DE69311239T2

DE69311239T2 - Hydraulisches antriebsystem

Info

Publication number: DE69311239T2
Application number: DE69311239T
Authority: DE
Inventors: Takashi Kashiwa-Shi Chiba 277 Kanai; Morio Niihari-Gun Ibaraki 315 Oshina; Atsushi Cityheights-Kimiyama 201 Tsuchiura-Shi Ibaraki 300 Tanaka; Hirohisa Tokyo 152 Tanaka
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2013-02-19
Also published as: EP0587902A1; KR970000242B1; DE69311239D1; WO1993016285A1; KR930702884A; EP0587902B1; US5535587A; JP3228931B2; EP0587902A4

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem zum Antrieb mehrerer Hydraulikbetätiger bzw. hydraulischer Steliglieder durch eine einzige Hydraulikpumpe mit variablem Verdrängungsvolumen und insbesondere ein hydraulisches Antriebssystem zum Antrieb mehrerer hydraulischer Stellglieder bei gleichzeitiger Steuerung der Fördermenge der Hydraulikpumpe abhängig von der gewünschten Strömungsmenge, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert. Ein derartiges System ist aus der US-A-4712376 bekannt.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Hinsichtlich eines hydraulischen Antriebssystems zum Antrieb mehrerer hydraulischer Steliglieder durch eine einzige Hydraulikpumpe mit variablem Verdrängungsvolumen ist ein sogenanntes Lasterfassungssteuersystem bekannt, bei dem die Fördermenge der Hydraulikpumpe derart gesteuert wird, daß nur die für die hydraulischen Stellgueder erforderliche Strömungsmenge zugeführt wird. Das Lasterfassungssteuersystem ist beispielsweise in der DE-B 3,321,483, der JP-B 60-11706 und der JP-A 2-261902 beschrieben.
Das Lasterfassungssteuersystem (im folgenden als LE- Steuersystem bezeichnet) umfaßt eine Hydraulikpumpe mit variablem Verdrängungsvolumen, mehrere mit der Hydraulikpumpe 0290-47 .204ep/LA parallel verbundene hydraulische Stellglieder, mehrere Stromventile zum jeweiligen Antrieb der mehreren hydraulischen Stellglieder, mehrere Steuerhebel zur Vorgabe der jeweiligen Strömungsmengen der mehreren Stromventile, eine Schaltung zur Erfassung des maximalen Lastdrucks der mehreren hydraulischen Stellglieder und einen Pumpenregler zur derartigen Steuerung der Fördermenge der Hydraulikpumpe, daß der Förderdruck der Hydraulikpumpe um einen festgelegten Wert höher als der maximale Lastdruck gehalten wird.
Wird einer der Steuerhebel betätigt, wird das zugehörige Stromventil mit einer der Eingangsgröße des betreffenden Steuerhebels (d.h. einer gewünschten Strömungsmenge) entsprechenden Öffnung geöffnet, wodurch dem zugehörigen hydraulischen Stellglied von der Hydraulikpumpe über ein Druckausgleichsventil und das Stromventil Hydraulikfluid zugeführt wird. Gleichzeitig wird der Pumpenregler, der die Pumpenfördermenge derart steuert, daß der Pumpenförderdruck um einen festgelegten Wert höher als der maximale Lastdruck gehalten wird, mit dem Lastdruck des betreffenden hydraulischen Stellglieds als maximalem Lastdruck beaufschlagt. Ist zu diesem Zeitpunkt die Eingangsgröße des Steuerhebels (d.h. die gewünschte Strömungsmenge) klein, ist die Öffnung des Stromventils ebenfalls klein und damit auch die Strömungsmenge des durch das Stromventil strömenden Hydraulikfluids, so daß der Pumpenförderdruck bei der geringeren Pumpenfördermenge um einen festgelegten Wert höher als der maximale Lastdruck gehalten wird. Wird die Eingangsgröße des Steuerhebels (d.h. die gewünschte Strömungsmenge) vergrößert, werden auch die Öffnung des Stromventils und damit auch die Strömungsmenge des durch das Stromventil strömenden Hydraulikfluids vergrößert, worauf die Pumpenfördermenge vergrößert wird, um den Pumpenförderdruck um einen festgelegten Wert höher als den maximalen Lastdruck zu halten.
Im übrigen erzeugt bei einem System, bei dem die Pumpenfördermenge auf diese Weise gesteuert wird, wenn mehrere hydraulische Stellglieder durch Betätigung mehrerer Steuerhebel gleichzeitig angetrieben werden, das zu dem hydraulischen Stellglied auf der Seite mit der geringeren Last gehörige Stromventil einen größeren Differenzdruck über dieses als das auf der Seite mit der größeren Last, und das Hydraulikfluid wird dem hydraulischen Stellglied auf der Seite mit der geringeren Last mit einer größeren Strömungsmenge zugeführt. Die kombinierte Betätigung der mehreren hydraulischen Stellglieder kann nicht mehr entsprechend dem Öffnungsverhältnis zwischen den Stromventilen (d.h. mit dem gewünschten Strömungsmengenverhältnis) ausgeführt werden. Um einen derartigen Nachteil auszuschließen, weist das LE-Steuersystem ein stromaufseitig des Stromventils angeordnetes Druckausgleichsventil zur Steuerung eines Differenzdrucks über das Stromventil auf. Wird der Differenzdruck über das zu dem hydraulischen Stellglied auf der Seite mit der geringeren Last gehörige Stromventil beim kombinierten Betrieb hoch, wird das stromaufseitig angeordnete Druckausgleichsventil zur Beschränkung der Strömungsmenge in der Ventilschließrichtung betätigt, wodurch der Differenzdruck über das betreffende Stromventil verringert wird. Dadurch werden die Differenzdrücke über die Stromventile sowohl auf der Seite mit der höheren als auch auf der Seite mit der geringeren Last im wesentlichen auf dem gleichen Wert gehalten, wodurch ein gleichzeitiger Antrieb der mehreren zugehörigen Stellgueder entsprechend dem Öffnungsverhältnis zwischen den Stromventilen (d.h. dem gewünschten Strömungsmengenverhältnis) ermöglicht wird.
Mit dem vorstehend genannten LE-Steuersystem kann, wie vorstehend erwähnt, der unnötig verbrauchte Teil der Pumpenfördermenge verringert werden, da die Fördermenge der Hydraulikpumpe abhängig von der gewünschten Strömungsmenge gesteuert wird, wodurch ein wirtschaftlicher Betrieb ermöglicht wird. Zur sicheren Ausführung der kombinierten Betätigung muß das Druckausgleichsventil zur Steuerung des Differenzdrucks über das zugehörige Stromventil vorgesehen sein.
Hinsichtlich des LE-Steuersystems ist insbesondere auch das U.S. Patent Nr. 4,712,376 bekannt, in dem ein System offenbart wird, bei dem die Summe der Eingangsgrößen von allen Steuerhebeln (d.h. die gewünschten Strömungsmengen) zum Zwecke der Steuerung der jeweiligen Öffnungen der Stromventile berechnet wird. Das hier offenbarte System zielt darauf ab, dem Mangel in der Pumpenfördermenge bei der kombinierten Betätigung zum Antrieb mehrerer Stellglieder durch Begrenzen der jeweiligen Öffnungen der Stromventile in Abhängigkeit von dem Umfang dieses Mangels abzuhelfen, so daß die kombinierte Betätigung entsprechend dem erforderlichen Strömungsmengenverhältnis erfolgt. Zudem ist in der JP-A- 52-76585 ein, wenn auch nicht direkt mit der LE-Steuerung verwandtes System offenbart, gemäß dem die Strömungsmenge des dem hydraulischen Stellglied zugeführten Hydraulikfluids zur Steuerung einer Öffnung eines zugehörigen Stromventils erfaßt wird, so daß die Strömungsmenge in Übereinstimmung mit einer gewünschten Strömungsmenge gehalten wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Bei dem vorstehend beschriebenen LE-Steuersystem traten jedoch die folgenden Probleme auf.
Bei einem hydraulischen Antriebssystern mit LE- Steuerung wird, wie vorstehend erläutert, ein Differenzdruck über das Strornventil erzeugt. Wird davon ausgegangen, daß der Differenzdruck über das Stromventil ΔP&sub1; ist, wird der Differenzdruck ΔP&sub1; durch eine Nennströmungsmenge und die Größe des Stromventils bestimmt. Ist das verwendete Stromventil im Verhältnis zu seiner Nennströmungsmenge groß, kann der Differenzdruck ΔP&sub1; auf einen kleinen Wert eingestellt werden. Ist dagegen das verwendete Strornventil im Verhältnis zu seiner Nennströmungsmenge klein, muß der Differenzdruck ΔP&sub1; auf einen großen Wert eingestellt werden. Ebenso muß der Differenzdruck Δp&sub1; auf einen Wert eingestellt werden, der erzeugt wird, wenn das Hydraulikfluid mit der Nennströmungsmenge strömt, wobei die Eingangsgröße des Steuerhebels zur Maximierung der Öffnung des Stromventils maximiert wird. Daher nimmt bei der Verwendung eines Stromventils mit im Verhältnis zu seiner Nennströmungsmenge geringer Größe zur Verringerung der Größe des Systems der Differenzdruck ΔP&sub1; notwendigerweise einen großen Wert an.
Zudem wird der Differenzdruck ΔP&sub1; nicht nur durch die vorstehend beschriebenen Bedingungen bestimmt. Insbesondere verändert sich die Viskosität des Arbeitsöls (des Hydraulikfluids) in hohem Maße in Abhängigkeit von der Temperatur und wird bei niedriger Temperatur groß. Um auch bei niedriger Temperatur das Strömen des Hydraulikfluids mit der Nennströmungsmenge zu ermöglichen, ist es daher notwendig, den Differenzdruck ΔP&sub1; auf einen höheren Wert mit einem Spielraum einzustellen. Dementsprechend muß der Wert des Differenzdrucks ΔP&sub1; größer als der durch die vorstehend beschriebenen Bedingungen bestimmte Wert sein. Insbesondere wenn das hydraulische Antriebssystem bei einer hydraulischen Maschine, wie einem hydraulischen Bagger, verwendet wird, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß die Baumaschine bei extrem niedrigen Temperaturen im Freien verwendet wird, wodurch ein relativ großer Spielraum erforderlich wird und daher der Differenzdruck ΔP&sub1; zusätzlich vergrößert werden muß.
Daher wird der Differenzdruck ΔP&sub1; über das Stromventil normalerweise auf einen hohen Wert eingestellt, und der Druckverlust im Hydraulikkreislauf wird dementsprechend ebenfalls hoch.
Ferner weist das LE-Steuersystem, wie vorstehend erwähnt, gewöhnlich ein Druckausgleichsventil auf. Das Druckausgleichsventil verursacht zusätzlich zu dem Differenzdruck ΔP&sub1; über das Stromventil ebenfalls einen Druckverlust ΔP&sub2;. Der Druckverlust ΔP&sub2; besteht aus einem von dem Druckausgleichsventil selbst verursachten Druckverlust (d.h. einem bei maximal geöffnetem Druckausgleichsventil verursachten Druckverlust) und einem durch die Begrenzung des zu dem Stellglied auf der Seite mit der geringeren Last gehörigen Druckausgleichsventils verursachten Druckverlust.
Bei dem LE-Steuersystem muß deshalb die Pumpenfördermenge unter Berücksichtigung des Differenzdrucks ΔP&sub1; und des Druckverlusts ΔP&sub2; derart gesteuert werden, daß der Pumpenförderdruck um einen festgelegten Wert höher als der maximale Lastdruck gehalten wird. Anders ausgedrückt muß, wenn davon ausgegangen wird, daß der festgelegte Wert bei der LE- Steuerung ein Solldifferenzdruck ΔP&sub0; ist, der Solldifferenzdruck ΔP&sub0; auf einen größeren Wert als die Summe des Differenzdrucks ΔP&sub1; und des Druckverlusts ΔP&sub2; eingestellt werden, wobei er in der Praxis unter Berücksichtigung eines Drucks durch Leitungen etc. auf einen noch höheren Wert eingestellt wird. Der Solldifferenzdruck ΔP&sub0; liegt im allgemeinen in einem Bereich von 15 bis 30 Bar, und dieser Wert kann in bezug auf einen üblichen Nennwert des hydraulischen Kreislaufs in einem Bereich von 250 bis 350 Bar nicht als klein bezeichnet werden.
Ein weiteres, bei dem LE-Steuersystem aufgetretenes Problem ist das folgende. Wie vorstehend erläutert, wird die Strömungsmenge des dem hydraulischen Stellglied zugeführten Hydraulikfluids unter der Voraussetzung eingestellt, daß der Differenzdruck über das Stromventil von dem Druckausgleichsventil konstant gehalten wird. In der Praxis jedoch wird die Strömung des durch das Stronventil strömenden Hydraulikfluids (Arbeitsöls) stets durch die Viskosität des Arbeitsöls beeinflußt. Insbesondere wird, wenn das Arbeitsöl bei einer niedrigen Temperatur eine hohe Viskosität aufweist, die Strömungsmenge des dem hydraulischen Stellglied zugeführten Hydraulikfluids kleiner als die durch die Eingangsgröße des Steuerhebels vorgegebene (d.h. die gewünschte Strömungsmenge).
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hydraulisches Antriebssystem zu schaffen, das die Funktion hat, die Fördermenge der Hydraulikpumpe entsprechend der gewünschten Strömungsmenge zu steuern, einen geringen Druckverlust erzeugt und unabhängig von Temperaturen des Arbeitsöls eine hoch genaue Strömungsteuerung ausführen kann.
Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird erfindungsgemäß ein hydraulisches Antriebssystem geschaffen, das eine Hydraulikpumpe mit variablem Verdrängungsvolumen, mehrere hydraulische Stellglieder, die mit der Hydraulikpumpe parallel verbunden sind, mehrere Stromventile zum jeweiligen Antrieb der mehreren hydraulischen Stellglieder und mehrere Strömungsratenanweisungsmittel bzw. Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen zur Vorgabe jeweiliger Strömungsmengen zu den mehreren Stromventilen umfaßt, wobei das System ferner mehrere Strömungsmengensensormittel bzw. Strömungsmengensensoren zum Erfassen jeweiliger Strömungsmengen, die den mehreren hydraulischen Stellgliedern zugeführt werden, erste Steuermittel bzw. Steuereinheiten zur jeweils derartigen Steuerung der mehreren Stromventile, daß die von den mehreren Strömungsmengensensoren erfaßten Strömungsmengen mit den durch die mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen übereinstimmen, und zweite Steuereinheiten zur derartigen Steuerung einer Fördermenge der Hydraulikpumpe aufweist, daß die Fördermenge der Hydraulikpumpe um eine vorbestimmte Strömungsmenge kleiner als die durch die mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebene Gesamtströmungsmenge ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Antriebssystem steuert die zweite Steuereinheit ein Verdrängungsvolumen der Hydraulikpumpe vorzugsweise derart, daß die Summe der von den mehreren Strömungsmengensensoren erfaßten Strömungsmengen um die vorab festgelegte Strömungsmenge klei ner als die Summe der von den mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen ist.
Ebenso steuert bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Antriebssystem die zweite Steuereinheit die Fördermenge der Hydraulikpumpe vorzugsweise unter Verwendung von Strömungsmengenabweichungen, die durch jeweiliges Subtrahieren der von den mehreren Strömungsmengensensoren erfaßten Strömungsmengen von den durch die mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen ermittelt werden.
Ferner enthält bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Antriebssystem die zweite Steuereinheit vorzugsweise eine erste Recheneinheit zur Berechnung der Summe der Strömungsmengenabweichungen, die durch jeweiliges Subtrahieren der von den mehreren Strömungsmengensensoren erfaßten Strömungsmengen von den durch die mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen ermittelt werden, Abweichungsausgabeeinrichtungen zur Ausgabe eines der vorab festgelegten Strömungsmenge entsprechenden Werts als Bezugsabweichung, eine zweite Recheneinheit zur Berechnung einer Differenz zwischen der von der ersten Recheneinheit ermittelten Summe der Strömungsmengenabweichungen und der von der Abweichungsausgabeeinrichtung ausgegebenen Bezugsabweichung und eine dritte Recheneinheit zur Bestimmung eines Sollverdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe auf der Grundlage der von der zweiten Recheneinheit ermittelten Differenz. Hierbei weist die erste Recheneinheit vorzugsweise eine Einrichtung zum Addieren der Strömungsmengenabweichungen auf. Die erste Recheneinheit kann eine Einrichtung zur Auswahl eines Höchstwerts der Strömungsmengenabweichungen aufweisen.
Überdies enthält die zweite Steuereinheit bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Antriebssystem vorzugsweise eine erste Recheneinheit zur Berechnung der Summe der von den mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen, eine Abweichungsausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines der vorab festgelegten Strömungsmenge entsprechenden Werts als Bezugsabweichung, eine zweite Recheneinheit zur Berechnung einer Differenz zwischen der Summe der von der ersten Recheneinheit ermittelten vorgegebenen Strömungsmengen und der von der Abweichungsausgabeeinrichtung ausgegebenen Bezugsabweichung und eine dritte Recheneinheit zum Bestimmen eines Sollverdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe auf der Grundlage der von der zweiten Recheneinheit ermittelten Differenz.
Zudem enthält bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Antriebssystem die zweite Steuereinheit vorzugsweise eine Abweichungsausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines der vorab festgelegten Strömungsmenge entsprechenden Werts als Bezugsabweichung. Die Bezugsabweichung wird vorzugsweise vorab als Konstante in der Abweichungsausgabeeinrichtung gespeichert. Die Abweichungsausgabeeinrichtung kann eine Einrichtung zur Bestimmung der Bezugsabweichung in Abhängigkeit von der Summe der von den mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen enthalten. Die Abweichungsausgabeeinrichtung kann auch eine Einrichtung zur Bestimmung eines der mehreren hydraulischen Stellglieder, das einem maximalen Lastdruck ausgesetzt ist, eine Einrichtung zur Auswahl einer der von der Strömungsmengenvorgabeeinrichtung vorgegebenen Strömungsmengen, die dem dem maximalen Lastdruck ausgesetzten hydraulischen Stellglied entspricht, und eine Einrichtung zur Bestimmung der Bezugsabweichung in Abhängigkeit von der ausgewählten vorgegebenen Strömungsmenge enthalten.
Überdies enthält bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Antriebssystem die zweite Steuereinheit vorzugsweise eine Integrationseinrichtung zur Berechnung eines Sollverdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe, das dazu geeignet ist, die Fördermenge der Hydraulikpumpe um die vorab festgelegte Strömungsmenge kleiner als die Summe der von den mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen einzustellen, eine Einrichtung zur Berechnung der Summe der von den mehreren Strömungsmengenvorgabeeinrichtungen vorgegebenen Strömungsmengen, eine Einrichtung zur Berechnung eines Anderungswerts für das Sollverdrängungsvolumen auf der Grundlage der Summe der vorgegebenen Strömungsmengen und eine Einrichtung zum Addieren des Änderungswerts und des von der Integrationseinrichtung errechneten Sollverdrängungsvolumens und zur Berechnung eines endgültigen Sollverdrängungsvolumens
Bei der derart aufgebauten vorliegenden Erfindung führt die erste Steuereinheit eine Strömungsservosteuerung aus, bei der die von dem Strömungsmengensensor erfaßten Strömungsmengen mit den von der Strömungsmengenvorgabeeinrichtung vorgegebenen Strömungsmengen übereinstimmen. Durch diese Strömungsservosteuerung wird den hydraulischen Stellgliedern trotz Temperaturveränderungen des Arbeitsöls, etc. stets mit den jeweiligen den Führungswerten von der Strömungsmengenvorgabeeinrichtung entsprechenden Strömungsmengen Hydraulikfluid (Arbeitsöl) zugeführt. Die zweite Steuereinheit steuert die Fördermenge der Hydraulikpumpe mit variablem Verdrängungsvolumen derart, daß die Fördermenge der Hydraulikpumpe um die vorab festgelegte Strömungsmenge kleiner als die Summe der von der Strömungsmengenvorgabeeinrichtung vorgegebenen Strömungsmengen ist. Durch eine derartige Steuerung der Pumpenfördermenge, durch die diese um die vorab festgelegte Strömungsmenge kleiner wird, ist es mittels der vorstehend beschriebenen Strömungsservosteuerung möglich, das zu dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied gehörige Stromventil derart zu steuern, daß seine Öffnung maximiert wird, und dadurch kann ein von dem Stromventil verursachter Druckverlust verringert werden.
Durch Veranlassen der vorstehend beschriebenen Steuerung der Pumpenfördermenge durch die zweite Steuereinheit unter Verwendung von Strömungsmengenabweichungen, die jeweils durch Subtrahieren der vom Strömungsmengensensor erfaßten Strömungsmengen von den von der Strömungsmengenvorgabeeinrichtung vorgegebenen Strömungsmengen ermittelt werden, kann ein Einfluß von Fehlern des Strömungsmengensensors, der Steuerausstattung für die Hydraulikpumpe, etc. ausgeschlossen werden, und die vorab festgelegte Strömungsmenge kann auf einen kleinen Wert eingestellt werden, wenn die Pumpenfördermenge entsprechend der gewünschten Strömungsmenge parallel zu der vorstehend beschriebenen Strömungsservosteuerung gesteuert werden soll. Dadurch kann die Größe des Mangels der Strörnungsrnenge, die dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied zugeführt wird, verringert werden, um eine genaue Strömungssteuerung zu ermöglichen.
Durch Ausführen der vorstehend beschriebenen Steuerung der Pumpenfördermenge durch die zweite Steuereinheit unter Verwendung der berechneten Summe der von der Strörnungsrnengenvorgabeeinrichtung vorgegebenen Strömungsmengen kann die Purnpenfördermenge unabhängig von der Strömungsservosteuerung gesteuert werden, wodurch eine stabile Steuerung ohne Selbstregelung ermöglicht wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig.l ist ein Diagramm eines hydraulischen Antriebssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig.2 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines in Fig. 1 gezeigten Ventilreglers darstellt;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise einer Modifikation des in Fig. 1 gezeigten Ventilreglers darstellt;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines in Fig. 1 gezeigten Pumpenneigungsreglers darstellt;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines Pumpenneigungsreglers bei einem hydraulischen Antriebssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines Pumpenneigungsreglers bei einem hydraulischen Antriebssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm eines hydraulischen Antriebssysterns gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines in Fig. 7 gezeigten Pumpenneigungsreglers darstellt;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines Pumpenneigungsreglers bei einem hydraulischen Antriebssystem gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines Pumpenneigungsreglers bei einem hydraulischen Antriebssystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist ein Diagramm eines hydraulischen Antriebssystems gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionsweise eines in Fig. 11 gezeigten Pumpenneigungsreglers darstellt.

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dargestellten Ausführungsformen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 erläutert.
Gemäß Fig. 1 umfaßt ein hydraulisches Antriebssystem gemäß dieser Ausführungsform eine von einem (nicht dargestellten) Primarantrieb angetriebene Hydraulikpumpe 1 mit variablem Verdrängungsvolumen und mit einem Verdrängungsvolumenveränderungsmechanismus (im folgenden durch eine Taumelscheibe repräsentiert), mehrere mit der Hydraulikpumpe 1 parallel verbundene und durch von der Hydraulikpurnpe 1 zugeführtes Hydraulikfluid angetriebene Hydraulikzylinder oder hydraulische Stellglieder, 3A, 3B... (im folgenden durch 3A, 3B repräsentiert), mehrere Stromventile 40A, 40B... (im folgenden durch 40A, 40B repräsentiert) zum jeweiligen Steuern von den mehreren Hydraulikzylindern zugeführten Strömungsmengen und zur Steuerung des Antriebs der Hydraulikzylinder, mehrere Steuerhebel 5A, 5B... (im folgenden durch 5A, 5B repräsentiert) zur Vorgabe jeweiliger Strömungsmengen zu den mehreren Stromventilen, Eingangsgrößensensoren 50A, 50B (im folgenden durch 50A, 50B repräsentiert) zur Ausgabe zu jeweiligen Eingangsgrößen der Steuerhebel proportionaler elektrischer Signale, Strömungsmengensensoren 10A, 10B... (im folgenden durch 10A, 10B repräsentiert) zur Erfassung jeweiliger Strömungsmengen des den Hydraulikzylindern zugeführten Hydraulikfluids, Ventilregler 11A, 11B... (im folgenden durch 11A, 11B repräsentiert) zur jeweiligen Steuerung des Antriebs der Stromventile 40A, 40B auf der Grundlage von Signalen von den Eingangsgrößensensoren 50A, 50B und den Strömungsmengensensoren 10A, 10B, einen Pumpenneigungsregler 12 zur Berechnung eines Neigungsführungswerts (eines Sollverdrängungsvolumens) der Taumelscheibe der Hydraulikpumpe 1 auf der Grundlage von Signalen von den Ventilreglern 11A, 11B und einen Regler 20 zum Antrieb der Taumelscheibe 1a der Hydraulikpumpe 1 auf der Grundlage eines Signals von dem Pumpenneigungsregler 12.
Die Stromventile 40A, 40B sind von Elektromagneten betätigte, durch jeweilige Steuersignale von den Ventilreglern 11A, 11B elektromagnetisch angetriebene Ventile. Als Eingangsgrößensensoren 50A, 50B werden Potentiorneter verwendet, wobei eine Betätigung der Steuerhebel 5A, 5B in eine Richtung aus ihrer neutralen Stellung durch ein "+" Zeichen und ihre Betätigung in die andere Richtung mit einem "-" Zeichen angegeben ist. Die Strömungsmengensensoren 10A, 10B können beispielsweise dem Turbinenströmungstyp, dem Volumentyp oder dem Dopplertyp angehören. Der Regler 20 weist ein in Abhängigkeit von dem Signal von dem Pumpenneigungsregler 12 betätigtes elektromagnetisches Ventil auf, und die Taurnelscheibe 1a wird durch Betätigung dieses elektromagnetischen Ventils angetrieben. Die Ventilregler 11A, 11B und der Pumpenneigungsregler 12 weisen jeweils einen Mikrocomputer auf. Als Alternative können diese Steuerungen aus einem gemeinsamen Mikrocomputer bestehen.
Die Ventilregler 11A, 11B und der Pumpenneigungsregler 12 haben in den Blockdiagrammen gemäß den Figuren 2 bis 4 gezeigte Steuerfunktionen. Diese Steuerfunktionen gehen aus der folgenden Beschreibung der Funktionsweise dieser Ausführungsform hervor.
Wird beispielsweise der Steuerhebel 5A betätigt, wird seine Eingangsgröße durch den Eingangsgrößensensor 50A erfaßt und an den Ventilregler 11A angelegt. Wie in Fig. 2 gezeigt, berechnet der Ventilregler 11A in einer Subtraktionseinrichtung 110 eine Abweichung ΔQ&sub1; zwischen einer erfaßten Eingangsgröße Xi und einer von dem Strömungsmengensensor 10A erfaßten Strömungsmenge Y&sub1;, integriert die Abweichung ΔQ&sub1; in eine Integrationseinrichtung 111 und berechnet ferner einen Öffnungsführungswert K&sub1; durch Multiplizieren mit einem Verstärkungsfaktor K&sub1; Bei dieser Ausführungsform nimmt unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Strörnungsmengensensor 10A stets einen positiven Ausgang erzeugt, eine Schaltung 114 für den absoluten Wert einen absoluten Wert der Eingangsgröße X&sub1;, wobei der absolute Wert mit der erfaßten Strömungsmenge Y&sub1; verglichen wird. Eine Schaltsteuereinheit 112 gibt den digitalen Wert "1" aus, wenn das Vorzeichen der Eingangsgröße X&sub1; (d.h. die Richtung, in die der Steuerhebel 5A betätigt wird) "+" ist, und den digitalen Wert "0", wenn es "-" ist. Dadurch wird der Öffnungsführungswert K&sub1; von einem von der Schaltsteuereinheit 112 gesteuerten Schalter 113 in Übereinstimmung mit der Betätigungsrichtung des Steuerhebels 5A an eine Seite des Strornventils 40A ausgegeben. Wird die Eingangsgröße (die vorgegebene Strömungsmenge) X&sub1; gleich der erfaßten Strömungsmenge (der tatsächlichen Strömungsmenge) Y&sub1;, gelangt der Öffnungsführungswert K&sub1; in einen stabilen Zustand.
Durch die vorstehend beschriebene Rückführsteuerung wird der Öffnungsgrad des Stromventils 40A in Abhängigkeit von der Eingangsgröße des Steuerhebels derart gesteuert, daß die Öffnung des Stromventils 40A selbst bei einer Veränderung der Viskosität des Arbeitsöls und anderer Faktoren genau so gesteuert wird, daß die vorgegebene Strömungsmenge zugeführt wird. Im folgenden wird diese Steuerung des Stromventils als Strömungsservosteuerung bezeichnet.
Wird der Steuerhebel 5B betätigt, wird die Strömungsservosteuerung von dem Ventilregler 11B ebenfalls auf genau die gleiche Weise ausgeführt, wie vorstehend beschrieben. Werden sowohl der Steuerhebel 5A als auch der Steuerhebel 5B betätigt, führen die Ventilregler 11A und 11B unabhängig voneinander die gleiche Servosteuerung aus. Es wird darauf hingewiesen, daß die den Ventilregler 11B betreffenden Zustandsgrößen und berechneten Werte durch das Suffix 2 gekennzeichnet sind.
Fig. 3 zeigt eine Modifikation, bei der zu den in Fig. 2 gezeigten Funktionen eine weitere Funktion hinzukommt. In Fig.3 werden die mit den in Fig. 2 gezeigten übereinstimmenden Bauteile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein Proportionalelement Kp für die Abweichung ΔQ zur Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit der Steuerung ist mit 116 bezeichnet, und 117 bezeichnet ein Differenzierungselement Kd S für die Abweichung ΔQ zur Gewährleistung von Stabilität bei der Steuerung. Die übrigen Funktionen stimmen mit den in Fig. 2 dargestellten überein.
Parallel zu der vorstehend beschriebenen Strömungsservosteuerung durch den Ventilregler 11A führt der Pumpenneigungsregler 12 die in Fig.4 gezeigte Steuerung aus. Insbesondere empfängt der Pumpenneigungsregler 12 gemäß Fig. 4 die von den Subtraktionseinrichtungen 110 der in Fig. 2 gezeigten Ventilregler 11A, 11B berechneten Abweichungen (im folgenden als Strömungsmengenabweichungen bezeichnet) ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;. Es wird darauf hingewiesen, daß der Purnpenneigungsregler 12 die Strömungsmengenabweichungen ΔQ&sub1; bis ΔQn unter der Voraussetzung empfängt, daß die hydraulischen Stellglieder, die Stromventile, die Ventilregler, etc. jeweils in der Anzahl n vorgesehen sind. Der Pumpenneigungsregler 12 berechnet die Summe ΔΣQ der Strömungsmengenabweichungen ΔQ&sub1; bis ΔQn in einer Additionseinrichtung 120. Ein Ausgang ΣΔQ der Additionseinrichtung 120 wird in einer Subtraktionseinrichtung 122 mit einer vorab in einer Abweichungseinstelleinheit 121 als Konstante eingestellten Bezugsabweichung ΔQref verglichen, wobei ein dem Ergebnis der Subtraktion der letzteren von dem ersteren gleicher Wert berechnet wird. Der durch die Subtraktionseinrichtung 122 erhaltene Wert wird in einer Integriereinrichtung 123, die die gleiche Funktion hat wie die in Fig. 2 gezeigte Integriereinrichtung 111, einer weiteren Berechnung unterzogen, und das berechnete Ergebnis wird als Neigungsführungswert L an den Regler 20 ausgegeben. Der Regler 20 steuert zur Steuerung der Fördermenge der Hydraulikpumpe 1 die Neigung der Taumelscheibe la der Hydraulikpumpe 1 entsprechend dem Neigungsführungswert L.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Pumpenneigungsreglers 12 beschrieben. Wie vorstehend erläutert, führen die Ventilregler 11A, 11B die Strömungsservosteuerung für die Stromventile 40A, 40B derart aus, das die Abweichungen ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2; zwischen den den Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2; entsprechenden vorgegebenen Strömungsmengen (den gewünschten Strömungsmengen) und den erfaßten Strömungsmengen (den tatsächlichen Strömungsmengen) Y&sub1;, Y&sub2; jeweils Null werden. Dagegen steuert der Pumpenneigungsregler 12 die Fördermenge der Hydraulikpumpe 1 auf der Grundlage des integrierten Werts des durch Subtraktion der Bezugsabweichung ΔQref von der Summe ΣΔQ der Strömungsmengenabweichungen erhaltenen Werts. Dies impliziert, daß die Pumpenfördermenge derart gesteuert wird, daß die Summe der erfaßten Strömungsmengen Y&sub1;, Y&sub2; um eine vorab festgelegte, der Bezugsabweichung ΔQref entsprechende Strömungsmenge kleiner als die Summe der gewünschten Strömungsmengen wird. Dadurch wird die Fördermenge der Hydraulikpumpe 1 auf eine Strömungsmenge gesteuert, die um eine vorab festgelegte, der Bezugsabweichung ΔQref entsprechende Strömungsmenge kleiner ist als die gesamte erforderliche Strömungsmenge
Dadurch wird, wenn nur der Steuerhebel 5A betätigt wird, dem Hydraulikzylinder 3A das Hydraulikfluid mit einer Strömungsmenge zugeführt, die um die Bezugsabweichung ΔQref kleiner ist als die, die der Eingangsgröße des Steuerhebels 5A entspricht, obwohl der Ventilregler lla die Strömungsservosteuerung für das Stromventil 40A ausführt. Daher wird die Öffnung des Stromventlls 40A auf ihren Höchstwert gesteuert, und durch den dadurch erzielten geringen Druckverlust durch das Stromventil 40A wird es möglich, den Förderdruck der Hydraulikpumpe 1 auf ein niedrigeres Niveau zu senken. Eine Verringerung der geförderten Strömungsmenge um die Menge ΔQref verursacht in der Praxis kein Problem, wenn die Bezugsabweichung ΔQref auf einen möglichst kleinen Wert eingestellt wird, bei dem die beabsichtigte Funktion erzielt wird.
Obwohl die vorstehende Erläuterung nur den Antrieb des hydraulischen Stellglieds 3A betrifft, ist sie ähnlich auch für den gleichzeitigen Antrieb der mehreren hydraulischen Stellglieder zutreffend. Genauer wird den hydraulischen Stellgliedern mit Ausnahme dessen, das den maximalen Lastdruck erzeugt, das Hydraulikfluid infolge der Strömungsservosteuerung durch die zugehörigen Ventilregler mit den jeweils gewünschten Strömungsmengen zugeführt, dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied wird das Hydraulikfluid jedoch mit einer um die Bezugsabweichung ΔQref kleineren Strömungsmenge als der gewünschten Strömungsmenge zugeführt, und die Öffnung des zugehörigen Stromventils wird durch die Strömungsservosteuerung maximiert.
Vom Standpunkt der Energieersparnis ist der Förderdruck der Hydraulikpurnpe vorzugsweise ebenso hoch wie der maximale der von den mehreren hydraulischen Stellgliedern erzeugten Lastdrücke. Da jedoch das Hydraulikfluid dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied über das Stromventil zugeführt wird, ist es unvermeidlich, daß der Förderdruck der Hydraulikpumpe um die Höhe des von dem Stromventil erzeugten Druckverlusts erhöht wird. Umgekehrt bedeutet dies, daß der Förderdruck der Hydraulikpumpe durch Verringern des vorstehend beschriebenen Druckverlusts in idealer Weise auf einen erforderlichen Mindestwert gedrückt werden kann. Da bei dieser Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, die Öffnung des zu dem hydraulischen Stellglied, das den maximalen Lastdruck erzeugt, gehörigen Stromventils maximiert wird, wird der von dem Stromventil verursachte Druckverlust minimiert, wodurch es möglich wird, den Förderdruck der Hydraulikpumpe in idealer Weise auf den erforderlichen Mindestwert zu drücken.
Auch die Tatsache, daß die Fördermenge der Hydraulikpumpe 1 auf einen um die Bezugsabweichung ΔQref kleineren Wert als die gewünschte Strömungsmenge gesteuert wird, hat bei
dieser Ausführungsform eine im folgenden erläuterte wesentliche Bedeutung.
Es wird davon ausgegangen, daß die Bezugsabweichung ΔQref in dieser Ausführungsform nicht eingestellt worden ist. Dies entspricht dem Fall, in dem der Pumpenneigungsregler bei dem in Fig. 1 gezeigten hydraulischen Antriebssystem nicht mit den Bauteilen 121, 122 gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Blockdiagramm ausgestattet ist. Ferner wird davon ausgegangen, daß die Fördermenge der Hydraulikpumpe bei der vorstehend beschriebenen Anordnung größer als die gewünschte Strömungsmenge wird. Dieser Zustand kann auftreten, wenn beispielsweise die Strömungsservosteuerung vor einer Verminderung der Fördermenge der Hydraulikpumpe zur Begrenzung der Öffnung des Stromventils zum Erhalt der Sollströmungsmenge abläuft, wenn die Eingangsgröße des Steuerhebels verringert wird. In einem solchen Fall strömt das überschüssige Hydraulikfluid durch ein Entlastungsventil in ein Reservoir zurück, das aus Sicherheitsgründen nahe bei einem Pumpenförderanschluß vorgesehen ist, obwohl dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Dadurch wird der Pumpenförderdruck auf einen eingestellten Druck des Entlastungsventils angehoben, gleichgültig, wie gering die Last des Stellglieds sein mag. Zu diesem Zeitpunkt werden die Stromventile, da sie durch die Ventilregler 11A, 11B unter Servosteuerung gehalten werden, derart gesteuert, daß ihre Öffnungen verkleinert werden, um das Hydraulikfluid mit jeweiligen vorab festgelegten Strömungsmengen zuzuführen, auch wenn die zugehörigen Stellglieder geringe Lasten aufweisen. Dadurch wird die gesamte Strömungsmengenabweichung ΣΔQ Null, und der Ausgang des Integrators 123 wird nicht verändert, was bedeutet, daß der Pumpenneigungswinkel gleich bleibt und der vorstehend beschriebene Entlastungszustand in einem derartigen Fall fortgesetzt wird. Anders ausgedrückt kann die Hydraulikpumpe allein nicht die gewünschte Strömungsmenge und den erforderlichen Druck erzeugen, wodurch das System in der Praxis nicht funktionieren kann.
Bei dieser Ausführungsform hingegen wird, auch wenn das System in den Entlastungszustand gerät und die gesamte Strömungsmengenabweichung ΣΔQ Null wird, der Neigungsgrad der Hydraulikpumpe bei Vorhandensein der Bezugsabweichung ΔQref allmählich verringert, wodurch das System aus dem Entlastungszustand herausgelangen kann. Dadurch kann die Hydraulikpumpe wirkungsvoll betätigt werden und erzeugt lediglich die gewünschte Strömungsmenge und den erforderlichen Druck. Daher ermöglicht erst das Vorhandensein der Bezugsabweichung ΔQref die Implementation einer Steuerung der Pumpenfördermenge entsprechend der gewünschten Strömungsmenge parallel zur Strömungsservosteuerung.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform anstelle der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2; der Steuerhebel die gesamte Strömungsmengenabweichung ΣΔQ zur Steuerung der Pumpenfördermenge entsprechend der gewünschten Strömungsmenge verwendet, und diese Eigenschaft verursacht die folgende wichtige Wirkung.
Zuerst wird der Fall betrachtet, in dem die Fördermenge der Hydraulikpumpe durch den Empfang der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2; der Steuerhebel gesteuert wird, ohne die Bezugsabweichung ΔQref einzuführen. Bestehen bei den Strömungsmengensensoren 10A, 10B, dem Regler 20, etc. keine Fehler, treten hier keine Probleme auf. Anders ausgedrückt kann in diesem Fall die Purnpenfördermenge parallel zu der Strömungsservosteuerung übereinstimmend mit der gewünschten Strömungsmenge gesteuert werden. Im Allgemeinen treten bei den Sensoren jedoch Fehler hinsichtlich der Erfassungsgenauigkeit auf. Dementsprechend ist anzunehmen, daß beispielsweise, wenn die Summe der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2; der Steuerhebel als 100 l/min erfaßt wird und die Hydraulikpumpe das Hydraulikfluid tatsächlich mit einer Strömungsmenge von 100 l/min zuführt, das Hydraulikfluid den Stellgliedern in einem stabilen Zustand nur mit einer tatsächlichen Strömungsmenge von 99 1/min zugeführt wird, da die Stromventile unabhängig voneinander der Strömungsservosteuerung unterzogen werden. Dies geschieht beispielsweise, wenn einer der Strömungsmengensensoren eine Strömungsmenge von 51 l/min erfaßt, obwohl die tatsächliche Strömungsmenge 50 l/min beträgt. In diesem Fall wird das Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe mit 100 1/min zugeführt, wogegen es den Stellgliedern nur mit 99 1/min zugeführt wird, wodurch das Problem auftritt, daß eine überschüssige Strömungsmenge von 1 l/min auftritt, die auf ähnliche Weise wie in dem vorstehend beschriebenen Fall abgeleitet wird. Dadurch verbraucht die Hydraulikpumpe mehr Energie als erforderlich und der Wirkungsgrad des gesamten Systems wird gemindert.
Ein erstes Verfahren zur Vermeidung des vorstehend beschriebenen Nachteils besteht darin, die Pumpenfördermenge auf einen relativ kleinen Wert einzustellen, so daß die Fördermenge der Hydraulikpumpe noch unzureichend oder kleiner als der Wert wird, der erhalten wird, wenn die Summe aller Fehler, die möglicherweise in den Sensoren, dem Regler, etc. aufgetreten sein können, von der gewünschten Pumpenfördermenge subtrahiert werden. Dies kann, wie in dieser Ausführungsform, durch Einführen einer Bezugsabweichung ΔQref realisiert werden. Es wird darauf hingewiesen, daß das erste Verfahren im Weiteren als weitere Ausführungsform (siehe Figuren 11 und 12) genau beschrieben wird. Hierbei ist die Bezugsabweichung ΔQref durch ca. 1 bis 5% der maximalen Fördermenge der Hydraulikpumpe N gegeben (wobei N die Anzahl der hydraulischen Stellglieder angibt). Wird beispielsweise davon ausgegangen, daß die Genauigkeit der Strömungsmengensensoren 10A, 10B jeweils ± 2 l/min beträgt, daß drei hydraulische Stellglieder vorhanden sind und daß die Fördermengengenauigkeit der Hydraulikpumpe 3 l/min beträgt, muß die Bezugsabweichung wie folgt eingestellt werden:
ΔQref > 2 (l/min) 3 + 3 (l/min) = 9 (l/min)
Ein zweites Verfahren zur Vermeidung des vorstehend beschriebenen Nachteils besteht darin, die gesamte Strömungsmengenabweichung ΣΔQ zu verwenden, wie in dieser Ausführungsform praktiziert. Genauer ist die Verwendung der gesamten Strömungsmengenabweichung ΣΔQ gleichbedeutend damit, die Hydraulikpumpe auf der Grundlage des Ergebnisses der Strömungsservosteuerung bei den hydraulischen Stellgliedern zu informieren, ob die Strömungsmengen ausreichend oder unzureichend sind, wodurch der vorstehend beschriebene Entlastungszustand aufgrund der Genauigkeit der Strömungsmengensensoren 10A, 10B nicht eintritt. Da der Neigungswinkel der Hydraulikpumpe unter Verwendung des Integrators 123 nur auf der Grundlage der Information hinsichtlich ausreichender oder unzureichender Strömungsmengen von Seiten der hydraulischen Stellglieder vergrößert oder verkleinert wird und nicht durch Festsetzen eines absoluten Werts des Neigungsgrads, wird auch die Genauigkeit der Pumpensteuerung nicht berührt.
Bei Verwendung der gesamten Strömungsmengenabweichung ΣΔQ kann der Entlastungszustand jedoch, wie vorstehend erwähnt, aus einem anderen Grund auftreten, wenn keine Bezugsabweichung ΔQref vorgesehen ist, so daß das System in der Praxis versagt. Da die hier verwendete Bezugsabweichung Aqref nicht durch die Genauigkeit der Sensoren und der Pumpensteuerung beeinträchtigt wird, kann sie streng gesehen unter Berücksichtigung eines möglicherweise bei der Berechnung durch die Regler, die gewöhnlich Mikrocomputer aufweisen, aufgetretenen Fehlers auf einen sehr kleinen Wert eingestellt werden. Die Bezugsabweichung ΔQref beträgt ca. 001 bis 3% der maximalen Fördermenge der Hydraulikpumpe. Dementsprechend ist es möglich, einen Mangel der Strömungsmenge für das den maximalen Lastdruck erzeugende hydraulische Stellglied zu rninimieren und eine genaue Strömungssteuerung zu erzielen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezugsabweichung ΔQref tatsächlich unter Berücksichtigung auch der Ansprechempfindlichkeit festgelegt wird, da die Reaktion im Übergangsbereich langsam wird, wenn die Bezugsabweichung ΔQref zu klein ist.
Bei dieser Ausführungsform kann, wie vorstehend erläutert, das durch das Stromventil betätigte Stellglied mit großer Genauigkeit betätigt werden, ohne durch Öltemperaturen, etc. beeinträchtigt zu werden, da die Strömungsservosteuerung derart ausgeführt wird, daß die Öffnung des Stromventils mit der gewünschten Strömungsmenge in Übereinstimmung gebracht wird. Da die Öffnung des zu dem den maximalen Lastdruck erzeugenden Stellglied gehörigen Stromventils maximiert wird, kann auch der Druckverlust auf einen geringen Wert gesenkt werden.
Da ferner bei dieser Ausführungsform die Fördermenge der Hydraulikpumpe unter Verwendung der gesamten Strömungsmengenabweichung ΣΔQ gesteuert wird, kann die Pumpenfördermenge durch Einstellen eines kleinen Werts für die Bezugsabweichung ΔQref gesteuert werden, ohne den Entlastungszustand herbeizuführen, und ein Einfluß der Bezugsabweichung auf die Strömungssteuerung wird minimiert, so daß eine genaue Stömungssteuerung möglich wird.

Zweite Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform hat ein Pumpenneigungsregler 12A nur insofern eine andere Funktion als die in Fig. 4 gezeigte, als anstelle der Additionseinrichtung 120 eine Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert vorgesehen ist, die übrigen Funktionen sind die gleichen. Die Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert wählt die größte unter den Abweichungen ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;... ΔQn und gibt sie an die Subtraktionseinrichtung 122 aus. Die Auswahl der maximalen Strömungsmengenabweichung durch die Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert bei dieser Ausführungsform bedeutet, daß die Neigungssteuerung der Hydraulikpumpe unter Verwendung der Information über das Stellglied mit der unzureichendsten Strömungsmenge ausgeführt wird, wodurch die Ansprechempfindlichkeit im Übergangsbereich verbessert wird.
Wird der Hydraulikzylinder 3A nur durch Betätigung des Steuerhebels 5A angetrieben, führt gemäß Fig. 1 der Ventilregler 11A die Strömungsservosteuerung für das Stromventil 40A auf die vorstehend erläuterte Weise aus. Bei der alleinigen Betätigung eines hydraulischen Stellglieds führt der Pumpenneigungsregler 12A die Steuerung mit den gleichen Funktionen wie denen der in Fig. 4 gezeigten ersten Ausführungsform aus, da die gesamte Strömungsmengenabweichung ΣΔQ und die maximale Strömungsmengenabweichung den gleichen Wert haben. Genauer wird die Strömungsmengenabweichung ΔQ&sub1; als Abweichung zwischen der Eingangsgröße X&sub1; und der erfaßten Strömungsmenge Y&sub1; von der Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert als maximale Strömungsmengenabweichung ausgewählt, und die Pumpenfördermenge wird derart gesteuert, daß sie um die Bezugsabweichung ΔQref kleiner als die gewünschte Strömungsmenge wird. Auch das Stromventil 40A wird derart gesteuert, daß es seine maximale Öffnung aufweist.
Es wird davon ausgegangen, daß unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen der Steuerhebel 5B zum Antrieb des Hydraulikzylinders 3B betätigt wird und daß der Hydraulikzylinder 3B einen höheren Lastdruck als der Hydraulikzylinder 3A erzeugt. In diesem Fall wird der Förderdruck der Hydraulikpumpe 1 gesteigert, und zugleich muß der Neigungsgrad der Taurnelscheibe 1a der Hydraulikpumpe 1 vergrößert werden, wodurch das nachfolgend beschriebene Übergangsphenomen verursacht wird.
Da der Druck bei maximalem Öffnungszustand angehoben wird, wird die Strömungsmenge für das Stromventil 40A zu groß, und die Strömungsmengenabweichung ΔQ&sub1; nimmt einen negativen Wert an. Andererseits wird, da der Druck bei maximalem Öffnungszustand angehoben wird, die Strömungsmenge für das Stromventil 408 unzureichend, bis der Neigungsgrad der Hydraulikpumpe 1 gesteigert wurde, und die Strömungsmengenabweichung ΔQ&sub2; nimmt einen positiven Wert an.
Bei einem derartigen Zustand wird (ΔQ&sub2; - ΔQ&sub1; ) - ΔQref an den Integrator 123 gemäß der ersten Ausführungsform mit den in Fig. 4 gezeigten Funktionen angelegt. Unterdessen wird von der Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert ΔQ&sub2; ausgewählt, und ΔQ&sub2; - ΔQref wird an den Integrator 123 gemäß dieser Ausführungsform mit den in Fig. 5 gezeigten Funktionen angelegt. Dadurch ist der an den Integrator 123 angelegte Wert (der absolute Wert) bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 5 größer als der bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 4. Dadurch kann der Neigungsführungswert L mit höherer Geschwindigkeit erhöht werden, und die Ansprechempfindlichkeit der Neigung im Übergangsbereich kann verbessert werden.
In einem stabilen Zustand wird die nur dem Hydraulikzylinder 3B als dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied zugeführte Strömungsmenge um die Menge der Bezugsabweichung ΔQref unzureichend, und das Stromventil 40B wird derart gesteuert, daß seine Öffnung maximiert wird. Zudem wird die Strömungsmengenabweichung ΔQ&sub2; (= + ΔQref) für den Hydraulikzylinder 3B von der Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert als maximale Strömungsmengenabweichung ausgewählt, und der Eingang für den Integrator 123 wird 0, wodurch der Pumpenneigungsgrad konstant gehalten wird. Da die Strömungsmengenabweichung ΔQ&sub1; für den Hydraulikzylinder 3A zu diesem Zeitpunkt 0 beträgt, wird das gleiche Ergebnis wie bei der ersten Ausführungsform mit den in Fig. 4 gezeigten Funktionen erzielt, bei dem die gesamte Strömungsmengenabweichung ΣΔQ berechnet und an den Integrator 123 ausgegeben wird. Anders ausgedrückt arbeitet die Auswahleinrichtung 124 für den maximalen Wert in einem stabilen Zustand als Einrichtung zur Berechnung der gesamten Strömungsmengenabweichung ΣΔQ.
Dadurch ist es bei dieser Ausführungsform nicht nur möglich, den gleichen Vorteil wie bei der ersten Ausführungsforrn zu erhalten, sondern auch eine Pumpenneigungssteuerung mit einer guten Ansprechempfindlichkeit zu erzielen, da die Neigungssteuerung der Hydraulikpumpe unter Verwendung der maximalen Strömungsmengenabweichung als Information über das Stellglied, dessen Strömungsmenge am unzureichendsten ist, ausgeführt wird.

Dritte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei den vorstehenden Ausführungsformen wurde die Bezugsabweichung ΔQref als vorab eingestellte Konstante beschrieben. Ferner wurde ausgeführt, daß unter Berücksichtigung der Ansprechempfindlichkeit im Übergangsbereich durch Einstellen der Bezugsabweichung ΔQref auf ca. 0,1 bis 3% der maximalen Fördermenge der Hydraulikpumpe eine zufriedenstellende Funktion erzielt werden kann. Da dem unter dem maximalen Lastdruck arbeitenden hydraulischen Stellglied jedoch das Hydraulikfluid stets nur mit einer um die Abweichung Aqref kleineren als der gewünschten Strömungsmenge zugeführt wird, wird die Abweichung ΔQref für eine feine Betätigung, die höhere Genauigkeit erfordert, vorzugsweise so klein wie durchführbar gehalten. Diese Ausführungsform enthält eine Funktion zur Erfüllung einer derartigen Anforderung.
Gemäß Fig. 6 erhält ein Pumpenneigungsregler 12B zusätzlich zu den Signalen der Strömungsmengenabweichungen ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;... ΔQn von den Ventilreglern 11A, 11B die Signale von absoluten Werten der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn der Steuerhebel und berechnet den Neigungsführungswert L auf der Grundlage
dieser Signale. Genauer weist der Pumpenneigungsregler 12B eine Additionseinrichtung 126 zur Addition der absoluten Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn und eine Multiplikationseinrichtung zur Multiplikation der Summe der absoluten Werte der Eingangsgrößen mit einer Konstante Kx auf. Ein Ausgang der Multiplikationseinrichtung 127 wird zu der Abweichung ΔQref. Die übrigen Funktionen stimmen mit den in Fig. 4 dargestellten überein.
Bei der derart aufgebauten Ausführungsform wird die Summe der gewünschten Strömungsmengen durch die Additionseinrichtung 126 berechnet, und die Abweichung ΔQref wird durch Multiplikation der gesamten angeforderten Strömungsmenge mit der geeigneten Konstante Kx festgesetzt. Dadurch wird die Abweichung ΔQref proportional zu der gesamten angeforderten Strömungsmenge bestimmt, wodurch insbesondere, wenn die gesamte angeforderte Strömungsmenge gering ist, ein Steuerfehler bei der Strömungsmenge, die dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied zugeführt wird, verkleinert werden kann. Ist dagegen die gesamte angeforderte Strömungsmenge groß, wird die Abweichung ΔQref ebenfalls groß und gestattet eine Steuerung mit einer guten Ansprechempfindlichkeit im Übergangsbereich

Vierte Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 beschrieben. Diese Ausführungsform ist dazu gedacht, ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der Bezugsabweichung ΔQref zu schaffen. In Fig. 7 sind die mit den in Fig. 1 dargestellten übereinstimmenden Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Gemäß Fig. 7 weist ein hydraulisches Antriebssystem gemäß dieser Ausführungsform Wechselventile 13A, 13B... (im folgenden durch 13A, 13B repräsentiert), Drucksensoren 14A, 14B... (im folgenden durch 14A, 14B repräsentiert) und eine Auswahleinrichtung 15 für den maximalen Lastdruck auf. Die Drucksensoren 14A, 14B geben jeweils über die Wechselventile 13A, 13B elektrische Signale V&sub1;, V&sub2; aus, die proportional zu den Lastdrücken der Hydraulikzylinder 3A, 3B sind. Die Auswahleinrichtung 15 für den maximalen Lastdruck empfängt die Signale von den Drucksensoren 14A, 14B und gibt ein Signal N aus, das dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied entspricht. Ein Pumpenneigungsregler 12C hat mit Ausnahme dieses Teils die gleichen Funktionen wie der in Fig. 1 gezeigte Pumpenneigungsregler 12.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktionen des Pumpenneigungsreglers 12C. Der Pumpenneigungsregler 12C empfängt zusätzlich zu den Signalen der Strömungsmengenabweichungen ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;...ΔQn von den Ventilreglern 11A, 11B die Signale der absoluten Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn der Steuerhebel und das Signal N von der Auswahleinrichtung 15 für den maximalen Lastdruck. Der Pumpenneigungsregler 12C weist eine Schalteinheit 129 zum Empfang der absoluten Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn und des Signals N von der Auswahleinrichtung 15 für den maximalen Lastdruck und zur Auswahl des absoluten Werts der dem hydraulischen Stellglied, das den maximalen Lastdruck erzeugt, entsprechenden Eingangsgröße sowie eine Multiplikationseinheit 127 zum Multiplizieren der ausgewählten absoluten Werte der Eingangsgröße mit einer Konstante Kx auf. Ein Ausgang der Multiplikationseinheit 127 wird zu der Abweichung ΔQref. Die übrigen Funktionen entsprechen den in Fig. 4 gezeigten.
Bei dieser Ausführungsform wird das den maximalen Lastdruck erzeugende Stellglied, wie vorstehend erwähnt, mit dem Hydraulikfluid stets mit einer Strömungsmenge versorgt, die um die Bezugsabweichung ΔQref kleiner als die angeforderte Strömungsmenge ist. Dadurch kann die Steuergenauigkeit durch Veränderung der Bezugsabweichung ΔQref in Abhängigkeit von der vorgegebenen Strömungsmenge für das hydraulische Stellglied weiter erhöht werden. Die Drucksensoren 14A, 14B und die in Fig. 7 gezeigte Auswahleinrichtung 15 für den maximalen Lastdruck sind für den vorstehend beschriebenen Zweck vorgesehen. Genauer fungiert die Auswahleinrichtung 15 für den maximalen Lastdruck als Einrichtung zum Erfassen des hydraulischen Stellglieds, das den maximalen Lastdruck erzeugt; d.h., sie wählt das den maximalen Lastdruck erzeugende hydraulische Stellglied auf der Grundlage der in sie eingegebenen Drucksignale aus und gibt das Signal N aus, das diesem hydraulischen Stellglied entspricht. Der Pumpenneigungsregler 12C empfängt das Signal N an der Schalteinheit 129, wählt entsprechend diesem hydraulischen Stellglied einen der absoluten Werte der Eingangsgrößen der Steuerhebel und gibt ihn an die Multiplikationseinheit 127 aus. Dadurch wird das den maximalen Lastdruck erzeugende Stellglied sicher mit einer Strömungsmenge mit dem Hydraulikfluid versorgt, die um einen dem Produkt aus einer gewünschten Strömungsmenge und der Konstante Kx entsprechenden Wert kleiner als die gewünschte Strömungsmenge ist. Ist der Wert Kx beispielsweise als 0,01 gegeben, ist die Abweichung ΔQref 1% der vorgegebenen Strömungsmenge für das hydraulische Stellglied.
Bei dieser Ausführungsform kann ein Steuerungsfehler bei der dem hydraulischen Stellglied zugeführten Strömungsmenge verkleinert werden, wenn die angeforderte Strömungsmenge klein ist, da die Bezugsabweichung in Abhängigkeit von der angeforderten Strömungsmenge für das den maximalen Lastdruck erzeugende hydraulische Stellglied festgelegt wird. Ist dagegen die angeforderte Strömungsmenge groß, wird die Abweichung ΔQref ebenfalls groß, um eine Steuerung mit einer guten Ansprechempfindlichkeit im Übergangsbereich zu ermöglichen.

Fünfte Ausführungsform

Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben. Während bei der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform eine Auswahleinrichtung für den maximalen Lastdruck als Einrichtung zur Erfassung des den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglieds verwendet wird, wird bei dieser Ausführungsform in dieser Hinsicht ein anderes Verfahren angewendet.
Gemäß Fig. 9 weist ein Pumpenneigungsregler 12D gemäß dieser Ausführungsform eine Auswahleinrichtung 13 für den maximalen Wert auf, die die von den jeweiligen Ventilreglern berechneten Öffnungsführungswerte K&sub1;, K&sub2;...Kn empfängt, das hydraulische Stellglied mit dem maximalen Öffnungsführungswert als das den maximalen Lastdruck erzeugende hydraulische Stellglied auswählt und dann das entsprechende Signal N ausgibt. Da das den maximalen Lastdruck erzeugende hydraulische Stellglied mit der maximalen Öffnung gesteuert wird, kann das den maximalen Lastdruck erzeugende hydraulische Stellglied bei dieser Ausführungsform auch durch Auswahl des hydraulischen Stellglieds mit dem maximalen Öffnungsführungswert erfaßt werden. Als Reaktion auf das Signal N von der Auswahleinrichtung 130 für den maximalen Wert wählt die Schalteinheit 129 einen der absoluten Werte der Eingangsgrößen der Steuerhebel entsprechend dem hydraulischen Stellglied aus und gibt ihn an die Multiplikationseinheit 127 aus. Die übrigen Funktionen stimmen mit den in Fig. 4 dargestellten überein.
Diese Ausführungsform kann zudem ähnliche Vorteile bieten wie die in den Figuren 7 und 8 gezeigte vierte Ausführungsform.

Sechste Ausführungsform

Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben. Diese Ausführungsform zielt darauf ab, die Ansprechempfindlichkeit der Pumpenneigungssteuerung zu verbessern.
Gemäß Fig. 10 empfängt ein Pumpenneigungsregler 12E die Signale der Strömungsmengenabweichung ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;... ΔQn von den Ventilreglern 11A, 11B und die Signale der absoluten Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn, der Steuerhebel und berechnet den Neigungsführungswert L auf der Grundlage dieser Signale. Genauer weist der Pumpenneigungsregler 12E eine Additionseinrichtung 131 zum Addieren der absoluten Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn, eine Multiplikationseinheit 132 zum Multiplizieren der Summe der absoluten Werte der Eingangsgrößen mit der Konstante Ky und eine Additionseinrichtung 133 zum Addieren des Ausgangs der Multiplikationseinheit 132 und des Ausgangs des Integrators 123 auf. Ein Ausgang der Multiplikationseinheit 132 wird als Anderungswert für den Neigungsführungswert verwendet, und ein Ausgang der Additionseinrichtung 133 wird zu dem endgültigen Neigungsführungswert L. Die übrigen Funktionen stimmen mit den in Fig. 4 dargestellten überein.
Bei der derart aufgebauten Ausführungsform, kann der Vorteil einer Verbesserung der Ansprechernpfindlichkeit im Übergangsbereich erzielt werden, da der zu der Summe der absoluten Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2;...Xn proportionale Veränderungswert in der Additionseinrichtung 133 zu dem als integrierter Wert erhaltenen Neigungsführungswert addiert wird. Es wird darauf hingewiesen, daß aus dem gleichen Grund, wie im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 5 ausgeführt, eine Auswahleinrichtung für den maximalen Wert anstelle der Additionseinrichtung 131 verwendet werden kann.

Siebte Ausführungsform

Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 11 und 12 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird die Fördermenge der Hydraulikpumpe entsprechend der angeforderten Strömungsmenge unter Verwendung der Summe der Eingangsgrößen der Steuerhebel an-
stelle der Summe ΣΔQ der Strömungsmengenabweichungen gesteuert.
Gemäß Fig. 11 weist ein hydraulisches Antriebssystem gemäß dieser Ausführungsform einen Pumpenneigungsregler 12F zum Empfang der Signale der von den Eingangsgrößensensoren 50A, 50B erfaßten Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2; der Steuerhebel 5A, 5B und zur Berechnung des Neigungsführungswerts auf.
Bei dem in Fig. 12 gezeigten Pumpenneigungsregler 12F werden absolute Werte der Eingangsgrößen X&sub1;, X&sub2; der Steuerhebel 5A, 5B in einer Schaltung 140 für den absoluten Wert erfaßt, und diese absoluten Werte werden in einer Additionseinrichtung 141 addiert, um die Summe ΣX der Eingangsgrößen festzulegen. Ein Ausgang ΣX der Additionseinrichtung 141 wird in einer Subtraktionseinrichtung 142 mit einer vorab in einer Einstelleinrichtung 143 für die Abweichung als Konstante eingestellten Bezugsabweichung Xref verglichen, wobei ein Wert berechnet wird, der gleich dem Ergebnis der Subtraktion des ersteren von der letzteren ist. Der von der Subtraktionseinrichtung 142 erhaltene Wert wird in einer Anpassungseinheit 144 einer weiteren Berechnung unterzogen, und das berechnete Ergebnis wird als Neigungsführungswert L an den Regler 20 ausgegeben. Der Regler 20 steuert die Neigung der Taumelscheibe la der Hydraulikpumpe 1 zur Steuerung der Fördermenge der Hydraulikpumpe 1 entsprechend dem Neigungsführungswert L.
Wie vorstehend ausgeführt, kann die Fördermenge der Hydraulikpumpe, wenn die Fördermenge der Hydraulikpumpe ohne Einführung der Bezugsabweichung Xref unter Verwendung der Summe XX der Eingangsgrößen der Steuerhebel gesteuert wird, aufgrund von Fehlern an den Strömungsrnengensensoren 10A, 10B, dem Regler 20, etc. größer als die tatsächlich durch das Stromventil fließende Strömungsmenge werden, wodurch das Problem auftritt, daß die überschüssige Strömungsmenge abgelassen werden kann. Durch Einstellen der Bezugsabweichung Xref wird es möglich, dieses Problem auszuschließen und einen wirtschaftlichen Betrieb zu erzielen. Bei dieser Ausführungsform ist die Bezugsabweichung Xref durch ca. 1 bis 5% der maximalen Fördermenge der Hydraulikpumpe N gegeben (wobei N die Anzahl der hydraulischen Stellglieder ist).
Ferner wird, wie bei der Verwendung der gesamten Strömungsmengenabweichung ΣΔQ, das zu dem hydraulischen Stellglied, das den maximalen Lastdruck erzeugt, gehörige Stromventil derart gesteuert, daß seine Öffnung maximiert wird, da die Pumpenfördermenge kleiner als die gewünschte Strömungsmenge gehalten wird, wodurch der Druckverlust auf einen kleinen Wert gedrückt werden kann.
Zudem ist es bei dieser Ausführungsform möglich, eine stabile Steuerung der Fördermenge der Hydraulikpumpe sicherzustellen, ohne eine Selbstregelung zu verursachen, da die Pumpenneigung durch einen Steuerkreis unabhängig von der Strömungsservosteuerung für die Ventilregler 11A, 11B gesteuert wird.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das von dem Stromventil angetriebene hydraulische Stellglied, wie vorstehend beschrieben, mit hoher Genauigkeit betätigt werden, ohne von Öltemperaturen, etc. beeinträchtigt zu werden, da die Strömungsservosteuerung derart ausgeführt wird, daß die Öffnung des Stromventils der gewünschten Strömungsmenge angepaßt wird. Zudem kann, da die Öffnung des Stromventils maximiert wird, das zu dem den maximalen Lastdruck erzeugenden hydraulischen Stellglied gehört, der Druckverlust auf einen kleinen Wert gedrückt werden. Ferner kann, wenn die Fördermenge der Hydraulikpumpe unter Verwendung der gesamten Strömungsmengenabweichung ΣΔQ gesteuert wird, die Pumpenfördermenge durch Einstellen eines kleinen Werts als Bezugsabweichung ΔQref gesteuert werden, ohne den Entlastungszustand zu verursachen.
Zudem kann eine genaue Strömungssteuerung ermöglicht werden. Als Alternative kann, wenn die Fördermenge der Hydraulikpumpe unter Verwendung der Summe ΣX der Eingangsgrößen gesteuert wird, die Pumpenfördermenge nicht nur zuverlässig gesteuert werden, ohne den Entlastungszustand zu verursachen, sondern auch stabil, ohne eine Selbstregelung zu verursachen.

Claims

1. Hydraulisches Antriebssystem mit einer Hydraulikpumpe (1), die ein variables Verdrängungsvolumen aufweist, mehreren Hydraulikbetätigern (3A, 3B), die parallel mit der Hydraulikpumpe verbunden sind, mehreren Strömungssteuerventilen (40A, 40B) zum entsprechenden Antreiben der Vielzahl von Hydraulikbetätigern und mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B) zum Anweisen von entsprechenden Strömungsraten zu den mehreren Strömungssteuerventilen, gekennzeichnet durch

mehrere Strömungsratensensormittel (10A, 10B) zum Erfassen von entsprechenden Strömungsraten, die den mehreren Hydraulikbetätigern (3A, 3B) zugeführt werden,

erste Steuermittel (11A, 11B) zum entsprechenden Steuern der mehreren Strömungssteuerventile (40A, 40B) derart, daß die von den mehreren Strömungsratensensormitteln erfaßten Strömungsraten mit den durch die mehreren Strömungsratenanweisungsmittel (5A, 5B) angewiesenen Strömungsraten übereinstimmen und

zweite Steuermittel (12; 12A - 12F) zum Steuern einer Förderrate der Hydraulikpumpe (1) derart, daß die Förderrate der Hydraulikpumpe um eine vorbestimmte Strömungsrate (ΔQref; Xref) kleiner ist als die Gesamtströmungsrate, angewiesen durch die mehreren Strömungsratenanweisungsmittel.

2. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die zweiten Steuermittel (12; 12A - 12E) ein Verdrängungsvolumen der Hydraulikpumpe (1) derart steuern, daß die von den mehreren Strömungsratensensormitteln (10A, 10B) erfaßte Gesamtströmungsrate um die vorbestimmte Strömungsrate (ΔQref) kleiner ist als die von den mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B) angewiesene Gesamtströmungsrate.

3. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die zweiten Steuermittel (12; 12A - 12E) die Förderrate der Hydraulikpumpe (1) unter Verwendung von Strömungsratenabweichungen (ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;) steuern, die sich aus einem entsprechenden Subtrahieren der von den mehreren Strömungsratensensormitteln (10A, 10B) von den von den mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B) angewiesenen Strömungsraten ergeben.

4. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die zweiten Steuermittel (12; 12A - 12E) erste Berechnungsmittel (120; 124) enthalten, zum Berechnen der Gesamtabweichung (ΣΔQ) der Strömungsratenabweichungen (ΔQ&sub1;, AQ&sub2;), die sich aus einem entsprechenden Subtrahieren der von den mehreren Strömungsratensensormitteln (10A, 10B) erfaßten Strömungsraten von den von den mehreren Strömungsratenanweisgsmitteln (5A, 5B) angewiesenen Strömungsraten ergeben, weiterhin Abweichungsausgabemittel (121; 127) enthalten, zum Ausgeben eines Werts entsprechend der vorbestimmten Strömungsrate als Referenzabweichung (ΔQref), zweite Berechnungsmittel (122) zum Berechnen einer Differenz zwischen der Gesamtabweichung (ΣΔQ) der Strömungsratenabweichungen, erhalten durch die ersten Berechnungsmittel und der Referenzabweichung (ΔQref), ausgegeben von den Abweichungsausgabemitteln, und dritte Berechnungsmittel (123) zum Bestimmen eines Sollverdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe basierend auf der von den zweiten Berechnungsmitteln erhaltenen Differenz.

5. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 4, wobei die ersten Berechnungsmittel Mittel (120) zum Addieren der Strömungsratenabweichungen (ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;) enthalten.

6. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 4, wobei die ersten Berechnungsmittel Mittel (124) enthalten zum Auswählen eines Maximalwerts der Strömungsratenabweichungen (ΔQ&sub1;, ΔQ&sub2;)

7. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die zweiten Steuermittel (12F) erste Berechnungsmittel (141) zum Berechnen der Gesamtströmungsrate (ΣX) der Strömungsraten enthalten, die von den mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B) angewiesen werden, weiterhin Abweichungsausgabemittel (143) zum Ausgeben eines Werts entsprechend der vorbestimmten Strömungsrate als eine Referenzabweichung (Xref), zweite Berechnungsmittel (142) zum Berechnen einer Differenz zwischen der Gesamtströmungsrate (ΣX) der angewiesenen Strömungsraten, erhalten von den ersten Berechnungsmitteln und der Referenzabweichung (Xref), die von den Abweichungsausgabemitteln ausgegeben wird, und dritte Berechnungsmittel (144) zum Bestimmen eines Sollverdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe basierend auf der von den zweiten Berechnungsmitteln erhaltenen Differenz.

8. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die zweiten Steuermittel Abweichungsausgabemittel (121; 127) zum Ausgeben eines Werts entsprechend der vorbestimmten Strömungsrate als Referenzabweichung (ΔQref) enthalten.

9. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 8, wobei die Abweichungsausgabemittel (121) die Referenzabweichung (ΔQref) als Konstante im voraus speichern.

10. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 8, wobei die Abweichungsausgabemittel Mittel (126; 127) enthalten, zum Bestimmen der Referenzabweichung (ΔQref) abhängig von der Gesamtströmungsrate, angewiesen von den mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B)

11. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 8, wobei die Abweichungsausgabemittel Mittel (15; 130) enthalten zum Bestimmen von einem der mehreren Hydraulikbetätigern (3A, 3B) , der einem Maximallastdruck ausgesetzt ist, weiterhin Mittel (129) zum Auswählen einer der von den Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B) angewiesenen Strömungsraten, die dem Hydraulikbetätiger entspricht, der dem maximalen Lastdruck ausgesetzt ist und Mittel (127) zum Bestimmen der Referenzabweichung (Aqref) abhängig von der ausgewählten angewiesenen Strömungsrate

12. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die zweiten Steuermittel Integrationsmittel (123) enthalten zum Berechnen eines Sollverdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe, die die Förderrate der Hydraulikpumpe um die vorbestimmte Strömungsrate (ΔQref) kleiner machen kann als die Gesamtströmungsrate, die von den mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln (5A, 5B) angewiesen wird, weiterhin Mittel (131) enthalten, zum Berechnen der Gesamtströmungsrate, die von den mehreren Strömungsratenanweisungsmitteln angewiesen wurde, Mittel (132) zum Berechnen eines modifizierten Werts für das Sollverdrängungsvolumen basierend auf der angewiesenen Gesamtströmungsrate und Mittel (133) zum Addieren des modifizierten Werts zu dem von den Integrationsmitteln berechneten Sollverdrängungsvolumen und zum Berechnen eines endgültigen Sollverdrängungsvolumens.