumelscheibe in die neutrale Stellung wird das Ventil 24 in eine AUS-Stellung geschaltet, und das Ventil 23 wird in eine EIN-Stellung geschaltet, um die Pumpe 3 in Fluid-Verbindung mit dem Eimerzylinder 9 zu bringen. Dann wird die Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 3 erhöht, um den Eimerzylinder 9 zu beschleunigen. Zu dieser Zeit weicht die optimale maximale Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl von dem Wert ab, der verwendet wird, wenn der Auslegerzylinder 5 beschleunigt ist. D. h., die Last hat eine kleinere Trägheit, wenn der Eimerzylinder 9 angesteuert ist, als wenn der Auslegerzylinder 5 angesteuert ist, so daß es möglich ist, die maximale Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit für den Eimerzylinder 9 auf einen höheren Pegel einzustellen. Zur Zeit t_ wird der Steuerhebel 9a plötzlich in eine neutrale Stellung zurückgeführt. Zu dieser Zeit wird die Taumelscheiben-Winkel-Verringerungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl der Pumpe 3 auf einen optimalen Höchstwert in Übereinstimmung mit der Verzögerung des Eimerzylinders 9 gesteuert. Wenn die Taumelscheibe der Pumpe 3 in die neutrale Stellung zurückgeführt ist, ist der Steuerhebel 5a in der ausgezogenen Stellung, so daß das Ventil 23 in die AUS-Stellung und das VenLil 24 in die EIN-Stellung geschaltet wird. Dies bringt wieder den Auslegerzylinder 5 in Fluid-Verbindung mit der Pumpe 3, so daß der Auslegerzylinder 5 auf eine optimale Größe beschleunigt

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wird. Wenn der Steuerhebel 5a plötzlich in eine neutrale Stellung zur Zeit t. zurückgeführt wird, ist der Auslegerzylinder 5 auf einen optimalen Wert verzögert, und das Ventil 24 wird in die AUS-Steilung geschaltet, nachdem die Pumpe 3 in die neutrale Stellung zurückgekehrt ist.

Die Operationen der Pumpe 3 und der Ventile 23 und 24, die ausgeführt werden, wenn das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren auf die Antriebsvorrichtung für Baumaschinen angewendet wird, wurden bereits anhand einer plötzlichen Betätigung der Steuerhebel 5a und 9a erläutert. Wenn diese Steuerhebel 5a und 9a langsam betätigt werden, unterliegt die Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 3 langsamen Änderungen, die den Hüben der Steuerhebel 5a und 9a folgen.

Das Steuerungsverfahren, das die Durchführung der obigen Operationen erlaubt, wird im folgenden anhand der Flußdiagramme der Fig. 9 und 10 näher erläutert. In Fig. 9 ist das auf der rechten Seite gezeigte Programm (Routine) gleich dem auf der linken Seite gezeigten Programm mit der Ausnahme, daß das Taumelscheiben-Neigen durch Einschalten des Ventiles 24 in dem durch Strichlinien umgebenen Schritt bewirkt wird.

Die Steuerhebel 5a und 9a sind beide in neutralen Stellungen, bevor die Steuerung vor der in Fig. 11 gezeigten Zeit t₁ beginnt, so daß die Magnetventil-Steuereinrichtung 80 und die Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung 90 Berechnungen entsprechend dem Programm auf der linken Seite beginnen. Zunächst wird die Anfangseinstellung des Programmes ausgeführt. Im erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren wird das Schalten der Ventile 23 und 24 bewirkt, nachdem die Taumelscheibe der Pumpe 3 in deren neutrale Stellung zurückgekehrt ist, wie dies oben erläutert wurde. Daher erfolgt der Entscheidungsschritt, ob die Taumelscheibe in einer neu-

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tralen Stellung ist, später, und eine Taumelscheiben-Neutral-Entscheidung-Abschlußflagge wird aufgestellt, wenn die Taumelscheibe in ihre neutrale Stellung bewegt ist. Die anfängliche Einstellung zeigt an, daß die Taumelscheibe-Neutral-Entscheidung-Abschlußflagge gelöscht ist, wenn die Operationen vom Programm auf der rechten Seite zum Programm auf der linken Seite verschoben sind. Wenn das Programm auf der linken Seite wiederholt ausgeführt wird, ist dieser Schritt übersprungen.

Der nächste Schritt betrifft die Entscheidung, ob die Taumelscheibe in ihrer neutralen Stellung ist oder nicht. Die Taumelscheibe ist vor der Zeit t.. (vgl. Fig. 11) in einer neutralen Stellung, so daß die Taumelscheibe-Neutral-Entscheidung-Abschlußflagge aufgestellt wird. Dann wird die Taumelscheibe beurteilt, ob sie wieder in einer neutralen Stellung ist. Da die Taumelscheibe tatsächlich in einer neutralen Stellung ist, wird ein Signal erzeugt, um die Ventile 23 und 24 in ÄüS-Stellungen zu bringen. Dies bringt die Pumpe 3 aus der Fluid-Verbindung mit dem Auslegerzylinder 5 und dem Eimerzylinder 9. Danach wird ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung entsprechend dem Hub des Steuerhebels 5a erzeugt. Da jedoch der Steuerhebel 5a neutral ist, wird ein Befehl einer Taumelscheiben-Winkelstellung mit dem Wert O zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a über eine Taumelscheiben-Höchstgeschwindigkeit-Grenzsteuerung übertragen. Diese Reihe von Berechnungen wird wiederholt einmal für jede Abtastzeit Δ Τ ausgeführt.

Wenn der Steuerhebel 5a plötzlich zu der in Fig. 11 dargestellten Zeit t.. von der neutralen Stellung in die Stellung mit dem größten Hub des Steuerhebels bewegt wird, dann werden Berechnungen ausgeführt, indem dem Programm auf der rechten Seite der Fig. 9 in Übereinstimmung mit einer Ent-

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über
scheidung gefolgt wird, die/die Vorrangordnung geführt ist. D.

h., den Schritten einer anfänglichen Einstellung des Programmes und der Entscheidung der Taumelscheibe als neutral wird gefolgt, um ein Signal zum Ventil 24 zu übertragen, damit dieses Ventil in eine EIN-Steilung schaltet. Dann wird der Hub des Steuerhebels 5a in der Form eines vorläufigen Befehles der Taumelscheiben-Winkelstellung X zur Taumelscheiben-Höchstgeschwindigkeit oder -Drehzahl-Grenzsteuerung im Programm übertragen. Berechnungen erfolgten durch die Taumelscheiben-Höchstgeschwindigkeit oder -Drehzahl-Grenzsteuerung in Übereinstimmung mit dem in Fig. 10 dargestellten Flußdiagramm.

Der oben erläuterte vorläufige Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung X aufgrund des Hubes des Steuerhebels 5a wird mit einem Befehl einer Taumelscheiben-Winkelstellung Y verglichen, die zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a als Ergebnis einer bereits früher einmal ausgeführten Berechnung übertragen ist, um die Differenz Z (= X - Y) zu bestimmen. Inzwischen wird die Stellung des Ventiles 23 beurteilt, um eine optimale größte Zunahme ΔY der Taumelscheiben-Winkelstellung je Abtastzeit zu wählen. D.h., ein optimaler Wert AY^ für den Eimerzylinder 9 wird gewählt, indem die maximale Zunahme ΔΥ optimiert wird, wenn das Ventil 23 im EIN-Zustand ist, und ΔY wird als ein optimaler Wert AY₁ für den Auslegerzylinder 5 gewählt, wenn das Ventil 23 nicht in der EIN-Stellung ist. Da das Ventil 23 nunmehr in der AUS-Stellung ist, wird AY₁ gewählt und als eine optimierte maximale Zunahme ΔΥ verwendet. Dann wird diese optimierte maximale Zunahme ΔΥ mit dem Absolutwert der Differenz Z verglichen, der durch die obige Rechnung erhalten ist. Wenn j ZJ <^ ΔΥ vorliegt, wird der vorläufige Befehl einer Taumelscheiben-Winkelstellung X als ein Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a übertragen. Wenn |z| > ΔΥ vorliegt, dann

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wird Z beurteilt, ob es positiv oder negativ ist. Wenn Z>0 vorliegt, wird Δ Υ zum Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y addiert, die zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a als Ergebnis der Berechnung übertragen ist, die einmal vorher durchgeführt wird, so daß ein neuer Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a übertragen ist. Auch wenn Z<0 vorliegt, wird Y = Y - ΔΥ berechnet, und ein neuer Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y wird zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a übertragen. In dem im Zeitdiagramm der Fig. 11 gezeigten Beispiel wird der Steuerhebel 5a plötzlich zur Zeit t. betätigt, so daß IzI > ΔΥ und Z>0 vorliegt. Somit ist der neue Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y, die einmal zuvor zusätzlich zu einer optimalen maximalen Zunahme ΔY = Ay₁ berechnet ist. Diese Berechnung erfolgt einmal je Einheitsabtastzeit ΔΤ, so daß die Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 3 um AY₁ für jede Abtastzeit ΔT zunimmt. Daher ist die Taumelscheiben-Maximal-Neigungsgeschwindigkeit auf Δγ^/Δτ begrenzt. Wenn Z=O vorliegt oder wenn der vorläufige Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung X aufgrund des Hubes des Steuerhebels mit dem Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y übereinstimmt, die zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a übertragen ist, dann wird die Taumelscheiben-Winkelstellung konstant gehalten.

Wenn der Steuerhebel 9a zur Zeit t„ in dem in Fig. 11 gezeigten Zeitdiagramm betätigt wird, erfolgen die Berechnungen nach dem Programm auf der linken Seite in Fig. 9 gemäß einer Entscheidung, die über die Vorrangordnung geführt ist. Die Anfangseinstellung erfolgt, und dann wird entschieden, ob die Taumelscheibe in neutraler Stellung ist oder nicht. Da die Taumelscheiben-Winkelstellurg nunmehr ihren Höchstwert hat und nicht in neutraler Stellung ist, wird ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstel-

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lung X=O zur Taumelscheiben-Höchstdrehzahl oder -Geschwindigkeit-Grenzsteuerung übertragen- Zu dieser Zeit ist das Ventil 24 in der EIN-Stellung, und das Ventil 23 ist in der AÜS-Stellung, so daß ein Wert Δ Y.. für den Aus leger zylinder 5 als eine optimierte maximale Zunahme ΔΥ entsprechend dem in Fig. 10 gezeigten Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenzsteuerung-Programm gewählt wird. Da I Z I > ΔY und Z < 0 vorliegen, wird Y=Y- ΔY berechnet, um einen Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a zu übertragen. Wie oben erläutert wurde, erfolgt diese Verarbeitung einmal für jede Abtastzeit ΔΤ, so daß die Taumelscheiben-Winkelstellung der Pumpe 3 um ΔΥ-für jede Zeit ΔΤ verringert ist. Somit wird die Taumelscheiben-Neigungs- oder Kippgeschwindigkeit auf - Ay₁ZAt zu dieser Zeit begrenzt. Wenn Z=O vorliegt oder wenn die Taumelscheibe in neutrale Stellung kommt, wird die Taumelscheiben-Neutral-Entscheidung-Abschluß-Flagge aufgestellt, und das Ventil 24 wird in die AUS-Steilung zurückgeführt. Dann wird ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung X durch den Steuerhebel 9a zur Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung übertragen.

Die in Fig. 10 gezeigte Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung berechnet Z=X-Y entsprechend dem oben beschriebenen Programm und entscheidet dann die Stellung des Ventiles 23. Zu dieser Zeit wurde das Ventil 23 noch nicht in die EIN-Stellung geschaltet, so daß ^^Y-r versuchsweise als eine optimierte Höchstzunahme Δ Υ der Taumelscheiben-Winkelstellung gewählt wird, und ein Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y= ΔY- wird zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a über die Kanäle von I Z(> ΔΥ und Z > 0 übertragen. Der nächste folgende Berechnungsschritt verschiebt sich zu dem durch Strichlinien des Programmes auf der linken Seite in Fig. 9 umgebenen Schritt, in dem eine anfängliche

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Einstellung und ein Neutral-Entscheidung-Abschluß übersprungen werden.

Die Taumelscheibe wird erneut beurteilt, ob sie in neutraler Stellung ist oder nicht. Da jedoch das Signal Y= ΔΥ^ im früheren Zyklus erzeugt wurde, ist die Taumelscheibe nicht neutral, so daß ein Signal zum Schalten des Ventiles 23 in eine EIN-Steilung erzeugt wird, um den Eimerzylinder 9 in Fluid-Verbindung mit der Pumpe 3 zu bringen. Der Hub des Steuerhebels 9a wird als ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung X zur Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung übertragen.

Die Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung (vgl. Fig. 10) berechnet die Differenz Z entsprechend dem oben beschriebenen Programm. Dann wird ein für den Eimerzylinder 9 eingegebener Wert Δυ~ als eine optimierte Höchstzunahme ΔΥ der Taumelscheiben-Winkelstellung gewählt, da das Ventil 23 bereits in eine EIN-Stellung geschaltet wurde. Danach wird Y = Y+ ΔY über die Kanäle ]Z | > ΔY und Z < O berechnet, um einen Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y zur Taumelscheiben-Steuereinrichtung 3a zu senden. Somit wird der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung für die Pumpe 3 um Δγ_ für jeden Berechnungszyklus danach verstärkt, und die Taumelscheiben-Neigungscjeschwindigkeit oder -Drehzahl wird auf ^Y₂/ Δ Τ begrenzt. Für ΔΥ₂ > AY₁ , wie zuvor eingestellt wurde, wird die Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl höher als dann, wenn der Auslegerzylinder 5 betätigt wird. Der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung für die Pumpe 3 wird erhöht, bis Z * O vorliegt oder der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y gleich dem vorläufigen Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung X aufgrund Jes Hubes des Steuerhebels 9a wird, wie dies bei der Beschleunigung

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des AuslegerZylinders 5 der Fall ist.

Wenn der Steuerhebel 9a plötzlich zur Zeit t., in eine neutrale Stellung gebracht wird, verschieben sich die Berechnungen wieder zum Programm auf der rechten Seite in Fig. 9 entsprechend der Entscheidung der Vorrangordnung. Zu dieser Zeit erfolgen die Anfangseinstellung und die Taumelscheiben-Neutral-Entscheidung. Da jedoch der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y für die Pumpe 3 am größten ist, wird X=O als ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung zur Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung übertragen, um eine neutrale Stellung für die Taumelscheibe wiederherzustellen. Bei dieser Steuerung erfolgt die Steuerung entsprechend dem Programm in der gleichen Weise, wie eine neutrale Stellung für die Taumelscheibe zur Zeit t„ wiederhergestellt wurde. Da jedoch das Ventil 23 bereits in eine EIN-Stellung geschaltet wurde, wird ΔY₂ als ein optimierter Höchstzuwachs A Y des Befehles der Taumelscheiben-Winkelstellung gewählt, und die Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl wird auf - ΔΥ₂/ Δ Τ gesteuert.

Wenn eine neutrale Stellung für die Taumelscheibe der Pumpe 3 wiederhergestellt wird, wird eine Taumelscheibe-Neutral-Entscheidung-Abschluß-Flagge aufgestellt und dann wird das Ventil 23 in eine AüS-Stellung geschaltet. Danach wird ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung X aufgrund des Hubes des Steuerhebels 5a zur Taumelscheiben- Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung übertragen, und ein für den Auslegerzylinder 5 eingegebener Wert Δ.Υ. wird wieder als ein optimaler Höchstzuwachs Δ Y des Befehles der Taumelscheiben-Winkelstellung gewählt. Ein Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y = Δ Y- wird zur Taumelscheiben-

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Steuereinrichtung 3a durch die Kanäle von ! Z I > ΔΥ und Z > übertragen. Im nächsten folgenden Berechnungszyklus werden die Anfangseinstellung und die Taumelscheibe-Neutral-Entscheidung des Programmes auf der rechten Seite in Fig. 9 übersprungen, und es folgt der durch Strichlinien umgebene Schritt, um das Ventil 24 in eine EIN-Steilung zu schalten und den Auslegerzylinder 5 in Fluid-Verbindung mit der Pumpe 3 zu bringen. Danach wird der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung gesteigert, indem die Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl auf AY₁/ Δ T in der gleichen Weise gesteuert wird, wie der Auslegerzylinder 5 zur Zeit t. beschleunigt wurde. Wenn der Steuerhebel 5a plötzlich in die neutrale Stellung zur Zeit t. zurückkehrt, werden die Berechnungen zum Programm auf der linken Seite entsprechend der Entscheidung der im Flußdiagramm der Fig. 9 gezeigten Vorrangordnung übertragen. Auch in diesem Fall werden eine Anfangseinstellung und eine Taumelscheibe-Neutral-Entscheidung ausgeführt, und X=O wird als ein vorläufiger Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung erzeugt und zur Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenzsteuerung übertragen, um die Taumelscheibe in die neutrale Stellung zurückzuführen. Da das Ventil 23 zu dieser Zeit in der AUS-Stellung ist, wird Δ Y.. als ein optimierter Höchstzuwachs Δ Υ gewählt, und der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung wird auf einen neutralen Wert durch die Kanäle von | Z1>ΔΥ und Z < verringert, während die Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl auf - Δϊ./Δτ gesteuert ist. Nachdem eine neutrale Stellung für die Taumelscheibe der Pumpe 3 wiederhergestellt wurde, wird das Ventil 24 in eine AUS-Stellung geschaltet, und der Auslegerzylinder 5 wird aus einer Fluid-Verbindung mit der Pumpe 3 gebracht.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ΔΤ konstant gehalten, und ΔY wird verändert, um den Höchstwert

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ΔΥ/Δτ der Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl einzustellen. ΔΥ kann als ein Einheits-Inkrement kon^ stant gehalten werden, und Δ Τ kann verändert werden. Wenn dies der Fall ist, kann der Zeitablauf durch die Anzahl der Rechenzyklen entschieden werden. D. h., mittels eines Zählers, der 1 addiert, sooft eine Berechnung durchgeführt ist, kann ermittelt werden, daß die Zeit AT = R* At vorüber ist, wenn der Inhalt des Zählers den Wert R angenommen hat. Hier ist Δt eine Zykluszeit für die Berechnung. Wenn so der Inhalt des Zählers mit einer vorbestimmten Zahl N verglichen und der Befehl der Taumelscheiben-Winkelstellung Y erhöht oder verringert wird bei R=N, dann ist es möglich, den Höchstwert der Taumelscheiben-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl zu steuern. Die Taumelscheiben-Höchstdrehzahl-Grenz-Steuerung aufgrund des obigen Konzeptes ist im Flußdiagramm in Fig. 12 gezeigt.

In dem im Flußdiagramm der Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei optimale Höchstzunahmen Δ Υ der Taumelscheiben-Winkelstellung erzeugt, um den beiden Stellungen des Ventiles 23 zu entsprechen. In dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die beiden, mit dem Inhalt R des Zählers zu vergleichenden Zahlen N erzeugt, um den beiden Stellungen des Ventiles 23 zu entsprechen. D. h., die Zeitsteuerung zum Steigern des Befehles der Taumelscheiben-Winkelstellung beträgt ΔT. = N. At, wenn das Ventil 23 in der EIN-Stellung ist, und sie beträgt Δτ~ = N„Ät, wenn das Ventil 23 in der AüS-Stellung ist. Folglich ist durch Einstellen N-> N₂ die Taumelscheiben-Höchst-Neigungsgeschwindigkeit oder -Drehzahl der Pumpe 3 kleiner, wenn der Auslegerzylinder 5 in Fluid-Verbindung mit der Pumpe 3 ist, wie wenn der Eimerzylinder 11 in Fluid-Verbindung hiermit gebracht ist.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel· werden zwei

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hydraulische Antriebe in Fluid-Verbindung mit einer hydraulischen Pumpe über zwei Magnetventile gebracht. Es können auch mehrere hydraulische Antriebe in Fluid-Verbindung mit mehreren hydraulischen Pumpen über Magnetventile gebracht werden.

Aus den obigen Erläuterungen folgt, daß das Verfahren und die Vorrichtung zum Steuern der Hydraulikeinrichtung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung es ermöglichen, die Höchstdrehzahl der Taumelscheiben-Neigung einer hydraulischen Pumpe oder das größte Änderungsmaß von deren Fördermenge in Übereinstimmung mit einer Beschleunigung zu steuern, die für jeden hydraulischen Antrieb geeignet ist. Dies verhindert die Erzeugung eines hohen hydraulischen Druckes in jedem hydraulischen Antrieb, wenn ein zugeordneter Steuerhebel plötzlich betätigt wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Entstehung eines Stoßes möglichst klein zu machen, wenn ein Betrieb einer beweglichen Einheit von hoher Trägheit begonnen oder aufgehört wird, und gleichzeitig kann die Arbeitsweise jeder beweglichen Einheit optimiert werden, die durch einen der hydraulischen Antriebe angetrieben wird. Somit kann das Betriebsverhalten jeder beweglichen Einheit verbessert werden.

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1 ,

Claims

Ansprüche

1. Antriebsvorrichtung für Baumaschinen mit einer Hydraulikeinrichtung einschließlich mehreren hydraulischen Pumpen verschiedener Förderleistung und mehreren hydraulischen Antrieben,

- bei der jede Pumpe in einem geschlossenen Kreis mit einem oder mit mehreren Antrieben über ein Magnetventil oder über Magnetventile verbunden ist, um eine bewegliche Einheit oder bewegliche Einheiten anzutreiben, die mit dem Antrieb oder jeweiligen Antrieben verbunden sind, wenn mit Druck beaufschlagtes Fluid zum Antrieb oder zu den Antrieben von der Pumpe gespeist ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß wenigstens ein Antrieb (5¹) der gewählten hydraulischen Antriebe (5, 5¹, 6, 7, 8, 9, 11) weiterhin in einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil (22) mit wenigstens einer Pumpe der hydraulischen Pumpen (1, 2, 3, 4) anders als die hydraulische Pumpe verbunden ist, die in einem geschlossenen Kreis an den gewählten hydraulischen Antrieb angeschlossen ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß jedes Magnetventil (19 bis 27) ein Ein-Aus-Ventil aufweist.

81-(A 4412-O3)-E

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3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- eine Steuereinrichtung zum Steuern der Hydraulikeinrichtung,

- um eine Vorrangordnung einer hydraulischen Verbindung zwischen jeder hydraulischen Pumpe (1 bis 4) und den hydraulischen Antrieben (5, 5', 6, 7, 8, 9, 11) einzustellen, mit denen die hydraulische Pumpe (1 bis 4) in einem geschlossenen Kreis über die jeweiligen Magnetventile (19 bis 27) verbunden ist,

- um alle Magnetventile (19 bis 27) zu schließen, wenn keine Befehlssignale zum Ansteuern der Antriebe (5, 5¹, 6, 7, 8, 9, 11) erzeugt sind,

- um - wenn ein Befehlssignal zum Ansteuern wenigstens eines Antriebes erzeugt ist - das Magnetventil zu öffnen, das dem einen Antrieb oder dem Antrieb mit höherer Vorrangordnung der hydraulischen Verbindung mit der hydraulischen Pumpe zugeordnet ist, während die Fördermenge der Pumpe durch das Befehlssignal zum Ansteuern des Antriebes gesteuert ist, dem das geöffnete Ventil zugeordnet ist,

- um - wenn wenigstens eines der Befehlssignale, die erzeugt wurden, um wenigstens einen Antrieb anzusteuern, entfernt ist - das Magnetventil zu schließen, das dem Antrieb zugeordnet ist, der durch das entfernte Befehlssignal angesteuert wurde, und/oder das Magnetventil zu öffnen oder offenzuhalten, das dem anderen Antrieb oder einem Antrieb mit höherer Vorrangordnung der hydraulischen Verbindung mit der hydraulischen Pumpe unter den anderen Antrieben zugeordnet ist, während die Fördermenge der Pumpe durch das Befehlssignal zum Ansteuern des Antriebes gesteuert ist, dem das geöffnete oder offengehaltene Ventil zugeordnet ist, und

- um jedes Schalten jedes Magnetventiles (19 bis 27) nur dann durchzuführen, wenn die Fördermenge der Pumpe den Wert Null hat oder im wesentlichen auf Null verringert wurde..

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4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Steuereinrichtung eine Magnetventil-Steuereinrichtung und eine Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung aufweist,

- daß die Magnetventil-Steuereinrichtung (80) aufweist:

- ein Vorrangordnung-Entscheidungsglied (56) zum Entscheiden der Vorrangordnung einer hydraulischen Verbindung zwischen jeder hydraulischen Pumpe und den hydraulischen Antrieben, mit denen die Pumpe in einem geschlossenen Kreis verbunden ist, aufgrund von Befehlssignalen zum Ansteuern der hydraulischen Antriebe,

- ein Magnetventil-Schalt-Zeitsteuerglied (58) zum Bestimmen der Zeitsteuerung des Schaltens der Magnetventile (19 bis 27) aufgrund des Ergebnisses des Entscheidens durch das Vorrangordnung-Entscheidungsglied (56) und der Information über die Fördermenge der hydraulischen Pumpe, und

- ein Magnetventil-Ansteuerglied (59) zum Ansteuern der Magnetventile (19 bis 27) aufgrund des Ausgangssignales des Magnetventil-Schalt-Zeitsteuergliedes (58), und

- daß die Hydraulikeinrichtung-Pumpensteuerung (90) aufweist:

- ein Pumpenfördermenge-Rechenglied (57) zum Bestimmen der Fördermenge der hydraulischen Pumpe aufgrund von Befehlssignalen zum Ansteuern der hydraulischen Antriebe und des Ergebnisses des Entscheidens durch das Vorrangordnung-Entscheidungsglied (56), und

- ein Pumpenfördermenge-Steuerglied (60) zum Einstellen der Änderungsgröße der Fördermenge der hydraulischen Pumpe aufgrund des Ausgangssignales des Pumpenfördermenge-Rechengliedes (57).

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

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- daß die Steuereinrichtung weiterhin arbeitet, wenn ein Befehlssignal zum Erhöhen oder Verringern der Betriebsgeschwindigkeit eines der hydraulischen Antriebe erzeugt ist, um für jede Abtastzeit ΔΤ zu entscheiden, ob eine Änderungsgröße der Fördermenge der Pumpe in dem Bereich einer optimierten höchsten Änderungsgröße ist oder nicht, die in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Antriebes voreingestellt ist, und um die Änderungsgröße der Fördermenge der Pumpe auf die voreingestellte optimierte höchste Änderungsgröße zu ändern, wenn die erstere Änderungsgröße als höher als die letztere Änderungsgröße entschieden wird, um dadurch die Änderungsgröße der Fördermenge jeder Pumpe derart einzustellen, daß sie ständig in dem Bereich der optimierten höchsten Änderungsgröße verbleibt.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Steuereinrichtung die Änderungsgröße der Fördermenge jeder Pumpe einstellt, wobei die Abtastzeit ΔΤ konstant ist und die optimierte größte Änderung ΔY in der Fördermenge der Pumpe für jeden Antrieb verändert wird.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Steuereinrichtung die Änderungsgröße der Fördermenge jeder Pumpe einstellt, wobei die Abtastzeit Δ Τ für jeden Antrieb verändert wird und die größte Änderung Δ Υ in der Fördermenge der Pumpe konstant ist.

8. Verfahren zum Steuern einer Hydraulikeinrichtung einer Antriebsvorrichtung für Baumaschinen,

- bei dem die Hydraulikeinrichtung mehrere hydraulische Pumpen veränderlicher Förderleistung und mehrere hydraulische Antriebe aufweist,

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wobei jede Pumpe in einem geschlossenen Kreis mit einem oder mehreren Antrieben über ein Magnetventil oder über Magnetventile verbunden ist, um eine bewegliche Einheit oder Einheiten anzusteuern, die mit dem Antrieb oder jeweiligen Antrieben verbunden sind, wenn mit Druck beaufschlagtes Fluid in den Antrieb oder die Antriebe von der Pumpe eingespeist ist, und

wobei wenigstens einer der gewählten hydraulischen Antriebe weiterhin in einem geschlossenen Kreis über ein Magnetventil mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe anders als die hydraulische Pumpe verbunden ist, die in einem geschlossenen Kreis an den gewählten hydraulischen Antrieb angeschlossen ist,

gekennzeichnet durch

Einstellen einer Vorrangordnung einer hydraulischen Verbindung zwischen jeder hydraulischen Pumpe und den hydraulischen Antrieben, mit denen die hydraulische Pumpe in einem geschlossenen Kreis über die jeweiligen Magnetventile verbunden ist,

Schließen aller Magnetventile, wenn keine Befehlssignale zum Ansteuern der Antriebe erzeugt werden, wenn ein Befehlssignal zum Ansteuern wenigstens eines Antriebes erzeugt ist: öffnen des Magnetventiles, das dem einen Antrieb oder dem Antrieb höher in der Vorrangordnung der hydraulischen Verbindung mit der hydraulischen Pumpe zugeordnet ist, während die Fördermenge der Pumpe durch das Befehlssignal zum Ansteuern des Antriebes gesteuert ist, dem das geöffnete Ventil zugeordnet ist, wenn wenigstens eines der Befehlssignale, die zum Ansteuern wenigstens eines Antriebes erzeugt wurden, entfernt ist: Schließen des Magnetventiles, das dem Antrieb zugeordnet ist, der durch das entfernte Befehlssignal angesteuert wurde, und/oder öffnen oder Offenhalten des Magnetventiles, das dem anderen Antrieb oder einem Antrieb höher in der Vorrang-

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Ordnung einer hydraulischen Verbindung mit der hydraulischen Pumpe unter den anderen Antrieben zugeordnet ist, während die Fördermenge der Pumpe durch das Befehlssignal zum Ansteuern des Antriebes gesteuert ist, dem das geöffnete oder offengehaltene Ventil zugeordnet ist, und

- Durchführen jedes Schaltens jedes Magnetventiles nur dann, wenn die Fördermenge der Pumpe den Wert Null hat oder im wesentlichen auf Null verringert wurde.

9. Verfahren nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch

- wenn ein Befehlssignal zum Erhöhen oder Verringern der Betriebsgeschwindigkeit eines der hydraulischen Antriebe erzeugt wird: Entscheiden für jede Abtastzeit ΔT, ob eine Änderungsgröße der Fördermenge der Pumpe in dem Bereich einer optimierten höchsten Änderungsgröße liegt, die in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Antriebes voreingestellt ist, und Ändern der Änderungsgröße der Fördermenge der Pumpe auf die voreingestellte optimierte höchste Änderungsgröße, wenn die erstere Änderungsgröße als höher als die letztere Änderungsgröße entschieden wird, um dadurch die Änderungsgröße der Fördermenge jeder Pumpe derart einzustellen, daß sie ständig im Bereich der optimierten höchsten Änderungsgröße bleibt.

0O. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Änderungsgröße der Fördermenge jeder Pumpe eingestellt wird, wobei die Abtastzeit ΔT konstant ist und die optimierte größte Änderung ΔΥ in der Fördermenge der Pumpe für jeden Antrieb verändert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

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BAD ORIGINAL

daß die Änderungsgröße der Fördermenge jeder Pumpe eingestellt wird, wobei die Abtastzeit ΔΤ für jeden Antrieb verändert wird und die größte Änderung ΔΥ in der Fördermenge der Pumpe konstant ist.

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