DE69837877T2

DE69837877T2 - Hydraulikpumpe einer baumaschine

Info

Publication number: DE69837877T2
Application number: DE69837877T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Niihari-gun Nakamura
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: EP0945619A4; EP0945619A1; US6183210B1; EP0945619B1; JP3383754B2; DE69837877D1; CN1237229A; KR20000069160A; JPH11101183A; WO1999017020A1; KR100324575B1; CN1124413C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikpumpe in hydraulischen Baumaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere ein Drehmoment-Steuersystem für eine Hydraulikpumpe in hydraulischen Baumaschinen, wie Hydraulikbaggern, in denen ein Dieselmotor als Hauptantrieb installiert ist und hydraulische Aktuatoren von einem Hydraulikfluid angetrieben werden, das von einer vom Motor drehangetriebenen Hydraulikpumpe gefördert wird, um die notwendige Arbeit auszuführen.
Eine hydraulische Baumaschine, wie ein Hydraulikbagger, enthält grundsätzlich einen Dieselmotor als Hauptantrieb und führt die notwendige Arbeit mittels Drehantrieb mindestens einer hydraulischen Verstellpumpe durch den Motor aus, wobei hydraulische Aktuatoren durch ein von der Hydraulikpumpe gefördertes Hydraulikfluid angetrieben werden. Der Dieselmotor weist Eingabemittel auf, wie einen Beschleunigungshebel, zum Vorgeben einer Soll-Drehzahl, und eine Menge an eingespritztem Kraftstoff wird in Abhängigkeit von der Soll-Drehzahl gesteuert, wodurch die Drehzahl gesteuert wird.
Bezüglich der Steuerung eines Motors und einer Hydraulikpumpe in einer solchen hydraulischen Baumaschine schlägt die JP-B-62-8618 mit dem Titel "Control of Driving System Containing Internal Combustion Engine and Hydraulik Pump" (Steuerung eines Antriebssystems mit Verbrennungsmotor und Hydraulikpumpe) ein Steuerverfahren vor. Das vorgeschlagene Steuerverfahren ist ein Beispiel für die sogenannte Geschwindigkeitserfassungssteuerung, mit der eine Differenz zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Motordrehzahl (d.h., eine Drehzahlabweichung) durch einen Drehzahlsensor bestimmt wird und ein Eingangsdrehmoment der Hydraulikpumpe mittels der Drehzahlabweichung gesteuert wird.
Der Zweck dieser Steuerung ist die Verringerung des Belastungsdrehmoments (Eingangsdrehmoment) der Hydraulikpumpe und die Verhinderung des Abwürgens des Motors, was eine effektive Nutzung der Motorausgangsleistung ermöglicht, wenn die erfasste Ist-Drehzahl gegenüber der Soll-Drehzahl verringert wird.
Die US-5 525 043 offenbart ein hydraulisches Steuersystem zur Verhinderung einer sog. Motorschleppung (engine lug), d.h. die Verringerung der Motordrehzahl, wenn die hydraulische Leistung den Leistungswert übersteigt, den der Motor bei einer vorgegebenen Motordrehzahl erzeugen kann. Das Steuersystem enthält eine Pumpensteuerung zum Verstellen der Verstelipumpe entsprechend einer Vergrößerung der Motorbelastung über einen vorgegebenen Wert. Das Ansprechverhalten der Pumpensteuerung wird begrenzt, damit der Motor einen vorbestimmten Betriebszustand erreichen kann. Pumpensensoren und Motorsensoren erzeugen Parametersignale, die in eine Motorspeise-Vorwärtssteuerung und eine Pumpenspeise-Vorwärtssteuerung eingegeben werden. Die Motorspeise-Vorwärtssteuerung liefert eine Eingabe für einen Motordrehzahlregler, dessen Ansprechen eine in die Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge modifiziert. Die Pumpenspeise-Vorwärtssteuerung liefert eine Eingabe für eine Pumpen-Verstelleinrichtung, deren Ansprechen die Verstellung der hydraulischen Verstellpumpe steuert.
Die EP 0 457 365 A2 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung eines Hydrauliköls, um zu erreichen, dass ein normaler Betriebszustand des Motors wiederhergestellt werden kann, wenn der Motor sich übermäßig erwärmt hat. Die Steuervorrichtung enthält Mittel zum Einstellen – mit Bezug auf die Motordrehzahlen – einer Pumpenabsorptionsdrehmoment-Charakteristik, die sich in Bezug auf die Motordrehzahlen gleichförmig verringert, Mittel zum Überprüfen eines Neigungswinkels einer Taumelscheibe in der Pumpe mit Bezug auf die Pumpenabsorptionsdrehmoment-Charakteristik und den Druck des von der Pumpe geförderten Hydrauliköls, Mittel zum Steuern der Neigung der Taumelscheibe in der Pumpe und Mittel zur Verringerung der Motordrehzahl unter der Bedingung, dass ein von der Hydraulikpumpe absorbiertes Absorptionsdrehmoment ein zulässiges Drehmoment des Motors nicht übersteigt.
Mittlerweile wird ein Absinken der Motorausgangsleistung von der Umgebung um den Motor bestimmt. Wenn die Motoren beispielsweise im Hochland betrieben werden, ist die Motorausgangsleistung aufgrund des geringeren atmosphärischen Druckes reduziert.
Wenn die Motorbelastung gering ist, wird irgendein Punkt auf einer Reglerkurve einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (Reglermechanismus) ein Schnittpunkt zwischen der Motorbelastung und dem Ausgangsdrehmoment. Daher bestimmt sich die Motordrehzahl unabhängig von einer Absenkung der Motorausgangsleistung aufgrund von Änderungen der Betriebsumgebung durch einen Wert, der geringfügig höher als die Soll-Drehzahl ist und irgendeinem Punkt auf der Regler-Charakteristikurve des Reglermechanismus entspricht.
Wenn die Motorbelastung ansteigt, wird ein Kreuzungspunkt zwischen der Motorbelastung und dem Ausgangsdrehmoment erhalten, entsprechend der Solldrehzahl, die aufgrund einer motorspezifischen Motordrehmoment-Charakteristik bestimmt wird. Wenn im Falle eines solchen wirksamen Schnittpunktes die Maschinenausgangsleistung aufgrund einer Änderung der Umgebung absinkt, wird die oben angegebene Drehzahlerfassungssteuerung durchgeführt, sodass ein Ansaugdrehmoment der Hydraulikpumpe entsprechend einer Verringerung der Motordrehzahl reduziert wird, um eine Kreuzung an einem Punkt zu erhalten, in welchem das Ansaugdrehmoment der Hydraulikpumpe und das Motorausgangsdrehmoment einander gleich sind.
Falls daher beim obigen Stand der Technik die Motorleistung aufgrund der Änderung der Umgebung bei vergrößerter Motorbelastung sinkt, verringert sich die Motordrehzahl um einen erheblichen Wert, wenn sich die Motorbelastung von einer geringen Last auf eine Hochlast ändert. Wenn beispielsweise eine hydraulische Baumaschine ein hydraulischer Bagger ist und mit dem hydraulischen Bagger Ausgrabungen in höherem Gelände ausgeführt werden, liegt die Motordrehzahl auf einem geringfügig höherem Wert als die vom Bediener eingegebene Soll-Drehzahl bei leerer Schaufel, die Motordrehzahl wird jedoch erheblich vermindert, wenn der Aushub von Erde und Sand beginnt.
Dies ändert auf die Motordrehzahl zurückzuführende Geräusche und Vibrationen des Maschinenkörpers, was den Bediener stärker ermüdet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Drehmoment-Steuersystem für eine hydraulische Pump in hydraulischen Baumaschinen zu schaffen, das die Reduktion der Drehzahl eines Hauptantriebs bei hoher Belastung vermindert, auch wenn eine Ausgangsleistung des Hauptantriebs aufgrund von Umgebungsänderungen absinkt, und einen hohen Arbeits-Wirkungsgrad auch bei einer hohen Belastung garantiert.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird von der vorliegenden Erfindung ein Drehmoment-Steuersystem wie im Anspruch 1 angegeben ausgeführt.

(1) Gemäß der vorliegenden Erfindung sind in einem Drehmoment-Steuersystem für eine Hydraulikpumpe in einer hydraulischen Baumaschine mit einer Antriebsmaschine, einer von der Antriebsmaschine angetriebenen hydraulischen Verstellpumpe, Eingabemitteln zum Anweisen einer Soll-Drehzahl der Antriebsmaschine, ersten Erfassungsmitteln zum Erfassen einer Ist-Drehzahl der Antriebsmaschine, und Drehzahlerfassungs-Steuermitteln zum Berechnen einer Abweichung zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl und zum Steuern eines eines maximalen Ansaug-Drehmoments der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit der berechneten Abweichung, vorgesehen: zweite Bestimmungsmittel zum Bestimmen von die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen und Drehmomentmodifiziermittel zum Modifizieren des maximalen Ansaugdrehmoments der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit den von den zweiten Bestimmungsmitteln bestimmten Werten.

Hier können die die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen, die von den zweiten Bestimmungsmitteln be stimmt worden sind, eine Kühlwassertemperatur, eine Eingangstemperatur, eine Motoröltemperatur, eine Auslasstemperatur, einen atmosphärischen Druck, einen Eingangsdruck, einen Ausgangsdruck, usw., enthalten.
Durch Bestimmen der die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen mittels der zweiten Bestimmungsmittel und Modifizieren des maximalen Ansaugdrehmoments der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit den durch die Drehmomentmodifizermittel bestimmten Werten, kann das maximale Ansaugdrehmoment der Hydraulikpumpe vorab um einem Wert reduziert werden, um welchen die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine aufgrund einer Änderung der Umgebung absinkt. Auch wenn demgemäß die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine durch Änderung der Umgebung sinkt, wird die Drehzahl der Antriebsmaschine in einem Maximaldrehmoment-Kreuzungspunkt nicht um einen großen Wert vermindert und ein ausreichender Betriebswirkungsgrad kann bei einer nur geringen Reduktion der Drehzahl der Antriebsmaschine garantiert werden.
Vorzugsweise enthalten die Drehzahlerfassungs-Steuermittel Mittel zur Berechnung eines maximalen Soll-Ansaugdrehmoments der Hydraulikpumpe auf der Grundlage der Soll-Drehzahl und der Drehzahlabweichung sowie Mittel zur begrenzten Steuerung einer maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit dem maximalen Soll-Ansaugdrehmoment und Drehmomentmodifiziermittel, welche das maximale Soll-Ansaugdrehmoment in Übereinstimmung mit den von den zweiten Erfassungsmitteln bestimmten Werten modifizieren.
Durch eine solche Modifikation des maximalen Soll-Ansaugdrehmoments kann das maximale Ansaugdrehmoment der Hydraulikpumpe modifiziert werden.
Vorzugsweise enthalten die Drehmoment-Modifiziermittel für jede der die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen Mittel zur Bestimmung einer Ausgangsleistungsänderung der Antriebsmaschine entsprechend dem erfassten Wert der momentanen Zustandsvariablen von einem vorgegebenen Verhältnis zwischen der Zustandsvariablen und der Ausgangsleistungsänderung, und Mittel zur Änderung des maximalen Ansaugmoments der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit der Änderung der Ausgangsleistung.
Mit diesem Merkmal können die Drehmoment-Modifiziermittel einen Wert abschätzen, um welchen die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine bei einer Änderung der Umgebung sinkt und das maximale Ansaugdrehmoment der Hydraulikpumpe kann in Übereinstimmung mit dem Schätzwert vermindert werden.
Vorzugsweise enthalten die Drehmoment-Modifiziermittel ferner Mittel zur Bestimmung eines Änderungswertes entsprechend der momentanten Ausgangsleistungsänderung der Antriebsmaschine von einer vorgegebenen Gewichtungsfunktion für die Ausgangsleistungsänderung in Abhängigkeit von den die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen, und die Mittel zum Modifizieren des maximalen Ansaugdrehmoments der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit der Ausgangsleistungsänderung das maximale Ansaugdrehmoment der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit dem Änderungswert modifizieren.
Mit diesem Merkmal können die Drehmoment-Modifiziermittel auf der Basis der bestimmten Werte der die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen den Modifikationswert berechnen, entsprechend dem Wert, um welchen die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine absinkt.
Vorzugsweise enthalten die Geschwindigkeitserfassungs- Steuermittel erste Mittel zum Berechnen eines der Soll-Drehzahl entsprechenden Pumpenbasisdrehmoments, zum Berechnen einer Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung entsprechend der Drehzahlabweichung, und zum Addieren der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung zu dem Pumpenbasisdrehmoment, um das maximale Soll-Ansaugmoment der Hydraulikpumpe bereitzustellen, und zweite Mittel zur begrenzten Steuerung einer maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit dem maximalen Soll-Ansaugmoment, und die Drehmoment-Modifiziermittel enthalten dritte Mittel zum Berechnen eines Drehmomentänderungswertes für das Soll-Maximum-Ansaugmoment entsprechend den von den zweiten Bestimmungsmitteln bestimmten Werten und vierte Mittel zum Subtrahieren des Drehmomentänderungswertes, wenn die Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung zum Pumpenbasisdrehmoment durch die ersten Mittel addiert worden ist, um dadurch das Soll-Maximum-Ansaugmoment zu modifizieren.
Damit kann das maximale Ansaugmoment der Hydraulikpumpe modifiziert werden durch Bestimmen des Wertes, als einem Drehmoment-Modifikationswert, um welchen die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine bei Änderung der Umgebung sinkt, und Subtrahieren des Drehmomentänderungswertes vom Pumpenbasisdrehmoment, um dadurch das Soll-Maximum-Ansaugmoment zu andern.
Vorzugsweise enthalten die Drehzahlerfassungs-Steuermittel erste Mittel zum Berechnen eines Pumpenbasisdrehmoments entsprechend der Soll-Drehzahl, zum Subtrahieren der Soll-Drehzahl von der Ist-Drehzahl zum Bestimmen einer Drehzahlabweichung und zum Ändern des Pumpenbasisdrehmoments entsprechend der Drehzahlabweichung, um das Soll-Maximum-Ansaugmoment der Hydraulikpumpe zu erhalten, und zweite Mittel zur begrenzten Steuerung einer maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit dem Soll-Maximum-Ansaugmoment, und die Drehmoment-Modifiziermittel enthalten dritte Mittel zum Berechnen eines Drehzahländerungswertes für die Soll-Drehzahl entsprechend den von den zweiten Erfassungsmitteln erfassten Werten sowie vierte Mittel zum weiteren Subtrahieren des Drehzahländerungswertes, wenn die Soll-Drehzahl von der Ist-Drehzahl durch die ersten Mittel subtrahiert worden ist.
Dadurch kann der Wert, um den die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine aufgrund einer Umgebungsänderung absinkt, als Drehzahländerungswert genutzt werden. In diesem Fall kann das maximale Ansaugdrehmoment durch weitere Subtraktion des Drehzahländerungswertes modifiziert werden, wenn die Soll-Drehzahl von der Ist-Drehzahl subtrahiert worden ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein graphische Darstellung eines Motor-/Pumpen-Steuersystems mit einem Drehmomentsteuersystem für eine hydraulische Pumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein hydraulisches Schaltbild der Aktuatoren und einer mit den Hydraulikpumpen gemäß 1 verbunden Ventileinheit.
3 ist ein Schaltbild eines Betätigungs-Vorsteuersystems für die Strömungssteuerventile nach 2.
4 ist ein Diagramm der Eingangs-/Ausgangs-Beziehungen eines in 1 dargestellten Reglers.
5 ist ein Funktions-Steuerdiagramm eines Teils der Betriebsfunktionen des Reglers.
6 ist ein Funktions-Blockdiagramm eines anderen Teils der Betriebsfunktionen des Reglers.
7 ist eine Graphik der Kreuzungspunkte zwischen einem Motorausgangsdrehmoment und einem Pumpeneingangsdrehmoment unter Drehzahlerfassungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
8 ist eine Graphik der Kreuzungspunkte zwischen einem Motorausgangsdrehmoment und einem Pumpenansaugdrehmoment bei herkömmlicher Geschwindigkeitserfassungssteuerung.
9 ist ein Funktions-Blockdiagramm eines Teils der Betriebsfunktionen des Reglers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Funktions-Blockdiagramm eines anderen Teils der Betriebsfunktionen des Reglers.
11 ist eine Graphik der Kreuzungspunkte zwischen einem Motor-Ausgangsdrehmoment und einem Pumpen-Ansaugmoment bei Drehzahlerfassungssteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungen ist die vorliegende Erfindung bei einem Motor/Pumpen-Steuersystem für einen hydraulischen Bagger angewendet.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der 1 bis 8 beschreiben.
In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 als Beispiel Verstellpumpen vom Taumelscheibentyp. Eine in 2 dargestellte Ventileinheit 5 ist mit Förderleitungen 3, 4 der Hydraulikpumpen 1, 2 verbunden. Ein hydraulisches Fluid wird über die Ventileinheit 5 zu einer Mehrzahl von Aktuatoren 50-56 zum Antrieb dieser Aktuatoren gefördert.
Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Konstant-Steuerdruckpumpe. Ein Steuerdruck-Begrenzungsventil 9b zum Einhalten des Förderdruckes der Steuerdruckpumpe 9 auf einem konstanten Wert ist mit einer Förderleitung 9a der Steuerdruckpumpe 9 verbunden.
Die Hydraulikpumpen 1, 2 und die Steuerdruckpumpe 9 sind an eine Ausgangswelle 11 einer Antriebsmaschine 10 angeschlossen und werden von dieser Antriebsmaschine 10 drehangetrieben. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Kühlgebläse und das Bezugszeichen 13 einen Wärmetauscher.
Einzelheiten der Ventileinheit werden im Folgenden beschrieben.
Nach 2 enthält die Ventileinheit 5 zwei Ventilgruppen, Flussbzw. Stromsteuerventile 5a-5d und Fluss- bzw. Stromsteuerventile 5e-5i. Die Flusssteuerventile 5a-5d sind an einer zentralen Bypassleitung 5j angeordnet, die mit der Förderleitung 3 der Hydraulikpumpe 1 verbunden ist, und die Flusssteuerventile 5e-5i sind an einer zentralen Bypassleitung 5k angeordnet, die mit der Förderleitung 4 der Hydraulikpumpe 2 verbunden ist. Die Förderleitungen 3, 4 enthalten ein Haupt-Sicherheitsventil 5m zum Festlegen eines Maximalwertes des Förderdruckes der Hydraulikpumpen 1, 2.
Die Flusssteuerventile 5a-5d und die Flusssteuerventile 5e-5i sind alle Zentrum-Bypassventile und von den Pumpen 1, 2 geförderte hydraulische Fluide werden über die Fließsteuerventile zu entsprechenden Aktuatoren 50-56 gefördert. Der Aktuator 50 ist ein Hydraulikmotor für eine Raupenkette an der rechten Seite (rechter Raupenkettenmotor), der Aktuator 51 ist ein Hydraulikzylinder für eine Schaufel (Schaufelzylinder), der Aktuator 52 ist ein Hydraulikzylinder für einen Ausleger (Auslegerzylinder), der Aktuator 53 ist ein Hydraulikmotor für eine Schwinge (Schwingmotor), der Aktuator 54 ist ein Hydraulikzylinder für einen Arm (Armzylinder), der Aktuator 55 ist ein Hydraulikzylinder zur Reserve und der Aktuator 56 ist ein Hydraulikmotor für eine Raupenkette an der linken Seite (linker Raupenkettenmotor). Das Flusssteuerventil 5a ist der Raupenkette an der rechten Seite zugeordnet, das Flusssteuerventil 5b ist der Schaufel zugeordnet, das Flusssteuerventil 5c ist als erstes dem Ausleger zugeordnet, das Flusssteuerventil 5d ist als zweites dem Arm zugeordnet, das Flusssteuerventil 5e ist der Schwinge zugeordnet, das Flusssteuerventil 5f ist als erstes dem Arm zugeordnet, das Flusssteuerventil 5g ist als zweites dem Ausleger zugeordnet, das Flusssteuerventil 5h dient als Reserve und das Flusssteuerventil 5i ist der Raupenkette an der linken Seite zugeordnet. Mit anderen Worten sind zwei Flusssteuerventile 5g, 5c für den Auslegerzylinder 52 und zwei Flusssteuerventile 5d, 5f für den Armzylinder 54 vorgesehen, sodass die von den Hydraulikpumpen 1, 2 gelieferten hydraulischen Fluide zusammengeführt und jeweils dem Auslegerzylinder 52 sowie dem Armzylinder 54 an der Bodenseite zugeführt werden können.
3 zeigt ein Betätigungs-Steuerdrucksystem für die Flusssteuerventile 5a-5i.
Die Flusssteuerventile 5i, 5a werden durch Operationssteuerdrücke TR1, TR2; TR3, TR4 jeweils von Operations-Steuerorganen 39, 38 einer Operationseinheit 35 verstellt. Das Flusssteuerventil 5b und das Flusssteuerventil 5c, 5g werden durch Operations-Steuerdrücke BKC, BKD; BOD, BOU jeweils aus Operations-Steuerorganen 40, 41 einer Operationseinheit 36 verstellt. Die Flusssteuerventile 5d, 5f und und das Flusssteuerventil 5e werden jeweils durch Operations-Steuerdrücke ARC; ARD; SW1, SW2 aus Operations-Steuerorganen 42, 43 einer Operationseinheit 37 verstellt. Das Flusssteuerventil 5h wird durch Operations-Steuerdrücke AU1, AU2 aus einem Operations-Steuerorgan 44 verstellt.
Die Operations-Steuerorgane 38-44 enthalten jeweils Paare von Steuerdruckventilen (Druckreduzierventile) 38a, 38b-44a, 44b. Die Operations-Steuerorgane 38, 39, 44 enthalten ferner jeweils Steuerpedale 38c, 39c, 44c. Die Operations-Steuerorgane 40, 41 enthalten ferner einen gemeinsamen Steuerhebel 40c und die Operations-Steuerorgane 42, 43 enthalten ferner einen gemeinsamen Steuerhebel 42c. Wenn eines der Steuerpedale 38c, 39c, 44c und die Steuer hebel 40c, 42c betätigt werden, wird eines der Schaltventile des zugeordneten Operations-Steuerorgans verstellt in Abhängigkeit von der Richtung, in welcher das Steuerpedal oder der -hebel betätigt wird, und ein Operations-Steuerdruck wird in Abhängigkeit von dem Eingangswert erzeugt, um den das Steuerpedal oder der -hebel betätigt worden ist.
Wechselventile 61-67 sind mit den Ausgangsleitungen der jeweiligen Schaltventile der Operations-Steuerorgane 38-44 verbunden. Andere Wechselventile 68, 69 und 100-103 sind weiterhin mit den Wechselventilen 61-67 in einer hierarchischen Struktur verbunden. Die Wechselventile 61, 63, 64, 65, 68, 69 und 101 bestimmen kooperativ das Maximum der Operationssteuerdrücke aus den Operations-Steuerorganen 38, 40, 41 und 42 als einen Vorsteuerdruck PL1 für die Hydraulikpumpe 1. Die Wechselventile 62, 64, 65, 66, 67, 69, 100, 102 und 103 bestimmen in Kooperation das Maximum der Operations-Steuerdrücke aus den Operations-Steuerorganen 39, 41, 42, 43 und 44 als einen Vorsteuerdruck PL2 für die Hydraulikpumpe 2.
Das Motor-/Pumpen-Steuersystem mit dem Drehmomentsteuersystem für eine Hydraulikpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung ist in das oben beschriebene hydraulische Antriebssystem eingebaut. Einzelheiten des Steuersystems werden im Folgenden beschrieben.
Im Rückblick auf 1 sind die Hydraulikpumpen 1, 2 mit Reglern 7, 8 zum Steuern der Schwenkpositionen der jeweiligen Taumelscheiben 1a, 2a der Verstellmechanismen der Hydraulikpumpen 1, 2 versehen.
Die Regler 7, 8 der Hydraulikpumpen 1, 2 enthalten jeweils Schwenkaktuatoren 20A, 20B (im Folgenden einfach durch 20 ausgedrückt), erste Servoventile 21A, 21B (im Folgenden einfach durch 21 ausgedrückt) für die positive Neigungssteuerung auf der Basis der Operations-Steuerdrücke aus den Operations-Steuerorganen 38-44 gemäß 3, und zweite Servoventile (im Folgenden einfach durch 22 ausgedrückt) für die Gesamt-Leistungssteuerung der Hydraulikpumpen 1, 2. Diese Servoventile 21, 22 steuern den Druck eines von der Steuerdruckpumpe 9 geförderten hydraulischen Fluides, das auf die Schwenkaktuatoren 20 wirkt und dadurch die Schwenkpositionen der Hydraulikpumpen 1, 2 steuert.
Einzelheiten der Schwenkaktuatoren 20 und der ersten und zweiten Servoventile 21, 22 werden jetzt beschrieben.
Die Schwenkaktuatoren 20 enthalten jeweils einen Betätigungskolben 20c, der an seinen gegenüberliegenden Enden einen Drucklagerteil 20a von größerem Durchmesser und einen Drucklagerteil 20b von kleinerem Durchmesser sowie Druckkammern 20d, 20e aufweist, in denen jeweils die Drucklagerteile 20a, 20b angeordnet sind. Wenn Drücke in beiden Druckkammern 20d, 20e einander gleich sind, wird der Betätigungskolben 20c in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch die Neigung der Taumelscheibe 1a oder 2a vermindert wird, um die Pumpenfördermenge zu reduzieren. Wenn der Druck in der Druckkammer 20d von großem Durchmesser absinkt, wird der Betätigungskolben 20c in der Zeichnung nach links bewegt, wodurch die Neigung der Taumelscheibe 1a oder 1b vergrößert wird, um die Pumpenfördermenge zu erhöhen. Ferner ist die Druckkammer 20d von größerem Durchmesser mit einer Förderleitung 9a der Steuerdruckpumpe 9 über die ersten und zweiten Servoventile 21, 22 verbunden, wobei die Druckkammer 20e von kleinem Durchmesser direkt mit der Förderleitung 9a der Steuerdruckpumpe 9 verbunden ist.
Die ersten Servoventile 21 für die positive Neigungssteuerung sind jeweils ein Ventil, das durch einen Steuerdruck aus einem Magnetventil 30 oder 31 zum Steuern der Neigungsposition der Hydraulikpumpen 1 oder 2 betrieben wird. Wenn der Steuerdruck hoch ist, wird ein Ventilglied 21a in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch der Steuerdruck aus der Steuerdruckpumpe 9 zur Druckkammer 20d unvermindert übertragen wird, was die Neigung der Hydraulikpumpe 1 oder 2 vermindert. Wenn der Steuerdruck sinkt, wird der Ventilkörper 21 durch die Kraft einer Feder 21b in der Zeichnung nach links bewegt, wodurch der Steuerdruck aus der Steuerdruckpumpe 9 zur Druckkammer 20b nach Verminderung übertragen wird, wodurch die Neigung der Hydraulikpumpe 1 oder 2 vergrößert wird.
Die zweiten Servoventile 22 für die Gesamt-Leistungssteuerung sind Ventile, die jeweils durch den Förderdruck der Hydraulikpumpen 1, 2 und einen Steuerdruck aus einem Magnetventil 32 betrieben werden zur Durchführung der Gesamt-Leistungssteuerung für die Hydraulikpumpen 1, 2. Ein Maximum-Ansaugmoment der Hydraulikpumpen 1, 2 wird begrenzt-kontrolliert durch das Magnetventil 32.
Im Einzelnen werden die Förderdrücke der Hydraulikpumpen 1, 2 und der Steuerdruck aus dem Magnetventil 32 jeweils in Druckkammern 22a, 22b, 22c in einem Operations-Antriebssektor eingeführt. Wenn die Summe der hydraulischen Druckkräfte, die durch die Förderdrücke der Hydraulikpumpen 1, 2 gegeben sind, kleiner als ein Einstellwert ist, der bestimmt wird durch die Differenz zwischen der elastischen Kraft einer Feder 22d und der hydraulischen Druckkraft aus dem in die Druckkammer 22c eingeleiteten Steuerdruck, wird ein Ventilkörper 22e in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch der Steuerdruck aus der Steuerdruckpumpe 9 zur Druckkammer 20d nach seiner Reduktion übertragen wird, wodurch sich die Neigung der Hydraulikpumpe 1 oder 2 vergrößert. Wenn die Summe der hydraulischen Druckkräfte, die durch die Förderdrücke der hydraulischen Pumpen 1 und 2 gegeben sind, den Einstellwert übersteigt, wird der Ventilkörper 22e in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch der Steuerdruck aus der Steuerdruckpumpe 9 zur Druckkammer 20d ohne Verminderung übertragen wird, wodurch sich die Neigung der Hydraulikpumpe 1 oder 2 vermindert. Wenn ferner der Steuerdruck aus dem Magnetventil 32 niedrig ist, wird der Einstellwert vergrößert, sodass die Neigung der Hydraulikpumpe 1 oder 2 beginnt, sich von einem relativ hohen Förderdruck der Hydraulikpumpe 1 oder 2 zu verringern, und wenn der Steuerdruck aus dem Magnetventil 32 ansteigt, wird der Einstellwert abgesenkt, sodass die Neigung der Hydraulikpumpe 1 oder 2 beginnt, sich von einem relativ niedrigen Förderdruck der Hydraulikpumpe 1 oder 2 zu vermindern.
Die Magnetventile 30, 31, 32 sind Proportionaldruck-Reduzierventile, die jeweils durch Treiberströme SI1, SI2, SI3 betätigt werden, sodass die von ihnen ausgegebenen Steuerdrücke maximiert werden, wenn die Treiberströme SI1, SI2, SI3 minimiert werden, und abgesenkt werden, wenn die Treiberströme SI1, SI2, SI3 sich vergrößern. Die Treiberströme SI1, SI2, SI3 werden von einem in 4 dargestellten Regler 70 ausgegeben.
Die Antriebsmaschine 10 ist ein Dieselmotor und enthält eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 hat einen Reglermechanismus und steuert die Motordrehzahl, um mit einem Soll-Motordrehzahlbefehl NR1 basierend auf einem Ausgangssignal aus dem Regler 70 gemäß 4 in Übereinstimmung gebracht zu werden.
Es gibt mehrere Typen von Reglermechanismen für den Einsatz in Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, z.B. eine elektronische Regler-Steuereinheit zur Bewirkung der Steuerung zum Erreichen der Soll-Motordrehzahl direkt auf der Basis eines elektrischen Signals aus dem Regler und eine mechanische Regler-Steuereinheit, in welcher ein Motor mit einem Reglerhebel einer mechanischen Kraftstoffeinspritzpumpe gekoppelt ist und eine Position des Reglerhebels gesteuert wird durch den Antrieb des Motors in Übereinstimmung mit einem Befehlswert aus dem Regler, sodass der Reglerhebel eine vorbestimmte Position einnimmt, in welcher die Soll-Motordrehzahl erreicht wird. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 in dieser Ausführung kann von irgendeinem geeigneten Typ sein.
Die Antriebsmaschine 10 enthält eine Soll-Motordrehzahl-Eingabeeinheit 71, über welche der Bediener eine Soll-Motordrehzahl manuell eingibt. Wie in 4 dargestellt, wird ein Eingangssignal der Soll-Motordrehzahl NRO in den Regler 70 eingegeben und ein Signal des Soll-Motordrehzahlbefehls NR1 wird aus dem Regler zur Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 ausgegeben, um die Drehzahl der Antriebsmaschine 10 zu steuern. Die Soll-Motordrehzahl-Eingabeeinheit 71 kann elektrische Eingabemittel, wie beispielsweise ein Potentiometer enthalten, zum direkten Eingeben des Signals an den Regler 70, damit der Bediener die Größe der Soll-Motordrehzahl als eine Referenz auswählen kann.
Das Steuersystem enthält auch einen Drehzahlsensor 72 zum Bestimmen einer Ist-Drehzahl NE1 der Antriebsmaschine 10 sowie Drucksensoren 73, 74 (vgl. 3) zum Bestimmen der Steuerdrücke PL1, PL2 für die Hydraulikpumpen 1, 2.
Als Sensoren zum Bestimmen der Umgebung der Antriebsmaschine 10 sind ferner ein Atmosphärendruck-Sensor 75, ein Kraftstofftemperatur-Sensor 76, ein Kühlwassertemperatur-Sensor 77, ein Einlasstemperatur-Sensor 78, ein Einlassdruck-Sensor 79, ein Auslasstemperatur-Sensor 80, ein Auslassdruck-Sensor 81 und ein Motoröltemperatur-Sensor 82 vorgesehen, die jeweils ein Atmosphärendruck-Sensorsignal TA, ein Kraftstofftemperatur-Sensorsignal TF, ein Kühlwassertemperatur-Sensorsignal TW, ein Einlasstemperatur-Sensorsignal TI, ein Einlassdruck-Sensorsignal PI, ein Auslasstemperatur-Sensorsignal TO, ein Auslassdruck-Sensorsignal PO und ein Maschinenöltemperatur-Sensorsignal TL ausgeben.
4 zeigt die Eingangs/Ausgangs-Beziehungen aller Signale zu und von dem Regler 70. Der Regler 70 erhält das Signal der Soll-Motordrehzahl NRO aus der So1l-Motordrehzahl-Eingangseinheit 71 und gibt das Signal der Soll-Drehzahl NR1 an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 14 ab zur Steuerung der Drehzahl der Antriebsmaschine 10, wie oben beschrieben. Weiterhin erhält der Controller bzw. Regler 70 ein Signal der Ist-Drehzahl NE1 aus dem Drehzahlsensor 72, Signale des Pumpensteuerdrucks PL1, PL2 aus den Drucksensoren 73, 74 und Signale aus den Umgebungssensoren 75-82, d.h. das Atmosphärendruck-Sensorsignal TA, das Kraftstofftemperatur-Sensor signal TF, das Kühlwassertemperatur-Sensorsignal TW, das Einlasstemperatur-Sensorsignal TI, das Einlassdruck-Sensorsignal PI, das Auslasstemperatur-Sensorsignal TO, das Auslassdruck-Sensorsignal PO und das Motoröltemperatur-Sensorsignal TL. Nach Ausführen von vorbestimmten arithmetischen Operationen gibt der Regler 70 die Treiberströme SI1, SI2, SI3 jeweils an die Magnetventile 30-32 zum Steuern der Neigungspositionen, d.h. der Fördermengen der Hydraulikpumpen 1, 2.
5 und 6 zeigt die Prozessfunktionen, die vom Regler 70 zur Steuerung der Hydraulikpumpen 1, 2 ausgeführt werden.
In 5 hat der Regler bzw. Controller 70 Funktionen von Soll-Neigungs-Berechnungsteilen 70a, 70b, Magnetausgangsstrom-Berechnungsteilen 70c, 70d, eines Basisdrehmoment-Berechnungsteils 70e, eines Drehzahlabweichungs-Berechnungsteils 70f, eines Drehmoment-Wandlerteils 70g, eines Grenzwertberechnungsteils 70h, eines Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifizierteils 70i, eines Basisdrehmoment-Modifizierteils 70j und eines Magnetausgangsstrom-Berechnungsteils 70k.
In 6 hat der Regler bzw. Controller 70 ferner Funktionen von Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteilen 70m-70u und eines Drehmomentmodifikationswert-Berechnungsteils 70v.
In 5 erhält der Pumpen-Soll-Neigungs-Berechnungsteil 70a das Signal des Steuerdrucks PL1 für die Hydraulikpumpe 1 und berechnet eine Soll-Neigung θR1 der Hydraulikpumpe entsprechend dem Steuerdruck PL1 zu dieser Zeit durch Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle. Die Soll-Neigung θR1 ist ein Refe renzflussbemessungswert zur positiven Neigungssteuerung in Übereinstimmung mit Eingangswerten aus den Operations-Steuerorganen 38, 40, 41 und 42. In der Speichertabelle ist eine Beziehung zwischen PL1 und θR1 eingestellt, sodass die Soll-Neigung θR1 größer wird, wenn der Steuerdruck PL1 ansteigt.
Der Magnetausgangsstrom-Berechnungsteil 70c bestimmt auf der Basis von θR1 den Treiberstrom SI1 für die Neigungssteuerung der Hydraulikpumpe 1 zur Lieferung von θR1 und gibt den Treiberstrom SI1 an das Magnetsteuerventil 30 aus.
Gleichermaßen wird mit dem Pumpen-Soll-Neigungs-Berechnungsteil 70b und dem Magnetausgangsstrom-Berechnungsteil 70d der Treiberstrom SI2 für die Neigungssteuerung der Hydraulikpumpe 2 berechnet auf der Basis des Signals des Pumpensteuerdrucks PL2 und dann an das Magnetventil 31 ausgegeben.
Der Basisdrehmoment-Berechnungsteil 70e erhält das Signal der Soll-Motordrehzahl NRO und berechnet ein Pumpenbasisdrehmoment TRO entsprechend der derzeitigen Soll-Motordrehzahl NRO unter Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle. In der Speichertabelle ist eine Beziehung zwischen NRO und TRO eingestellt, sodass das Pumpenbasisdrehmoment TRO sich vergrößert, wenn die Soll-Motordrehzahl NRO ansteigt.
Der Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70f berechnet die Drehzahlabweichung ΔN, die eine Differenz zwischen der Soll-Motordrehzahl NRO und der Ist-Motordrehzahl NE1 repräsentiert.
Der Drehmoment-Wandlerteil 70g berechnet eine Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTO durch Multiplizieren der Drehzahlabweichung ΔN mit einer Drehzahlerfassungsverstärkung KN.
Der Grenzwert-Berechnungsteil 70h berechnet eine Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔT1 durch Multiplizieren der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTO mit oberen und unteren Grenzwerten.
Der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifizierteil 70i berechnet eine Drehmomentabweichung ΔTNL durch Subtrahieren eines durch die Verarbeitung nach 6 erhaltenen Drehmoment-Modifikationswertes ΔTFL von der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔT1.
Der Basisdrehmoment-Modifizierteil 70j berechnet ein Ansaugmoment TR1 durch Addieren der Drehmomentabweichung ΔTNL zum Pumpenbasisdrehmoment TRO, das durch den Basisdrehmoment-Berechnungsteil 70e bestimmt wurde. Das sich ergebende TR1 wird ein Soll-Maximum-Ansaugmoment der Hydraulikpumpen 1, 2.
Der Magnetausgangsstrom-Berechnungsteil 70k bestimmt auf der Basis von TR1 den Treiberstrom SI1 für die Maximum-Ansaugdrehmomentsteuerung der Hydraulikpumpen 1, 2 zum Erhalt von TR1 und sendet das Treibersignal SI3 zum Magnetventil 32.
In 6 erhält der Modifizierverstärkungs-Berechnungsteil 70m das Atmosphärendruck-Sensorsignal TA und berechnet eine Modifikationsverstärkung KTA entsprechend dem derzeitigen Atmosphärendruck-Sensorsignal TA durch Zugriff auf eine in einem Speicher ab gelegte relevante Tabelle. Die Modifikationsverstärkung KTA wird erhalten durch Bestimmung eines Modifikationswertes aus einer relevanten Charakteristik des Motors alleine und vorhergehender Speicherung. Die folgenden anderen Modifikationsverstärkungen werden in ähnlicher Weise vorgenommen.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Motorausgangsleistung sich mit einem Absinken des Atmosphärendrucks vermindert, wird eine Beziehung zwischen dem Atmosphärendruck-Sensorsignal TA und der Modifikationsverstärkung KTA in der Speichertabelle abgelegt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KTA vergrößert, wenn das Atmosphärendruck-Sensorsignal TA kleiner wird.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70n erhält das Kraftstofftemperatur-Sensorsignal TF und berechnet eine Modifikationsverstärkung KTF entsprechend dem derzeitigen Kraftstofftemperatur-Sensorsignal TF durch Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sich die Motorausgangsleistung verringert, wenn die Kraftstofftemperatur niedrig oder hoch ist, wird eine Beziehung zwischen dem Kraftstofftemperatur-Sensorsignal TF und der Modifikationsverstärkung KTF in der Speichertabelle eingestellt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KTF vergrößert, wenn sich das Kraftstofftemperatur-Sensorsignal verringert, und sich auch vergrößert, wenn das Kraftstofftemperatur-Sensorsignal TF größer wird.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70p erhält das Kühlwassertemperatur-Sensorsignal TW und berechnet eine Modifi kationsverstärkung KTW entsprechend dem derzeitigen Kühlwassertemperatursignal TW durch Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass sich die Motorausgangsleistung reduziert, wenn die Kühlwassertemperatur niedrig oder hoch ist, wird eine Beziehung zwischen dem Kühlwassertemperatur-Sensorsignal TW und der Modifikationsverstärkung KTW in einer Speichertabelle eingestellt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KTW vergrößert, wenn das Kühlwassertemperatur-Sensorsignal TW kleiner wird, und sich auch vergrößert, wenn das Kühlwassertemperatur-Sensorsignal TW größer wird.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70q erhält das Eingangstemperatur-Sensorsignal TI und berechnet eine Modifikationsverstärkung KTI entsprechend dem derzeitigen Eingangstemperatur-Sensorsignal TI durch Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass sich die Motorausgangsleistung vermindert, wenn die Einlasstemperatur niedrig oder hoch ist, wird eine Beziehung zwischen dem Einlasstemperatur-Sensorsignal TI und der Modifikationsverstärkung KTI in der Speichertabelle eingestellt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KTI vergrößert, wenn das Einlasstemperatur-Sensorsignal TI kleiner wird, und sich ebenfalls vergrößert, wenn das Einlasstemperatur-Sensorsignal TI größer wird.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70r erhält das Eingangsdruck-Sensorsignal PI und berechnet eine Modifikationsverstärkung KPI entsprechend dem derzeitigen Einlassdruck-Sensor signal PI durch Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass sich die Motorausgangsleistung verringert, wenn der Einlassdruck niedrig oder hoch ist, wird eine Beziehung zwischen dem Einlassdruck-Sensorsignal PI und der Modifikationsverstärkung KPI in der Speichertabelle eingestellt, sodass die Modifikationsverstärkung KPI größer wird, wenn sich das Einlassdruck-Sensorsignal PI verkleinert, und ebenfalls größer wird, wenn sich das Einlassdruck-Sensorsignal PI vegrößert.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70s erhält das Auslasstemperatur-Sensorsignal TO und berechnet eine Modifikationsverstärkung KTO entsprechend dem derzeitigen Auslasstemperatur-Sensorsignal TO unter Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass sich die Motorausgangsleistung verringert, wenn die Auslasstemperatur niedrig oder hoch ist, wird eine Beziehung zwischen dem Auslasstemperatur-Sensorsignal TO und der Modifikationsverstärkung KTO in der Speichertabelle eingestellt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KTO vergrößert, wenn sich das Auslasstemperatur-Sensorsignal TO verringert, und sich auch vergrößert, wenn das Auslasstemperatur-Sensorsignal TO größer wird.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70t erhält das Auslassdruck-Sensorsignal PO und berechnet eine Modifikationsverstärkung KPO entsprechend dem derzeitigen Auslassdruck-Sensorsignal PO unter Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Maschinenausgangsleistung sich mit einem Anstieg des Auslassdruckes vermindert, wird eine Beziehung zwischen dem Auslassdruck-Sensorsignal PO und der Modifikationsverstärkung KPO in der Speichertabelle eingestellt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KPO vergrößert, wenn das Auslassdruck-Sensorsignal PO größer wird.
Der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteil 70u erhält das Motoröltemperatur-Sensorsignal TL und berechnet eine Modifikationsverstärkung KTL entsprechend dem derzeitigen Motoröltemperatur-Sensorsignal TL unter Zugriff auf eine in einem Speicher abgelegte relevante Tabelle.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass die Motorausgangsleistung sich verringert, wenn die Motoröltemperatur niedrig oder hoch ist, wird eine Beziehung zwischen dem Motoröltemperatur-Sensorsignal TL und der Modifikationsverstärkung KTL in der gespeicherten Tabelle eingestellt, sodass sich die Modifikationsverstärkung KTL vergrößert, wenn das Motoröltemperatur-Sensorsignal TL kleiner wird, und sich ebenfalls vergrößert, wenn das Motoröltemperatur-Sensorsignal TL größer wird.
Der Drehmomentmodifikationswert-Berechnungsteil 70v berechnet den Drehmomentmodifikationswert ΔTFL nach Gewichtung der Modifikationsverstärkungen, die durch die obigen Modifikationsverstärkungs-Berechnungteile 70m-70u mit jeweiligen Gewichten berechnet worden sind. Ausführlicher werden die Werte, um welche die Mo torausgangsleistung absinkt, in Übereinstimmung mit den jeweiligen Modifikationsverstärkungen vorher bestimmt zur motorspezifischen Ausführung, und ein Referenzdrehmoment-Modifikationswert ΔTB für den schließlich bestimmten Drehmomentmodifikationswert ΔTFL wird als Konstante in dem Regler gespeichert. Auch die an den jeweiligen Modifikationsverstärkungen erhobenen Gewichte werden im vorhinein bestimmt und Gewichtsmodifikationswerte werden als Matrixelemente A, B, C, D, E, F, G und H in dem Regler gespeichert. Der Drehmoment-Modifikationswert ΔTFL wird dann auf der Basis einer Berechnungsformel berechnet, die in einem Drehmoment-Modifikationswert-Berechnungsblock der 6 dargestellt ist, unter Verwendung der oben genannten Werte.
Die Berechnungsformel in 6 wird ausgedrückt durch eine Gleichung ersten Grades. Es sei jedoch bemerkt, dass in dem Fall, in welchem die Berechnungsformel durch z.B. eine Gleichung zweiten Grades ausgedrückt wird, auch ein gleicher Vorteil erzielt werden kann, weil die Berechnung die endgültige Bestimmung des Drehmoment-Modifikationswertes ΔTFL in irgendeiner Weise umfasst.
Nach Erhalt des so erzeugten Treiberstroms SI3 steuert das Magnetsteuerventil 32, wie oben beschrieben, das Maximum-Ansaugmoment der Hydraulikpumpen 1, 2.
In der vorstehend beschriebenen Konstruktion bildet die Motor-Soll-Drehzahl-Eingabeeinheit 71 ein Eingabemittel zur Vorgabe der Soll-Drehzahl der Antriebsmaschine (Motor) 10, und der Drehzahlsensor 72 bildet das erste Bestimmungsmittel zum Bestimmen der Ist-Drehzahl der Antriebsmaschine. Der Basisdrehmoment-Berechnungsteil 70e, der Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70f, der Drehmoment-Wandlerteil 70g, der Grenzwert-Berechnungsteil 70h, der Basisdrehmoment-Modifizierteil 70j, der Magnetausgangsstrom-Berechnungsteil 70k, das Magnetsteuerventil 32 und die zweiten Servoventile 22A, 22B bilden Drehzahlerfassungs-Steuermittel zum Berechnen einer Abweichung zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl und zum Steuern des maximalen Ansaugmoments der Hydraulikpumpen 1, 2 in Übereinstimmung mit der berechneten Abweichung.
Ferner bilden die Umgebungssensoren 75-82 zweite Bestimmungsmittel zum Bestimmen der sich auf die Umgebung der Antriebsmaschine 10 beziehenden Zustandsvariablen. Die Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteile 70m-70u, der Drehmoment-Modifikationswert-Berechnungsteil 70v und der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifikationsteil 70i bilden Drehmoment-Modifiziermittel zum – in Übereinstimmung mit den von den zweiten Bestimmungsmitteln bestimmten Werten – Modifizieren des maximalen Ansaugmoments der Hydraulikpumen 1, 2, gesteuert durch die Drehzahlerfassungssteuermittel.
Ferner bilden die Drehzahlerfassungs-Steuermittel, die zweiten Bestimmungsmittel und die Drehmoment-Modifiziermittel das Drehmoment-Steuersystem für eine Hydraulikpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.
Merkmale des Betriebs dieser in der obigen Konstruktion ausgebildeten Ausführung werden im Folgenden beschrieben.
7 ist eine graphische Darstellung der Kreuzungspunkte zwischen einem Maschinenausgangs-Drehmoment und einem Pumpen- Ansaugmoment gemäß dem Drehmomentsteuersystem der vorliegenden Erfindung. Zum Vergleich zeigt 8 die Kreuzungspunkte zwischen einem Motorausgangsmoment und einem Pumpenansaugmoment unter einer herkömmlichen Drehzahlerfassungssteuerung. In beiden Fällen werden die Kreuzungspunkte für das Motorausgangsdrehmoment im Normalzustand und in einem Zustand verminderter Ausgangsleistung durch geänderte Umgebungsbedingungen erhalten, unter der Bedingung, dass die Soll-Drehzahl festliegt.
Es wird hier vorausgesetzt, dass in der herkömmlichen Drehzahlerfassungssteuerung der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifizierteil 70i gemäß 5 weggelassen ist und die von dem Grenzwert-Berechnungsteil 70h berechnete Drehzahlerfassungs- Drehmomentabweichung ΔT1 direkt zu dem Pumpenbasisdrehmoment TRO in dem Basisdrehmoment-Modifizierteil 70j addiert wird, wobei der resultierende Wert als Soll-Maximum-Ansaugdrehmoment verwendet wird.
Eine Absenkung der Motorausgangsleistung variiert in Abhängigkeit von der Umgebung des Motors. Wenn beispielsweise der Bagger in erhöhtem Gelände eingesetzt wird, sinkt das Motorausgangsdrehmoment von einem durch die Kurve A angezeigten Level zu demjenigen nach der Kurve B aufgrund einer Reduktion des Atmosphärendruckes.
Wenn die Motorbelastung (d.h. das Ansaugmoment der Hydraulikpumpe) gering ist, wird irgendein Punkt auf einer Regelkurve der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (Reglermechanismus) ein Kreuzungspunkt zwischen der Motorlast und dem Ausgangsdrehmoment. Wird die Soll-Drehzahl auf Na gesetzt, dann wird die Motordrehzahl durch einen Wert gegeben, der geringfügig höher als die Soll-Drehzahl Na ist und einem Punkt Na0 auf der Reglercharakteristikkurve des Reglermechanismus entspricht, unter geringer Belastung unabhängig von einem Absinken der Motorausgangsleistung. Die obige Beschreibung ist gleich anzuwenden für das Ausführungsbeispiel nach 7 und den Stand der Technik nach 8.
Wenn sich die Motorlast vergrößert, ist ein Kreuzungspunkt zwischen der Motorlast und dem Ausgangsdrehmoment gegeben durch einen Punkt auf der Motorausgangsdrehmomentkurve A oder B. Ein solcher Punkt wird als maximaler Drehmoment-Kreuzungspunkt bezeichnet.
In einem normalen Ausgangsleistungszustand ist der maximale Drehmoment-Kreuzungspunkt durch einen Punkt Ma gegeben, der auf der Motorausgangsdrehmoment-Kurve A liegt und der Soll-Drehzahl Na entspricht. Wenn sich die Motorbelastung von geringer Belastung auf Volllast während des Betriebes des hydraulischen Baggers ändert, sinkt die Motordrehzahl von Na0 auf Na. Dies wird in gleicher Weise sowohl bei der Ausführung gemäß 7 als auch dem Stand der Technik nach 8 angewandt.
Wenn die Motorausgangsleistung durch Änderung der Umgebung absinkt, wird die Drehzahlerfassungssteuerung beim Stand der Technik ausgeführt, um das Ansaugmoment der Hydraulikpumpen entsprechend einer Reduktion der Motordrehzahl zu verringern (einer Vergrößerung der Drehzahlabweichung ΔN). Zu dieser Zeit wird ein Verhältnis der Minderung des maximalen Pumpen-Ansaugmoments zur Reduktion der Motordrehzahl (Vergrößerung der Drehzahlabweichung ΔN) durch die Verstärkung KN des in 5 dargestellten Drehmoment-Wandlerteils 70g bestimmt. Diese Verstärkung wird als Drehzahlerfassungsverstärkung des maximalen Pumpen-Ansaugmoments bezeichnet, die einer in 8 mit "C" bezeichneten Charakteristik entspricht.
Bei herkömmlicher Drehzahlerfassungssteuerung ist wegen der Abwesenheit des Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifizierteils 70i gemäß 5 die Charakteristik der Drehzahlerfassungsverstärkung C konstant, auch bei einem Absinken der Motorausgangsleistung durch Änderung der Umgebung. Wenn demgemäß die Motorausgangsleistung von der Kurve A zur Kurve B durch eine Vergrößerung der Motorbelastung absinkt, vermindert sich das Ansaugmoment der Hydraulikpumpen bei der Drehzahlerfassungssteuerung längs der Charakteristik der Verstärkung C entsprechend der Reduktion der Motordrehzahl, bis ein Abgleich im Pukt Mal erreicht ist, in welchem das Ansaugmoment der Hydraulikpumpen und das Motorausgangsmoment einander gleich sind. Mit anderen Worten, bewegt sich der Kreuzungspunkt von Ma zu Mal.
Wenn daher die Motorausgangsleistung durch Änderung der Umgebung absinkt, wird die Motordrehzahl erheblich reduziert von Na0 auf Na1 (< Na), wenn sich die Motorbelastung von leichter Belastung auf Volllast während des Betriebes des hydraulischen Baggers ändert.
Wenn beispielsweise Grabarbeiten in hohem Gelände ausgeführt werden, ist die Motordrehzahl gegeben durch Na0 geringfügig höher als die vom Bediener eingegebene Soll-Drehzahl Na, wenn eine Schaufel leer ist, wobei jedoch die Motordrehzahl auf Na1 reduziert wird, wenn Ausschachtungen von Erde und Sand beginnen.
Dies ändert auf die Motordrehzahl zurückzuführende Geräusche und Vibrationen des Maschinenkörpers und bewirkt dadurch Ermüdung beim Bediener.
Verglichen mit dem vorbeschriebenen Stand der Technik bestimmen bei dieser Ausführung die Sensoren 75-82 die Änderung der Umgebung, wenn die Motordrehzahl durch Änderung der Umgebung absinkt. Danach erhalten die Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteile 70m-70u und der Drehmomentmodifikationswert-Berechnungsteil 70v die erfassten Signale und bestimmen ein Absenken der Motorausgangsleistung als Drehmoment-Modifikationswert ΔTFL. Der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifikationsteil 70i und der Basisdrehmoment-Modifikationsteil 70j führen den Prozess der Bestimmung des Ansaugmoments TR1 (maximales Soll-Ansaugmoment) aus durch Addition der Drehmoment-Modifikation ΔTNL – die erhalten wird durch die Subtraktion des Drehmoment-Modifikationswertes ΔTFL von der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTI – zu dem Pumpenbasisdrehmoment TRO. Mit anderen Worten impliziert der obige Prozess, dass ein Wert, um welchen die Motorausgangsleistung aufgrund einer Änderung der Umgebung absinkt, als Drehmoment-Modifikationswert ΔTFL berechnet wird, und das maximale Soll-Ansaugmoment TR1 vorab vermindert wird durch Reduzierung des Pumpenbasisdrehmoments TRO um einen solchen Wert. Wenn daher die Motorausgangsleistung absinkt (wenn der Drehmoment-Modifikationswert ΔTFL größer wird), wird die Charaketeristik der Drehzahlerfassungsverstärkung C für das maximale Pumpenansaugmoment, wie in 7 gezeigt, um einen dem Drehmoment-Modifikationswert ΔTFL entsprechenden Wert nach abwärts bewegt.
Als ein Ergebnis wird in einem Zustand, in welchem die Motorausgangsleistung absinkt, der Kreuzungspunkt zwischen dem Motorausgangsdrehmoment und dem Pumpenansaugmoment durch einen Punkt Ma2 gegeben. Die Motordrehzahl im Kreuzungspunkt wird im normalen Leistungszustand nicht von Na geändert, und damit kann ein zufriedenstellender Betriebswirkungsgrad bei einer geringfügigen Reduktion der Motordrehzahl gewährleistet werden.
Wie oben beschrieben kann bei dieser Ausführung, auch bei einem Absinken der Motorausgangsleistung durch Änderung der Umgebung, eine Reduktion der Motordrehzal unterdrückt und eine zufriedenstellende Arbeitseffizienz bei hoher Last gewährleistet werden.
Auch wenn die Drehzahlerfassung zur Steuerung des Ansaugmoments der Hydraulikpumpen entsprechend der Drehzahlabweichung zu allen Zeit wie herkömmlich durchgeführt wird, ist es möglich, ein Abwürgen des Motors zu verhindern, wenn die Motorausgangsleistung absinkt aufgrund einer abrupten Belastung oder des Auftretens eines unerwarteten Ereignisses.
Wenn ferner die Drehzahlerfassungssteuerung durchgeführt wird, ist es nicht notwendig, das Ansaugmoment der Hydraulikpumpen mit einer vorherigen Zugabe einzustellen und die Motorleistung kann wie herkömmlich effektiv genutzt werden. Auch wenn die Motorausgangsleistung absinkt z.B. durch Änderungen in der Ausstattungsleistung oder Leistungsschwankungen über die Zeit, ist es möglich, ein Abwürgen des Motors bei hoher Belastung zu verhindern.
Es ist selbstverständlich, dass während in der vorstehenden Ausführung der Drehmomentmodifikationswert ΔTFL von der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTI in dem Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichungs-Modifikationsteil 70i subtrahiert worden ist, der Drehmoment-Modifikationswert ΔTFL von der Drehmomentabweichung ΔTNL in dem Basisdrehmoment-Modifikationsteil 70j subtrahiert werden kann.
Eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 9-11 beschrieben. In diesen Figuren sind Komponenten, die mit denen in 5-7 gleich sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In 9 hat der Regler Funktionen der Pumpen-Soll-Neigung-Berechnungsteile 70a, 70b, der Magnet-Ausgangsstrom-Berechnungsteile 70c, 70d, eines Basis-Drehmoment-Berechnungsteils 70e, eines Drehzahlabweichungs-Berechnungsteils 70Af, eines Drehmoment-Wandlerteils 70g, eines Grenzwert-Berechnungsteils 70h, eines Basisdrehmoment-Modifikationsteils 70j und eines Magnetausgangsstrom-Berechnungsteils 70k.
Der Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70Af berechnet eine Drehzahlabweichung ΔN durch Bestimmen einer Differenz zwischen einer Soll-Motordrehzahl NRO und der Ist-Motordrehzahl NE1 und Subtrahieren eines Drehzahl-Modifikationswertes ΔNFL, der durch den Prozess in 10 aus der Differenz erhalten wurde.
Der Drehmoment-Wandlerteil 70g berechnet eine Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTO durch Multiplizieren der Drehzahlabweichung ΔN mit einer Drehzahlerfassungsverstärkung KN.
Danach berechnet der Grenzwert-Berechnungsteil 70h eine Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTI durch Multiplizieren der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔTO mit oberen und unteren Grenzen. Der Basisdrehmoment-Modifikationsteil 70j berechnet ein Ansaugdrehmoment TR1 (maximales Soll-Ansaugmoment) aus der Drehzahlerfassungs-Drehmomentabweichung ΔT1 und dem Pumpenbasisdrehmoment TRO.
Die anderen Funktionen sind die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführung nach 5.
In 10 hat der Regler ferner die Funktionen der Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteile 70m-70u und eines Drehzahlmodifikationswert-Berechnungsteils 70Av.
Die in den Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteilen 70m-70u durchgeführte Bearbeitung ist die gleiche wie diejenige in der in 6 dargestellten ersten Ausführung.
Der Drehzahl-Modifikationswert-Berechnungsteil 70Av berechnet den Drehzahl-Modifikationswert ΔNFL nach Gewichtung der Modifikationsverstärkungen, die durch die obigen Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteile 70m-70u nach entsprechender Gewichtung berechnet worden sind. Ausführlicher werden die Beträge, um welche die Motorausgangsleistung entsprechend den jeweiligen Modifikationsverstärkungen absinkt, vorab bestimmt zur motorspezifischen Ausführung, und ein Referenzdrehzahl-Modifikationswert ΔNB für den schließlich bestimmten Drehzahl-Modifikationswert ΔNFL wird als Konstante im Regler gespeichert. Auch die den jeweiligen Modifikationsverstärkungen aufzuerlegenden Gewichtungen werden vorab bestimmt und Gewichtungs-Modifikationswerte werden als Matrixelemente A, B, C, D, E, F, G und H im Regler gespeichert. Der Drehzahl-Modifikationswert ΔNFL wird dann auf der Basis einer Berechnungsformel berechnet, die in einem Drehzahl-Modifikationswert-Berechnungsblock der 10 dargestellt ist, unter Verwendung der obigen Werte.
Wie bei der obigen Ausführung kann ein gleicher Vorteil in dem Fall erhalten werden, in welchem die Berechnungsformel in 6 durch z.B. eine Gleichung zweiten Grades ersetzt wird.
Der von dem Magnetausgangsstrom-Berechnungsteil 70k erzeugte Treiberstrom SI3 wird an das Magnetventil 32 gemäß 1 ausgegeben, um damit das maximale Ansaugmoment der Hydraulikpumpen 1, 2 wie oben beschrieben zu steuern.
In der oben beschriebenen Konstruktion dieser Ausführung bilden die Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteile 70m-70u, der Drehzahl-Modifikationswert-Berechnungsteil 70Av und der Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70Af Drehmoment-Modifiziermittel zum – in Übereinstimmung mit den von den zweiten Bestimmungsmitteln (den Umgebungssensoren 75-82) bestimmten Werten – Modifizieren des maximalen Ansaugmoments der Hydraulikpumpen 1, 2, die von den Drehzahlerfassungs-Steuermitteln (d.h. dem Basisdrehmoment-Berechnungsteil 70e, dem Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70f, dem Drehmoment-Wandlerteil 70g, dem Grenzwert-Berechnungsteil 70h, dem Basisdrehmoment-Modifikationsteil 70j, dem Magnetausgangsstrom-Berechnungsteil 70k, dem Magnetventil 32 und den zweiten Servoventilen 22A, 22B) zu steuern sind.
Wenn bei dieser wie oben beschriebenen Ausführung die Motorausgangsleistung durch Änderung der Umgebung absinkt, erhalten die Modifikationsverstärkungs-Berechnungsteile 70m-70u und das Drehzahlmodifikationswert-Berechnungsteil 70Av die von den Sensoren 75-82 bestimmten Signale zum Bestimmen einer Absenkung der Motorausgangsleistung als den Drehzahl-Modifikationswert ΔNFL. Der Prozess der Bestimmung des Ansaugmoments TR1 (maximales Soll-Ansaugmoment) wird ausgeführt durch Subtraktion des Drehzahl-Modifikationswerts ΔNFL von der Abweichung zwischen der Motor-Soll-Drehzahl NRO und der Motor-Ist-Drehzahl NE1 in dem Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70Af, und danach Bestimmung der Drehzahlerfassungs-Drehmomentmodifikation ΔTNL aus der sich ergebenen Drehzahlerfassungsabweichung ΔN. Mit anderen Worten impliziert der obige Prozess, dass ein Betrag, um den die Motorausgangsleistung aufgrund einer Änderung der Umgebung absinkt, als Drehzahl-Modifikationswert ΔNFL berechnet wird und das maximale Soll-Ansaugdrehmoment TR1 vorab durch Vermindern der Motor-Soll-Drehzahl NRO um einen solchen Wert reduziert wird. Wenn daher die Motorausgangsleistung absinkt (wenn sich der Drehzahl-Modifikationswert ΔNFL vergrößert), wird eine Charakteristik der Drehzahlerfassungsverstärkung C für das maximale Pumpen-Ansaugdrehmoment, wie in 11 gezeigt, in der Zeichnung nach rechts bewegt, und zwar um einen Betrag entsprechend dem Drehzahlmodifikationswert ΔNFL.
Als ein Ergebnis ist in einem Zustand, in dem die Motorausgangsleistung geringer wird, der Kreuzungspunkt zwischen dem Motorausgangsdrehmoment und dem Pumpen-Ansaugdrehmoment gegeben durch einen Punkt Ma2 ähnlich wie bei der ersten Ausführung nach 7. Im normalen Ausgangsleistungszustand wird die Motordrehzahl in diesem Kreuzungspunkt von Na nicht geändert.
Daher ergeben sich bei diesem Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile, wie sie mit dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden können. Insbesondere ein zufriedenstellender Arbeitswirkungsgrad kann bei einer geringen Reduktion der Motordrehzahl gewährleistet werden. Da ferner die Drehzahlerfassungssteuerung ausgeführt wird, kann ein Abwürgen des Motors auch dann verhindert werden, wenn die Motorausgangsleistung aufgrund einer schnell einwirkenden Belastung oder eines unerwarteten Ereignisses absinkt.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist vorstehend beschrieben worden als Subtraktion des Drehzahl-Modifikationswertes ΔNFL von der Abweichung zwischen der Soll-Motordrehzahl NRO und der Ist-Motordrehzahl NE1 in dem Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70Af. Dieser Berechnungsprozess ist gleichwertig mit den Schritten der Addition des Drehzahl-Modifikationswertes ΔNFL zu der Soll-Motordrehzahl NRO und danach Subtrahieren der sich ergebenden Summe von der Ist-Motordrehzahl NE1. Daher kann der obige Berechnungsvorgang durchgeführt werden durch Vorsehen von Mitteln zum Addieren des Drehzahl-Modifikationswertes ΔNFL zu der Soll-Motor-Drehzahl NRO und Subtrahieren eines durch Addiermittel erhaltenen addierten Wertes von der Ist-Motor-Drehzahl NE1 in dem Drehzahlabweichungs-Berechnungsteil 70Af.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Auch wenn die Ausgangsleistung einer Antriebsmaschine durch Änderung der Umgebung absinkt, kann gemäß der Erfindung eine Re duktion der Drehzahl der Antriebsmaschine unterdrückt und ein zufriedenstellender Arbeits-Wirkungsgrad auch bei einer hohen Belastung sichergestellt werden.
Auch wenn die Drehzahlerfassungssteuerung in herkömmlicher Weise durchgeführt wird, ist es möglich, ein Abwürgen der Antriebsmaschine zu verhindern, auch wenn die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine durch eine abrupt aufgebrachte Belastung oder das Auftreten eines unerwarteten Ereignisses absinkt.
Da ferner die Drehzahlerfassungssteuerung ausgeführt wird, ist es nicht notwendig, das Ansaugdrehmoment einer Hydraulikpumpe mit einer vorherigen Zugabe einzustellen und die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine kann wie konventionell effektiv genutzt werden. Auch wenn die Ausgangsleistung der Antriebsmaschine aufgrund von z.B. Änderungen in der Ausstattungsleistung oder einem Leistungswechsel über die Zeit absinkt, ist es möglich, ein Abwürgen der Antriebsmaschine unter hoher Last zu verhindern.

Claims

Eine Hydraulikpumpe einer hydraulischen Baumaschine, wobei diese Hydraulikpumpe ein Drehmoment-Steuersystem enthält, das aufweist: – eine Antriebsmaschine (10), – eine von der Antriebsmaschine angetriebene hydraulische Verstellpumpe (1, 2), – Aktuatoren (50-56), die von einem von der Hydraulikpumpe geförderten Hydraulikfluid angetrieben sind, – Flusssteuerventile (5a-5i) zum Steuern eines den Aktuatoren (50-56) zugeführten Flusses an Hydraulikfluid, – Betriebsmittel zum Betätigen dieser Flusssteuerventile (5a-5i), – Pumpen-Verstellsteuermittel (30, 31, 21A, 21B, 70a-70d, 73, 74) zum Steuern des Verdrängungsvolumens der Hydraulikpumpe in Abhängigkeit von einem Eingangswert der Betriebsmittel, – Drehmoment-Steuermittel (32; 22A, 22B) zum begrenzenden Steuern der maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe, derart, dass das Ansaugmoment dieser Hydraulikpumpe (1, 2) einen voreingestellten Wert nicht übersteigt, – Eingabemittel (71) zum Anweisen einer Soll-Drehzahl der Antriebsmaschine (10), – erste Bestimmungsmittel (72) zum Bestimmen einer Ist-Drehzahl der Antriebsmaschine (10) und – Drehzahlerfassungs-Steuermittel (70e-70h, 70j, 70k, 32, 22A, 22B) zum Berechnen einer Abweichung (ΔN) zwischen der Soll- Drehzahl und der Ist-Drehzahl sowie zum Ändern des eingestellten Wertes des maximalen Saugmomentes der Hydraulikpumpe entsprechend einer berechneten Abweichung, gekennzeichnet durch – zweite Bestimmungsmittel (75-82) zum Bestimmen von Zustandsvariablen betreffend die Umgebung der Antriebsmaschine (10) und – Drehmoment-Modifiziermittel (70m-70u, 70v, 70i; 70m-70u, 70Av, 70Af) zur weiteren Modifikation entsprechend Werten, die von den zweiten Bestimmungsmitteln bestimmt worden sind, Modifizieren der Einstellwerte des maximalen Saugmoments der Hydraulikpumpe (1 oder 2) durch die Drehzahlerfassungs-Steuermittel (70e-70h, 70j, 70k, 32, 22A, 22B).
Hydraulikpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Drehzahlerfassungs-Steuermittel Mittel (70e-70h, 70j) enthalten zum Berechnen eines Soll-Maximum-Saugmoments (TR1) der Hydraulikpumpe (1, 2) auf der Grundlage der Soll-Drehzahl und der Drehzahlabweichung, – die Drehmoment-Steuermittel Mittel (70k, 32, 22A, 22B) enthalten zur Bestimmung der Einstellwerte auf der Grundlage des Soll-Maximum-Saugmoments und zur begrenzenden Steuerung der maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe, und – die Drehmoment-Modifiziermittel (70m-70u, 70v, 70i; 70m-70u, 70Av, 70Af) das Soll-Maximum-Saugmoment (TR1) modifizieren entsprechend den von den zweiten Bestimmungsmitteln (75-82) bestimmten Werten.
Hydraulikpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Modifiziermittel für jede der die Umgebung der Antriebsmaschine (10) betreffenden Zustandsvariablen Mittel (70m-70u) enthalten zur Bestimmung einer Ausgangsleistungsänderung der Antriebsmaschine entsprechend dem erfassten Wert der momentanen Zustandsvariablen von einem vorgegebenen Verhältnis zwischen der Zustandvariablen und der Ausgangsleistungsänderung, und Mittel (70i, 70Af) zur Änderung des eingestellten Wertes des maximalen Saugmoments der Hydraulikpumpe (1, 2) entsprechend der Änderung der Ausgangsleistung.
Hydraulikpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Modifiziermittel ferner Mittel (70v; 70Av) enthalten zur Bestimmung eines Änderungswertes (ΔTFL; ΔNFL) entsprechend der momentanen Ausgangsleistungsänderung der Antriebsmaschine (10) von einer vorgegebenen Gewichtungsfunktion für die Ausgangsleistungsänderung entsprechend den die Umgebung der Antriebsmaschine betreffenden Zustandsvariablen, und wobei diese Mittel (70i; 70Af) zum Ändern des Einstellwertes des maximalen Saugmomentes der Hydraulikpumpe (1, 2) entsprechend der Ausgangsleistungsänderung den Einstellwert des maximalen Saugmoments der Hydraulikpumpe entsprechend diesem Änderungswert (ΔTFL; ΔNFL) verändern.
Hydraulikpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Geschwindigkeitserfassungssteuermittel erste Mittel (70e-70h, 70j) enthalten zum Berechnen eines Pumpenbasisdrehmoments (TRO) entsprechend der Soll-Drehzahl, Berechnen einer Drehzahlerfassungsdrehmomentabweichung (ΔT1) entsprechend der Drehzahlabweichung (ΔN) und Addieren der Drehzahlerfassungsdrehmomentabweichung zu dem Pumpenbasisdrehmoment, um das Soll-Maximum-Saugmoment (TR1) der Hydraulikpumpe (1, 2) bereitzustellen, und – die Drehmoment-Steuermittel zweite Mittel (70k, 32, 22A, 22B) enthalten zum Bestimmen des Einstellwertes basierend auf dem Soll-Maximum-Saugmoment und zur begrenzenden Steuerung der maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe (1, 2) und – die Drehmoment-Modifiziermittel dritte Mittel (70m-70u, 70v) enthalten zum Berechnen eines Drehmomentänderungswertes (ΔTFL) des Soll-Maximum-Saugmomentes entsprechend den von den zweiten Bestimmungsmitteln (75-82) bestimmten Werten, und vierte Mittel (70i) zum Ändern des Einstellwertes durch Subtrahieren des Drehmomentänderungswertes (ΔTFL), wenn die Drehzahlerfassungsdrehmomentabweichung (ΔT1) zum Pumpenbasisdrehmoment (TRO) durch die ersten Mittel addiert ist, um dadurch das Soll-Maximum-Saugmoment (TR1) zu modifizieren.
Hydraulikpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Drehzahlerfassungssteuermittel erste Mittel (70e-70h, 70j) enthalten zum Berechnen eines Pumpenbasisdrehmomentes (TRO) entsprechend der Soll-Drehzahl, zum Subtrahieren der Soll-Drehzahl von der Ist-Drehzahl zum Bestimmen einer Drehzahlabweichung (ΔN), und zum Ändern des Pumpenbasisdrehmoments (TR0) entsprechend der Drehzahlabweichung (ΔN), um das Soll-Maximum-Saugmoment (TR1) der Hydraulikpumpe (1, 2) zu erhalten, und – die Drehmoment-Steuermittel zweite Mittel (70k, 32, 22A, 22B) enthalten zur Bestimmung der Einstellwerte basierend auf dem Soll-Maximum-Saugmoment (TR1) und zum begrenzenden Steuern einer maximalen Verstellung der Hydraulikpumpe (1, 2) entsprechend dem Soll-Maximum-Saugmoment (TR1) und – die Drehmoment-Modifiziermittel dritte Mittel (70m-70u, 7Av) enthalten zum Berechnen eines Drehzahländerungswertes (ΔNFL) für die Soll-Drehzahl entsprechend den von den zweiten Erfassungsmitteln (75-82) erfassten Werten, und vierte Mittel (70A1) zum Ändern der eingestellten Werte durch weiteres Subtrahieren des Drehzahländerungswertes, wenn die Soll-Drehzahl von der Ist-Drehzahl durch die ersten Mittel subtrahiert worden ist.