DE3939857A1 - Hydraulisches steuergeraet - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
hydraulisches Steuergerät zur Steuerung eines elektrischen
Stromes zur Erregung der Solenoidspule eines
solenoidspulengesteuerten Ventils.
Ein bekanntes hydraulisches Steuergerät dieser Art ist in
Fig. 16 dargestellt, bei der es sich um das
Blockschaltbild des Gerätes handelt. Bei diesem
hydraulischen Steuergerät ist ein npn-Transistor 3
zwischen die Solenoidspule 1 eines
solenoidspulengesteuerten Ventils und eine
Gleichstromversorgungsquelle 2 eingeschaltet, und zwar
derart, daß der Emitter E des Transistors 3 an die
Solenoidspule 1 und der Kollektor C an die
Gleichstromversorgungsquelle angeschlossen ist. Ein
impulsbreitenmoduliertes Steuersignal Vc, dessen
EIN-/AUS-Zeitverhältnis, also das Verhältnis zwischen der
Einschaltdauer und der Ausschaltdauer, veränderlich ist,
ist an die Basis B des Transistors 3 angelegt. Nur wenn
das Steuersignal Vc anliegt, fließt elektrischer Strom
zwischen dem Kollektor C und dem Emitter E, so daß die
Solenoidspule 1 erregt wird.
Das Steuersignal Vc wird auf folgende Weise erzeugt: ein
elektrischer Strom I, der die Solenoidspule 1 durchfließt,
wird als Spannungssignal Vf über ein
störspannungsbeseitigendes Tiefpaßfilter 5 an ein
Subtrahierglied 6 zurückgespeist. Das Subtrahierglied 6
bestimmt die Abweichung zwischen dem Spannungssignal Vf
und einem Steuersignal Vo, das für die Soll-Stop-Position
einer Spindel (nicht dargestellt) kennzeichnend ist. Das
für die Abweichung kennzeichnende Signal Ve wird über
einen Verstärker 7 an die nichtinvertierende Klemme eines
Komparators 8 gespeist. An die invertierende Klemme des
Komparators 8 wird von einem Oszillator ein
Wechselstromsignal angelegt. Das Wechselstromsignal Vd
besitzt eine Zitterfrequenz von 100-300 Hz, die angelegt
wird, um zu verhindern, daß die Solenoidspule des
solenoidspulengesteuerten Ventils in einer zylindrischen
Kammer hydraulisch blockiert wird. Wenn der Komparator 8
einen Unterschied zwischen den Pegeln der an seine beiden
Klemmen angelegten Signale Ve und Vd feststellt, gibt er
ein Impulssignal aus, das aktiv wird (ON), wenn der
Unterschied zwischen Ve und Vd (Ve-Vd) positiv ist. Je
höher der Pegel des Abweichungssignals Ve, bezogen auf das
vom Verstärker 7 gelieferte Wechselstromsignal Vd in der
in Fig. 16 angezeigten Richtung des Pfeiles U, wird, umso
größer wird das EIN-/AUS-Zeitverhältnis des Impulssignals,
dessen Einschaltdauer durch dick ausgezogene Linien
kenntlich gemacht ist. Wenn hingegen der Pegel des
Abweichungssignals Ve kleiner wird, nimmt das
EIN-/AUS-Zeitverhältnis des Impulssignals ab. Das
Abweichungssignal Ve wird also impulsbreitenmoduliert, um
das Steuersignal Vc zu erzeugen, das an die Basis B des
Transistors 3 angelegt wird. Je höher der Pegel des
Abweichungssignals Ve ist, umso stärker wird die
Solenoidspule 1 erregt. Dementsprechend wird die Spindel
um einen großen Betrag verschoben und es erfolgt eine
negative Rückkopplung der Spindelverschiebung zum
Subtrahierglied 6. Die Spindel wird solange verschoben,
bis der Pegel des Abweichungssignals Ve Null wird, also
wenn sich die Spindel in der Soll-Stop-Position befindet.
Eine parallel zur Solenoidspule 1 geschaltete Diode 4
dient als Mittel zur Reduzierung einer Stoßspannung, die
erzeugt wird, wenn der Transistor 3 deaktiviert wird.
Bei dem hydraulischen Steuergerät mit dem
obenbeschriebenen Aufbau wird der Erregerstrom des
solenoidspulengesteuerten Ventils durch Rückkopplung des
Signals über das Subtrahierglied 6, den Verstärker 7 und
den Komparator 8 an den Transistor 3 gesteuert, und es
wird ungeachtet der Stärke des Erregerstromes eine
Zitterfrequenz im Bereich von 100-300 Hz an die Spindel
angelegt, so daß die Spindel daran gehindert wird, sich
hydraulisch in der zylindrischen Kammer zu blockieren.
Weiter wird der Transistor 3 vor dem Erhitzen geschützt,
und die Temperatur desselben wird am Ansteigen gehindert,
selbst wenn der Transistor 3 aktiviert (ON) bleibt.
Bei dem obenbeschriebenen hydraulischen Steuergerät wird
aber das Wechselstromsignal Vd, das die gleiche Frequenz
(100-300 Hz) wie die Zitterfrequenz besitzt, als
Trägerwelle zur impulsbreiten Modulation des
Abweichungssignals Ve benutzt. Dementsprechend kann das
Abweichungssignal Ve, das sich mit einer höheren Frequenz
ändert als die Zitterfrequenz Vd, nicht
impulsbreitenmoduliert werden. Wenn daher das Steuersignal
mit einer hohen Frequenz an die nichtinvertierende Klemme
des Subtrahiergliedes 6 gelegt wird, wie in Fig. 17a, bei
der es sich um ein Bode-Diagramm handelt, das die
Verstärker/Frequenz-Kennlinien darstellt, gezeigt ist,
wird die Verstärkung des über den Transistor 3 an das
Solenoid 1 gelieferten elektrischen Stromes bei einer
Frequenz von mehr als 30 Hz scharf reduziert und schwankt
in der Nähe einer Frequenz zwischen 100-300 Hz
beträchtlich. Die Spindel des solenoidgesteuerten Ventils
kann also nicht wie gewünscht gesteuert werden. Darüber
hinaus ist es erforderlich, ein Tiefpaßfilter mit einer
großen Zeitkonstanten zu verwenden, da die Frequenz des
Wechselstromsignals Vd nur 100-300 Hz erreicht. Deshalb
fällt die Phasenverzögerung des Rückkopplungssignals
außerordentlich groß aus. Wie in Fig. 17b, bei der es sich
um ein Bode-Diagramm zur Darstellung einer Kennlinie des
Verhältnisses Phasenverschiebung/Frequenz handelt,
dargestellt ist, wird der Unterschied zwischen der Phase
des an das Solenoid gelieferten elektrischen Stromes und
der Phase des Steuersignals bei einer Frequenz von über 20
Hz groß und ändert sich in der Nähe der Frequenz zwischen
100-300 Hz extrem. Die Spindel kann also nicht wie
gewünscht gesteuert werden.
Fig. 18 veranschaulicht die Steuerkennlinie des in Fig. 16
dargestellten hydraulischen Steuergerätes zum Zeitpunkt,
in dem es an ein solenoidgesteuertes, proportional
drosselndes Steuerventil angeschaltet ist, welches die
hydraulische Beschickung und Entleerung des
Taumelscheibensteuerzylinders einer hydraulischen Pumpe
mit veränderlicher Verdrängung steuert. Wenn die Frequenz
des Steuersignals im Bereich zwischen 100 und 300 Hz
liegt, wie oben beschrieben, ist das hydraulische
Steuergerät nicht in der Lage, die Spindel des
Steuerventils wie erwünscht zu steuern. Wie in Fig. 18
dargestellt, dauert es daher, wenn die den
Versorgungsdruck und die Entleerungsmenge des
hydraulischen Mediums anzeigenden Steuersignale Vop und
Voq sich stufenweise ändern, 0,3 Sekunden, bis der
Erregerstrom Ic und die Taumelscheibe in den
Beharrungszustand übergehen. Das bedeutet also, daß die
Ansprechcharakteristiken des elektrischen Stromes und der
Durchflußmenge des hydraulischen Mediums ungünstig sind.
Weiter zeigt Fig. 18, daß es etwa 0,1 Sekunden dauert, bis
der Versorgungsdruck des hydraulischen Mediums eine
angemessene Höhe erreicht, und sie zeigt, daß der
Versorgungsdruck in starkem Maße schwankt, nachdem er die
angemessene Höhe erreicht hat.
Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
hydraulisches Steuergerät zu schaffen, bei dem ein
Steuersignal und ein Wechselstromsignal mit Zitterfrequenz
durch einen Addierer addiert werden, ein Abweichungssignal
entsprechend dem Unterschied zwischen dem vom Addierer
ausgegebenen Signal und einem die Impulsdauer des
Erregerstromes eines Solenoids darstellenden
Rückkopplungssignals durch eine Trägerwelle
impulsbreitenmoduliert wird, die eine konstante Frequenz
über der Maximalfrequenz des Steuersignals besitzt, und
bei dem das impulsbreitenmodulierte Signal als
Erregerstrom an das Solenoid geliefert wird, wobei die in
einem solenoidgesteuerten Ventil, das durch ein Solenoid
gesteuert werden soll, angebrachte Spindel daran gehindert
wird, hydraulisch blockiert zu werden, wodurch ein die
solenoidgesteuerten Ventile enthaltendes hydraulisches
System mit geringer Phasenverzögerung, schneller
Ansprechzeit und hoher Leistungsverstärkung gesteuert
werden kann.
Um das gesetzte Ziel zu erreichen, weist das hydraulische
Steuergerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ein Schaltelement, das durch ein an eine
Eingangsklemme desselben angelegtes Steuersignal
umgeschaltet wird, und ein solenoidgesteuertes Ventil mit
einer Spindel auf, die durch einen Gleichstromsolenoid
betätigt und durch einen Erregerstrom angetrieben wird,
dessen Impulsdauer durch das Schaltelement gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät weiter aufweist: ein
Addierglied zum Addieren eines Steuersignals und eines,
eine Zitterfrequenz aufweisenden Wechselstromsignals,
einen Oszillator zum Erzeugen eines Signals mit einer
konstanten Frequenz, die größer als die Maximalfrequenz
des Steuersignals ist; einen Subtrahierer zum Subtrahieren
eines die Impulsdauer des Erregerstromes darstellenden und
durch ein Tiefpaßfilter eingegebenen Signals von einem
durch das Addierglied ausgegebenen Signal; und einen
Komparator zum Vergleichen eines vom Subtrahierer
ausgegebenen Signals mit einem vom Oszillator ausgegebenen
Signal zwecks Ausgabe eines impulsbreitenmodulierten
Steuersignals an die Eingangsklemme des Schaltelementes,
so daß der Ein- und Ausschaltzustand des Schaltelementes
gesteuert wird.
Bei dem hydraulischen Steuergerät addiert das Addierglied
das Steuersignal und das eine Zitterfrequenz aufweisende
Wechselstromsignal; und das durch die Addition gewonnene
Signal wird an den Subtrahierer geliefert, der die
Abweichung zwischen dem durch die Addition erzeugten
Signal und dem Rückkopplungssignal bestimmt, welches die
Impulsdauer des Erregerstromes des Solenoids darstellt und
durch ein Tiefpaßfilter zugeführt wird. Das so erzeugte
Abweichungssignal wird an den Komparator geliefert. Der
Komparator vergleicht das Abweichungssignal mit dem
Signal, das eine konstante Frequenz besitzt, die höher als
die Maximalfrequenz des vom Oszillator ausgegebenen
Steuersignals ist. Das Abweichungssignal wird durch das
vom Oszillator ausgegebene Signal impulsbreitenmoduliert,
so daß das Steuersignal erzeugt wird. Der Komparator gibt
das impulsbreitenmodulierte Steuersignal an die
Signaleingangsklemme des Schaltelementes aus. Bei der
Impulsbreitenmodulation des Steuersignals ist das
Verhältnis zwischen der Einschaltdauer des Steuersignals
zur Ausschaltdauer derselben umso größer, je größer der
Spannungspegel des Abweichungssignals ist. Das
Schaltelement ist nur dann aktiv (ON), wenn das
Steuersignal aktiv ist, so daß das Solenoid mit
Erregerstrom versorgt und rasch erregt und entregt wird.
Dementsprechend wird das Solenoid im Verhältnis zur
Impulsbreite erregt, was zur Betätigung des
solenoidgesteuerten Ventils führt. Das Steuersignal wird
bei der vorliegenden Betriebweise durch das Signal mit
konstanter Frequenz, die höher als die Maximalfrequenz des
Steuersignals ist, impulsbreitenmoduliert. Deshalb kann
das Steuersignal, dessen Spannung mit hoher
Geschwindigkeit verändert wird, immer zuverlässig
impulsbreitenmoduliert werden; und das Tiefpaßfilter der
Rückkopplungsschaltung kann mit einer kleinen
Zeitkonstanten betrieben werden. Es gibt daher bei diesem
Gerät weder eine schnelle Verringerung und große
Veränderung der Verstärkung, noch eine große
Phasenverzögerung des Erregerstromes, so daß das
hydraulische System mit sehr hoher Geschwindigkeit und
hohem Gewinn gesteuert werden kann. Da weiter das eine
Zitterfrequenz aufweisende Wechselstromsignal zum
Steuersignal hinzuaddiert wird, wird die Spindel daran
gehindert, hydraulisch in der zylindrischen Kammer
blockiert zu werden, da dem solenoidgesteuerten Ventil ein
ständiges Zittern aufgedrückt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist das hydraulische Steuergerät
auf: ein solenoidgesteuertes Ventil mit einer, von einer
Gleichstromsolenoidvorrichtung angetriebenen Spindel;
einen Detektorabschnitt zum Erfassen der Verschiebung der
Spindel des solenoidgesteuerten Ventils; einen
Subtrahierer zum Subtrahieren eines von dem
Detektorabschnitt ausgegebenen Erfassungssignals von einem
Steuersignal, das einen Sollwert angibt; eine
Kompensationsschaltung zum Kompensieren eines vom
Subtrahierer ausgegebenen Abweichungssignals hinsichtlich
mindestens eines der beiden Faktoren Leistungsverstärkung
und Phasenverschiebung; und einen ersten
Spannungs-Strom-Wandler zum Umwandeln eines von der
Kompensationsschaltung ausgegebenen kompensierten
Abweichungssignals in einen Erregerstrom, um den
Erregerstrom an die Gleichstromsolenoidvorrichtung des
solenoidgesteuerten Ventils zu liefern, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gerät weiter aufweist: ein
Addierglied zum Addieren eines eine Zitterfrequenz
aufweisenden Wechselstromsignals und eines kompensierten
Abweichungssignals, das von der Kompensationsschaltung
ausgegeben wird; einen Oszillator zum Erzeugen eines
Signals mit einer konstanten Frequenz, die größer als die
Maximalfrequenz des Steuersignals ist; und einen
Komparator zum Vergleichen des vom Oszillator ausgegebenen
Signals mit einem vom Addierglied ausgegebenen Signal,
zwecks Ausgebens eines impulsbreitenmodulierten
Spannungssignals an den ersten Spannungs-Strom-Wandler.
Diese und weitere Ziele und Leistungsmerkmale der
vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung in Verbindung mit deren bevorzugten
Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher verdeutlicht.
Fig. 1a stellt ein Blockschaltbild dar, das die
grundsätzliche Ausführungsform des hydraulischen
Steuergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht;
Fig. 1b stellt schematisch ein solenoidgesteuertes Ventil
dar, das durch die in Fig. 1a veranschaulichte
Solenoidschaltung betätigt wird;
Fig. 2a und 2b
stellen Bode-Schemata dar, die die
Betriebskennlinien eines Steuerventils gemäß der
oben beschriebenen Ausführungsform wiedergeben;
Fig. 3 stellt das Blockschaltbild eines
Ausführungsbeispieles der Erfindung dar, bei dem
ein einzelnes, proportional gesteuertes
Solenoiddrosselventil des direktwirkenden Typs
verwendet wird;
Fig. 4 stellt das Blockdiagramm eines
Ausführungsbeispiels dar, bei der ein
doppelsolenoidgesteuertes Ventil des direkt
wirkenden Typs verwendet wird;
Fig. 5 stellt das Blockschaltbild eines Beispiels dar,
bei dem ein solenoidgesteuertes, pilotbetriebenes
Ventil verwendet wird;
Fig. 6 zeigt das Diagramm des solenoidgesteuerten
Pilotventils der Fig. 5;
Fig. 7 stellt das Blockdiagramm einer abgeänderten
Ausführungsform des hydraulischen Steuergerätes
der Fig. 6 dar;
Fig. 8 stellt ein Blockdiagramm dar, in welchem ein
doppelsolenoidgesteuertes Pilotventil eingesetzt
wird;
Fig. 9 stellt ein Diagramm des solenoidgesteuerten
Pilotventils der Fig. 8 dar;
Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der in Fig.
8 dargestellten Ventilausführung;
Fig. 11 stellt das Blockdiagramm eines
Ausführungsbeispiels dar, in welchem ein
solenoidgesteuertes Drosselventil des
Differentialtyps verwendet wird;
Fig. 12 stellt ein Diagramm des in Fig. 11
veranschaulichten Drosselventils dar;
Fig. 13 stellt eine abgeänderte Ausführungsform des in
Fig. 11 veranschaulichten Ausführungsbeispiels dar;
Fig. 14 zeigt das Blockdiagramm einer Ausführungsform,
bei der eine hydraulische Pumpe mit veränderlicher
Verdrängung verwendet wird;
Fig. 15 stellt die grafische Darstellung der
Betriebskennlinien der hydraulischen Pumpe dar;
Fig. 16 stellt das Blockschaltbild eines bekannten
hydraulischen Steuergerätes dar;
Fig. 17a und 17b
stellen grafische Darstellungen der
Betriebscharakteristik des Steuerventils eines
bekannten hydraulischen Steuergerätes dar; und
Fig. 18 stellt eine grafische Darstellung der
Betriebskennlinien einer bekannten hydraulischen
Pumpe dar.
Ehe mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung
begonnen wird, sei bemerkt, daß in den beigefügten
Zeichnungen überall gleiche Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sind.
Fig. 1 zeigt die Ausführungsform eines hydraulischen
Steuergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses
hydraulische Steuergerät weist ein solenoidgesteuertes
Ventil SV (vgl. Fig. 1b) auf, welches mit Hilfe eines
Gleichstromsolenoids (bzw. -magneten) 1 und einer
elektrischen Schaltung, die später beschrieben wird, eine
Spindel (nicht dargestellt) antreibt. Wie aus Fig. 1a
hervorgeht, ist in der vorliegenden Schaltung ein
Transistor 3, der als Schaltelement dient, zwischen das
Solenoid 1 und eine Gleichstromversorgung 2 eingeschaltet,
während eine Diode 4 zur Vermeidung des Auftretens eines
Rückstromes parallel zum Solenoid 1 geschaltet ist. Ein
Subtrahierer 6 führt die Subtraktion zwischen einem von
einem Addierglied 10 ausgegebenen Signal und einem
Rückkopplungssignal aus, das vom Solenoid 1 ausgegeben
wurde und durch ein Tiefpaßfilter 5 gelaufen ist. Das
durch die Subtraktion erzeugte Abweichungssignal Ve wird
vom Subtrahierer 6 über einen Verstärker 7 an die nicht
invertierende Klemme eines Komparators angelegt, während
eine vom Oszillator 9 ausgegebene Trägerwelle Va an die
invertierende Klemme des Komparators geschaltet ist. Der
Komparator 8 unterzieht das Abweichungssignal Ve, unter
Verwendung der Trägerwelle Va, einer
Impulsbreiten-Modulation und gibt entsprechend ein
Steuersignal Vc an die Basis B des Transistors 3 aus.
Die beschriebenen Schaltungselemente 1 bis 9 sind die
gleichen wie die vorher unter Bezugnahme auf Fig. 16
beschriebenen bekannten Elementen, mit der Ausnahme, daß
der Oszillator 9 die Trägerwelle Va mit einer konstanten
Frequenz, beispielsweise 5 kHz, erzeugt, die größer als
die Maximalfrequenz des Steuersignals ist, und daß die
Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 5 größer als die
Zitterfrequenz (100 bis 300 Hz), aber kleiner als die
Maximalfrequenz, beispielsweise 1 kHz, des Steuersignals
ist. Das Addierglied 10 addiert ein Steuersignal Vo, das
einer gewünschten Position der Spindel entspricht und von
einer Sollwerteinstellvorrichtung 11 ausgegeben wird, und
ein eine Zitterfrequenz aufweisendes Wechselstromsignal
Vd, das von einem Zitterfrequenzgenerator 12 ausgegeben
wird, so daß der Addierer schließlich ein durch die
Addition erzeugtes Signal an den Subtrahierer 6 liefert.
Die Betriebsweise des oben beschriebenen Aufbaus des
hydraulischen Steuergerätes sei nunmehr beschrieben.
Der Addierer 10 addiert das von der
Sollwerteinstellvorrichtung 11 ausgegebene Steuersignal Vo
und das vom Zitterfrequenzgenerator 12 ausgegebene
Wechselstromsignal Vd. Das durch die Addition erzeugte
Signal wird an den Subtrahierer 6 geliefert. Der
Subtrahierer 6 berechnet den Unterschied zwischen dem
durch die Addition erzeugten Signal und einem
Rückkopplungssignal Vf, das vom Solenoid 1 her durch das
Tiefpaßfilter 5 empfangen wird. Das durch die Subtraktion
gebildete Signal wird als ein Abweichungssignal Ve über
den Verstärker 7 an den Komparator 8 geliefert. Der
Komparator 8 unterzieht das Abweichungssignal Ve einer
Impulsbreiten-Modulation, unter Verwendung der vom
Oszillator 9 ausgegebenen Trägerwelle Ve, so daß ein
Steuersignal Vc an die Basis B des Transistors 3 geliefert
wird. Je größer der Pegel des Abweichungssignals Ve ist,
umso größer ist das Verhältnis zwischen der Einschaltdauer
des Steuersignals Vc und der Ausschaltdauer desselben. Der
Transistor 3 wird demgemäß für eine kurze Zeitperiode, wie
durch die dick ausgezogenen Kurvenstücke in Fig. 1 gezeigt
ist, nur dann erregt, wenn das impulsbreitenmodulierte
Steuersignal Vc aktiv (ON) ist. Der Erregerstrom I, der
mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet wird,
wird von der Gleichstromversorgung 2 durch den Transistor
3 an das Solenoid 1 geliefert, und dieses wird
proportional zur Impulsbreite des Steuersignals Vc erregt.
Entsprechend wird die Spindel des solenoidgesteuerten
Ventils SV entsprechend der Impulsbreite des Steuersignals
Vc bewegt.
Bei der vorliegenden Operation wird das Steuersignal Vo
durch die Trägerwelle Va mit einer konstanten Frequenz
impulsbreitenmoduliert, die größer als die maximale
Frequenz des Steuersignals Vo ist. Deshalb kann das
Steuersignal Vo, obwohl sich die Spannung des
Steuersignals Vo mit hoher Geschwindigkeit ändert, stets
zuverlässig impulsbreitenmoduliert werden; und es kann ein
Tiefpaßfilter 5 in der Rückkopplungsschaltung verwendet
werden, dessen Zeitkonstante kleiner als die bekannten
Zeitkonstanten ist. Demgemäß treten Nachteile des
bekannten hydraulischen Steuergerätes wie die unter
Bezugnahme auf die Fig. 17a und 17b beschriebenen nicht
auf. Es gibt also keine rasche Verringerung und große
Fluktuation des Gewinns des hydraulischen Steuergerätes,
und es gibt auch keine Phasenverzögerung bei dem durch das
Solenoid fließenden Erregerstrom. Weiter ist die
Ansprechzeit des durch das Solenoid 1 fließenden
Erregerstroms annähernd 50 mal so groß wie die
Ansprechzeit des Erregerstroms, der durch das Solenoid
eines bekannten hydraulischen Steuergerätes fließt. Das
solenoidgesteuerte Ventil SV und das hydraulische
Steuergerät können also mit einer kurzen Ansprechzeit und
einer hohen Verstärkung gesteuert werden. Weiter ist das
hydraulische System des Gerätes imstande, äußeren
Störungen zu widerstehen. Dies geht aus den in den Fig. 2a
und 2b dargestellten Kurven hervor, die den Gewinn des
hydraulischen Steuergerätes sowie die Phasenverzögerung
des durch den Transistor 3 fließenden Erregerstromes
wiedergeben. Beide wurden unter Verwendung eines Signals
gemessen, dessen Frequenz in dem für die Steuerung des
solenoidgesteuerten Ventils SV und des hydraulischen
Systems geeigneten Bereich liegt. Sie wurden ferner unter
der gleichen Bedingung wie derjenigen gemessen, unter der
die Frequenz des bekannten hydraulischen Steuergerätes
gemessen wird. Das Ergebnis dieser Messungen ist in den
Fig. 17a und 17b dargestellt. Daraus geht hervor, daß die
Verringerung des Gewinns des hydraulischen Steuergerätes
und der Phasenverzögerung des Erregerstromes solange
geringfügig ist, bis die Frequenz 1 kHz erreicht und die
Kurven keine Fluktuationen zeigen. Da weiter das
Addierglied 10 das der Zitterfrequenz entsprechende
Wechselstromsignal Vd dem Steuersignal Vo überlagert,
bleibt die Spindel vor Reibung oder Blockierung in der
zylindrischen Kammer verschont, und zwar durch Anlegen der
Zitterfrequenz seitens des Solenoids 1 an die Spindel des
solenoidgesteuerten Ventils SV. Da der Transistors 3 in
der im wesentlichen gleichen Periode wie die Trägerwelle
Va durch das impulsbreitenmodulierte Steuersignal Vc rasch
ein- und ausgeschaltet wird, heizt sich der Transistor
nicht auf bzw. zeigt die Temperatur desselben nicht an.
Der Transistor 3 wird daher nicht beschädigt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des
hydraulischen Steuergerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung. In der elektrischen Schaltung dieser
Ausführungsform wird ein Spannungs-Strom-Wandler 13 mit
einem Subtrahierer 15 zur Durchführung einer
Rückkopplungskompensation anstelle des Schaltelementes 3
oder des Tranistors 3 der in Fig. 1 dargestellten
elektrischen Schaltung verwendet. Die Positionen des
Addiergliedes 10 und des Subtrahierers 6 sind in dieser
Schaltung umgekehrt wie die betreffenden Positionen in der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei eine
Kompensationsschaltung 14 zwischen beide eingefügt ist.
Das solenoidgesteuerte Ventil SV, das durch die
elektrische Schaltung des hydraulischen Steuergerätes
gesteuert werden soll, ist ein solenoidgesteuertes,
proportional drosselndes, gerichtetes Steuerventil 20 des
direktwirkenden Federversetzungstyps.
Die elektrische Schaltung weist folgende Komponenten auf:
den Subtrahierer 6, der das Abweichungssignal Ve
(=Vo-Vf) durch eine Subtraktion zwischen Steuersignal
Vo und Erfassungssignal Vf bestimmt, wobei letzteres von
einem Spindelpositionsdetektor 23 des drosselnden,
gerichteten Steuerventils 20 ausgegeben wird; eine
Kompensationsschaltung 14, welche das vom Subtrahierer 6
ausgegebene Abweichungssignal Ve kompensiert; einen
Oszillator 12, der das Wechselstromsignal Vd mit der
Zitterfrequenz (100-400 Hz) erzeugt; ein Addierglied 10,
das das Wechselstromsignal Vd zum kompensierten
Abweichungssignal Ve′ addiert, welches von der
Kompensationsschaltung 14 ausgegeben wird; einen
Oszillator 9, der das Signal Va mit konstanter Frequenz,
beispielsweis 5 kHz, erzeugt, die größer ist als die
Maximalfrequenz des Steuersignals Vo; einen Komparator 8,
der das an die invertierende Klemme des Komparators
angelegte Signal Va mit einem Signal V e 2(=Ve′+Vd)
vergleicht, das an die nichtinvertierende Klemme des
Komparators angelegt wird, und der so ein
impulsbreitenmoduliertes Steuersignal Vc liefert; und
einen Spannungs-Strom-Wandler 13, der den Erregerestrom Ic
an das Solenoid 21 des drosselnden, gerichteten
Steuerventils 20 als Reaktion auf das Steuersignal Vc
liefert, das durch die Rückkopplung kompensiert worden ist.
Der Spindelpositionsdetektor 23 des drosselnden,
gerichteten Steuerventils 20 besteht aus einem Oszillator
24, einem Differentialübertrager 24, einer
Gleichrichterschaltung 26 und einer Glättungsschaltung 27.
Der Differentialübertrager 25 besteht aus einem
beweglichen Kern (nicht dargestellt), der mit einem
Endabschnitt der Spindel 22 verbunden ist, sowie aus
Primär- und Sekundärwicklungen (nicht dargestellt), die
die bewegliche Spindel umgeben. Als Reaktion auf die
Wechselspannung von beispielsweise 3 kHz, die vom
Oszillator 24 an die Primärwicklung gelegt wird, liefert
der Differentialübertrager 25 ein Spannungssignal V 1 mit
einer Amplitude, die der Verschiebung des beweglichen
Kerns der Spindel durch die zweite Wicklung hindurch
proportional ist. Die Gleichrichterschaltung 26 richtet
das Spannungssignal Vi halbwellig gleich, während die
Glättungsschaltung 27 die von der Gleichrichterschaltung
gelieferte Spannung V 2 einebnet und somit das
Erfassungssignal Vf liefert. Die Spindel 22 steht unter
dem Anpreßdruck einer Feder 28, so daß sie sich zum
Verschließen der Druchtrittsöffnungen zwischen allen
Anschlüssen P, T, A und B gemäß Fig. 3 verschiebt, wenn
das Solenoid 28 abgeschaltet ist. Andererseits wird die
Spindel 22, wenn der Erregerstrom Ic durch das Solenoid 21
fließt, im Verhältnis zu Impulstastverhältnis des
Erregerstromes Ic verschoben, wodurch die Öffnung des
Durchtrittes zwischen dem Druckanschluß P und den
Sekundäranschlüssen A oder B gesteuert wird.
Wie oben beschrieben, ist die Anordnung des Subtrahierers
6 und des Addiergliedes 10 umgekehrt wie die betreffende
Anordnung bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.
Das bedeutet, daß bei dieser Ausführungsform
zunächst der Subtrahierer 6 Abweichungen zwischen dem
Steuersignal Vo und dem vom Spindelpositionsdetektor 23
ausgegebenen Abweichungssignal Vf bestimmt, und daß dann
das Addierglied 10 das kompensierte Abweichungssignal Ve′
und das die Zitterfrequenz aufweisende Wechselstromsignal
Vd addiert. Das an die nichtinvertierende Klemme des
Komparators 8 angelegte Signal V e 2 ist mit dem in Fig. 1
gezeigten Signal Ve identisch. Weiter wird, ähnlich wie im
Falle des Signal Ve, das Signal V e 2 durch die
Trägerwelle Va von 5 kHz impulsbreitenmoduliert.
Dementsprechend sind die Betriebsweise und die Vorteile
beider Ausführungsformen einander gleich, wie unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde. Die
Steuerkennlinie des solenoidgesteuerten, proportional
drosselnden, gerichteten Steuerventils 20 der
Ausführungsform nach Fig. 3 ist jedoch günstiger als
diejenige des solenoidgesteuerten Ventils SV der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform. Der Grund liegt darin, daß
die Kompensationsschaltung 14 das Abweichungssignal Ve
kompensiert und der Subtrahierer 15 eine
Rückkopplungskompensation an dem an den
Spannungs-Strom-Wandler 13 gelieferten Steuersignal Vc
durchführt.
Bei dem in Fig. 16 dargestellten bekannten hydraulischen
Steuergerät beträgt also die Frequenz des Steuersignals
Vo, dessen Gewinn um -3dB abnimmt, 30 Hz, während die
Frequenz des Steuersignals Vo, dessen Phasenverzögerung
90° ausmacht, 20 Hz beträgt. Demgegenüber beträgt bei der
vorliegenden Ausführungsform die erstgenannte Frequenz 100
Hz und die zweitgenannte Frequenz 90 Hz. Somit ist das
Frequenzband, innerhalb dessen ein günstiges Ansprechen
erzielt werden kann, dreimal so groß wie dasjenige des
bekannten hydraulischen Steuergerätes.
Bei dem gerichteten Steuerventil des in Fig. 4
veranschaulichten hydraulischen Steuergerätes wird
anstelle des bei der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform verwendeten, proportional drosselnden,
gerichteten Steuerventils 20 des direkt wirkenden
Federversetzungstyps ein proportional drosselndes,
gerichtetes Steuerventils 30 des Zentrierfedertyps
verwendet. Das gerichtete Steuerventil 30 ist an seinen
beiden Endabschnitten mit einem ersten Solenoid 31 a und
einem zweiten Solenoid 31 b versehen. Folgende
Schaltelemente sind der elektrischen Schaltung der in Fig.
3 dargestellten Ausführungsform hinzugefügt: ein Inverter
18 zum Umkehren des vom Komparator 8 ausgegebenen
Steuersignals Vc; ein
Rückkopplungskompensationssubtrahierer 17; und ein zweiter
Spannungs-Strom-Wandler 16. Der Subtrahierer 17 berechnet
den Unterschied zwischen dem vom Inverter 18 ausgegebenen
Signal und dem vom zweiten Spannungs-Strom-Wandler 16
ausgegebenen Signal. Der zweite Spannungs-Strom-Wandler 16
wandelt das vom Subtrahierer 17 ausgegebene Signal in den
Erregerstrom Ic′ um und liefert den Erregerstrom Ic′ an
das zweite Solenoid 21 b. Bei der vorliegenden
Ausführungsform wird, wenn die Spannung des Steuersignals
Vc positiv ist, der Erregerstrom Ic über den
Spannungs-Strom-Wandler 13 an das erste Solenoid 31 a
geliefert. Wenn die Spannung des Steuersignal Vc negativ
ist, wird der Erregerstrom Ic′ durch den
Spannungs-Strom-Wandler 16 an das zweite Solenoid 31 b
geliefert. Somit wird die Spindel 32 gegen die Anpreßkraft
der Federn 38 b oder 38 a verschoben. Der Aufbau des
Spindelpositionsdetektors 23 ist mit demjenigen des
Spindelpositionsdetektor 23 der Fig. 3 identisch.
Ähnlich wie bei der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung unterzieht der Komparator 8
das durch die Überlagerung des mit der Zitterfrequenz
versehenen Wechselstromsignals Vd und des kompensierten
Abweichungssignals Ve′ erzeugte Signal V e 2 einer
Impulsbreiten-Modulation, unter Verwendung der Trägerwelle
Va von 5 kHz. Somit sind die Betriebsweise und der Vorteil
dieser Ausführungsform vergleichbar mit jenen der in Fig.
3 dargestellten Ausführungsform. Weiter wird im Vergleich
zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, bei der
die Spindel 22 durch die Federkraft des drosselnden,
gerichteten Steuerventils 20 in ihre Normalstellung
zurückgeführt wird, bei der vorliegenden Ausführungsform
die Spindel 32 durch das zweite Solenoid 31 b kräftig in
ihre Normalstellung zurückgedrängt. Aus diesem Grunde ist
die Ansprechcharakteristik des hydraulischen Systems
günstiger als diejenige der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform, und zwar aufgrund des
Hochgeschwindigkeitsbetriebs der Spindel.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung wird die gleiche elektrische Schaltung wie die
bei der Ausführungsform in Fig. 3 verwendete Schaltung
benutzt; wobei jedoch das bei dieser Ausführungsform
verwendete solenoidgesteuerte Ventil 40 aus einem
solenoidgesteuerten, proportionalen Pilotventil 41 des
Federversetzungstyps, der durch den vom
Spannungs-Strom-Wandler 13 gelieferten Erregerstrom Ic
betrieben wird, und aus einem drosselnden, gerichteten
Steuerventil 42 des Federmittentyps besteht, das durch
Hydrauliköl betrieben wird, welches durch das Steuerventil
41 fließt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, sind bei dem drosselnden,
gerichteten Steuerventil 42 alle Anschlüsse P, T, A und B
in der Ventilmittenstellung geschlossen. Hydrauliköl, das
in einen Pilotanschluß X eingeleitet wird, ermöglicht die
gleitende Bewegung der Spindel 46 gegen die Anpreßkraft
einer Feder 44, so daß die Anschlüsse P und B sowie T und
A jeweils miteinander in Verbindung treten. Andererseits
ermöglicht Hydrauliköl, das in einen Pilotanschluß Y
eingeführt wird, die gleitende Bewegung der Spindel 46
gegen den Anpreßdruck einer Feder 45, so daß jeweils die
Anschlüsses P und A sowie T und B miteinander in
Verbindung kommen. Die Verschiebung der Spindel 46 wird
durch einen Spindelpositionsdetektor 23 erfaßt, der den
gleichen Aufbau wie der Spindelpositionsdetektor 23 der
Fig. 3 besitzt. Entsprechend der erfaßten Position der
Spindel wird ein Erfassungssignal Vf an den Subtrahierer 6
der elektrischen Schaltung ausgegeben. Das
solenoidgesteuerte, proportionale Pilotventil 41
ermöglicht in seiner Normalstellung den Anschlüssen T, A
und B, miteinander in Verbindung zu treten, so daß beide
Pilotanschlüsse X und Y des drosselnden, gerichteten
Steuerventils 42 und ein Tank miteinander in Verbindung
kommen. In diesem Zeitpunkt befindet sich das drosselnde,
gerichtete Steuerventil 42 in seiner Ventilmittenposition.
Die Spindel 48 g leitet gegen die Anpreßkraft der Feder 49
entsprechend dem Impulstastverhältnis des an das Solenoid
47 gelieferten Erregerstromes Ic. Dadurch wird Hydrauliköl
durch die Anschlüsse P und B des Pilotventils 41 in den
Pilotanschluß X des drosselnden, gerichteten Steuerventils
42 geleitet, und gleichzeitig gelangt der Pilotanschluß y
des drosselnden, gerichteten Steuerventils 42 über die
Anschlüsse A und T mit dem Tank in Verbindung. Zu diesem
Zeitpunkt ist das drosselnde, gerichtete Steuerventil 42
in die symbolisierte Position rechts in Fig. 6
umgeschaltet.
Da bei dieser Ausführungsform die elektrische Schaltung
die gleiche wie diejenige der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform ist, sind der Betrieb und der Vorteil
dieser Ausführungsform denjenigen der in Fig. 3
dargestellten Ausführungsform gleich. Verglichen mit einem
solenoidbetriebenen Ventil kann das solenoidgesteuerte,
pilotbetriebene Ventil möglicherweise die
Kompensationsschaltung 14 veranlassen, die
Phasenverzögerung eines Signals herbeizuführen. Dennoch
ist die Ansprechgeschwindigkeit des hydraulischen Systems
günstig, weil der Oszillator 12, der das die
Zitterfrequenz aufweisende Wechselstromsignal Vd liefert,
als ein proportionales Schaltungselement arbeitet. Daher
hindert das dem kompensierten Abweichungssignal Ve′
überlagerte Zitterfrequenz-Wechselstromsignal Vd die
Spindel 48 des Pilotventils 41 daran, sich an der
zylindrischen Kammer zu reiben und daran haften zu
bleiben. Weiter kann das drosselnde, gerichtete
Steuerventil, obwohl die Frequenz des Steuersignals Vo
annähernd 1 kHz erreicht, mit hoher Verstärkung und
promptem Ansprechverhalten, bei geringfügiger
Phasenverzögerung, gesteuert werden.
Das in Fig. 7 dargestellte hydraulische Steuergerät weist,
zusätzlich zu dem in Fig. 5 dargestellten
solenoidgesteuerten, proportionalen Pilotventil 41 weiter
folgende Komponenten auf: einen zweiten
Spindelpositionsdetektor 23′, der die Verschiebung der
Spindel 48 erfaßt und auf dem solenoidgesteuerten,
proportionalen Pilotventil 41 montiert ist; einen zweiten
Subtrahierer 6′, der das vom Spindelpositionsdetektor 23′
gelieferte Erfassungssignal Vf′ vom kompensierten, durch
die Kompensationsschaltung 14 ausgegebenen
Abweichungssignal Ve′ abzieht; und einen Verstärker 19,
der die Phase des Pilotventils 41 kompensiert und ein vom
zweiten Subtrahierer 6′ ausgegebenes Signal V e 0
(=Ve′-Vf′) verstärkt und somit ein Signal an das
Addierglied 10 liefert. Bei dieser Ausführungsform wird
eine negative Rückkopplung des vom
Spindelpositionsdetektor 23′ ausgegebenen
Erfassungssignals Vf′ zum kompensierten Abweichungssignal
Ve′ bewirkt. Dementsprechend ist das hydraulische System
dieser Ausführungsform stabiler als dasjenige der in Fig.
5 dargestellten Ausführungsform. Die Steuerleistung des
drosselnden, gerichteten Steuerventils 42 ist daher
derjenigen der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform
überlegen.
Im folgenden wird die in Fig. 8 dargestellte
Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser
Ausführungsform ist die elektrische Schaltung des in Fig.
8 dargestellten Steuergerätes die gleiche wie diejenige
der Fig. 4. Das solenoidgesteuerte, proportional
drosselnde, gerichtete Steuerventil 50 dieser
Ausführungsform umfaßt das Steuerventil 30 des gleichen
solenoidgesteuerten, proportional drosselnden, gerichteten
Steuerventils, wie das in Fig. 4 dargestellte, mit der
Ausnahme, daß der bei der Ausführungsform in Fig. 4
verwendete Spindelpositionsdetektor 23 und das gleiche
drosselnde, gerichtete Steuerventil 42 wie das in Fig. 5
gezeigte, welches mit einem durch das Pilotventil 30
fließenden hydraulischen Medium betrieben wird, nicht
vorkommen.
Wie im unteren Teil der Fig. 9 ersichtlich ist, ist der
Aufbau des drosselnden, gerichteten Steuerventils 42 der
gleiche wie der früher beschriebene (vgl. den unteren Teil
der Fig. 5 und 6). Wenn die Solenoide 31 a und 31 b entregt
werden, d. h., wenn das Pilotventil 30 in der
Ventilmittenposition steht, bringt es beide Anschlüsse X
und Y des drosselnden, gerichteten Steuerventils 42 über
die Anschlüsse A, B und T des Pilotventils 30 mit einem
Tank in Verbindung und setzt damit das drosselnde,
gerichtete Steuerventil 42 in seine Ventilmittenposition.
Wenn die vom Komparator 8 gelieferte Spannung des
Steuersignals Vc positiv ist, wird das Pilotventil 30 in
die symbolische Position rechts in Fig. 9, entsprechend
dem vom ersten Solenoid 31 a durch den
Spannungs-Strom-Wandler 13 gelieferten Erregerstromes Ic,
umgeschaltet, wodurch das drosselnde, gerichtete
Steuerventil 42 so umgeschaltet wird, daß es als Ergebnis
der Zufuhr von Hydrauliköl zum Pilotanschluß X und der
Entleerung desselben durch den Pilotanschluß X in die
symbolische Position rechts in Fig. 9 verstellt wird. Wenn
die vom Komparator 8 gelieferte Spannung des Steuersignals
Vc negativ ist, wird das Pilotventil 30 in die symbolische
Position links in Fig. 9 entsprechend dem vom
Spannungs-Strom-Wandler 16 zum zweiten Solenoid 31 b
gelieferten Erregerstrom Ic′ umgeschaltet, wodurch das
drosselnde, gerichtete Steuerventil 42 so umgesteuert
wird, daß es als Ergebnis der Entleerung des Hydrauliköls
durch den Pilotanschluß X und die Zufuhr desselben durch
den Pilotanschluß Y in die symbolische Position links in
Fig. 9 gebracht wird.
Da das hydraulische Steuergerät der vorliegenden
Ausführungsform die Kombination der Elemente der
Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 umfaßt, ist der
Betrieb und der Vorteil der Ausführungsform eine
Kombination der Betriebsweise und der Vorteile der in Fig.
4 und 5 veranschaulichten Ausführungsformen. Das
Pilotventil 30 führt also eine Operation schneller als das
Pilotventil 41 aus, weil das erstere zwei Solenoide 31 a
und 31 b besitzt, während das letztere nur ein einziges
Solenoid 47 aufweist. Dementsprechend kann das drosselnde,
gerichtete Steuerventil 42, obgleich die Frequenz des
Steuersignals Vo hoch ist, mit kürzerer Ansprechzeit
gesteuert werden als das drosselnde, gerichtete
Steuerventil der Ausführungsform nach Fig. 5.
Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform des
hydraulischen Steuergerätes umfaßt zusätzlich zu dem in
Fig. 8 dargestellten solenoidgesteuerten, proportionalen
Pilotventils 30 weiter folgende Komponenten: einen zweiten
Spindelpositionsdetektor 23′, der die Verschiebung der
Spindel 32 erfaßt und auf dem solenoidgesteuerten,
proportionalen Pilotventil 30 montiert ist; einen zweiten
Subtrahierer 6′, der das vom Spindelpositionsdetektor 23′
ausgegebene Erfassungssignal Vf′ vom kompensierten, durch
die Kompensationsschaltung 14 ausgegebenen
Abweichungssignal Ve′ subtrahiert; und einen Verstärker
19, der die Phasenverschiebung des Pilotventils 30
kompensiert und ein vom zweiten Subtrahierer 6′
geliefertes Signal Veo (=Ve′-Vf′) verstärkt und damit
ein Signal an das Addierglied 10 liefert. Bei dieser
Ausführungsform wird eine negative Rückkopplung des vom
Spindelpositionsdetektor 23′ ausgegebenen
Erfassungssignals Vf′ zum kompensierten Abweichungssignal
Ve ' durchgeführt. Deshalb ist das hydraulische System
dieser Ausführungsform stabiler als das der in Fig. 8
dargestellten Ausführungsform. Das drosselnde, gerichtete
Steuerventil 42 kann daher günstiger gesteuert werden als
das der Ausführungsform nach Fig. 8.
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, bei der die gleiche elektrische Schaltung wie
die in Fig. 5 verwendet wird. Ein solenoidgesteuertes
Ventil 60 umfaßt ein solenoidgesteuertes, proportionales
Pilotventil 61 vom Federversetzungstyp, der von einem vom
Spannungs-Strom-Wandler 13 ausgegebenen Erregerstrom Ic
gesteuert wird, und es umfaßt ein drosselndes, gerichtetes
Steuerventil 62 mit einer Differentialspindel 66, die
durch das durch das Pilotventil 61 fließende hydraulische
Medium betrieben wird. Die druckaufnehmende Fläche eines
Endabschnittes 66 a der Spindel 66 ist halb so klein wie
diejenige eines Kolbens 63, der den anderen Endabschnitt
66 b der Spindel 66 andrückt.
Wie in Fig. 12 gezeigt, stehen die Anschlüsse P und A bzw.
die Anschlüsse T und B, wenn sich das solenoidgesteuerte,
proportionale Pilotventil 61 in seiner Normalstellung
links befindet, jeweils miteinander in Verbindung;
infolgedessen werden der Pilotanschluß X des drosselnden,
gerichteten Steuerventils 62 mit einer Hochdruckleitung
und der Anschluß Y dieses Ventils mit einem Tank
verbunden. Damit bringt das solenoidgesteuerte,
proportionale Pilotventil 61 das drosselnde, gerichtete
Steuerventil 62 in die symbolische Position rechts in Fig.
12 (P und A, T und B werden jeweils miteinander in
Verbindung gebracht). Wenn ein Solenoid 67 bis zum
äußersten erregt wird, d. h., wenn das Pilotventil 61 in
der symbolischen Position rechts in Fig. 12 steht, wird
das hydraulische Medium durch die Anschlüsse P, A und B
des Pilotventils 61 in beide Pilotanschlüsse X und Y
eingeleitet. Dies hat zur Folge, daß die Spindel 66 in
Fig. 11 nach rechts gleitet, weil die druckaufnehmende
Fläche des einen Endabschnittes 66 a der Spindel nur halb
so groß wie diejenige des Endabschnittes 63 a des Kolbens
63 ist. Infolgedessen wird das drosselnde, gerichtete
Steuerventil 62 in die symbolische Position links in Fig.
12 umgesteuert (A, B und T werden miteinander in
Verbindung gebracht).
Die Spindel 68 des Pilotventils 61 verschiebt sich also
entsprechend dem in das Solenoid 67 gespeisten
Erregerstrom Ic gegen die Anpreßkraft der Feder 69,
wodurch ein Druck im Bereich zwischen 0 kg/cm2 und dem
Druck der Hochdruckleitung durch den Anschluß B des
Pilotventils 61 am Pilotanschluß Y hergestellt wird, je
nach der Verschiebung der Spindel 68; während der Druck
der Hochdruckleitung durch den Anschluß A des Pilotventils
61, unabhängig von den Verschiebungen der Spindel 68, auf
den Pilotanschluß X gegeben wird. Infolgedessen gleitet
die Spindel 66 des drosselnden, gerichteten Steuerventils
62 in eine Position, in der Py=2Px ist, wobei Px der
Druck im Pilotanschluß X und Py der Druck im Pilotanschluß
Y ist. Damit wird die Position der Spindel 66 aus der
symbolischen Position rechts in die symbolische Position
links in Fig. 12 umgelegt (P, A bzw. T, B werden jeweils
miteinander in Verbindung gebracht; alle Anschlüsse werden
geschlossen; P, B bzw. T, A werden jeweils miteinander in
Verbindung gebracht; und A, B und T werden miteinander
verbunden). Der Spindelpositionsdetektor 23 erfaßt die
Verschiebung der Spindel 66 und gibt entsprechend das
Erfassungssignal Vf an den Subtrahierer 6. Die auf dem
Endabschnitt 63 a des Kolbens 63 montierte Feder 64 dient
als Mittel zum Anhalten der Spindel 66 in der
Ruheposition, wobei die Anpreßkraft derselben nicht so
stark ist wie diejenige der Feder 44 des in Fig. 5
dargestellten drosselnden, gerichteten Steuerventils 44.
Wie weiter oben beschrieben, ist das gerichtete
Steuerventil 62 gemäß der vorliegenden Erfindung durch
Abänderung der Konstruktionen des in Fig. 5 dargestellten
Pilotventils 41 und des drosselnden, gerichteten
Steuerventils 42 entstanden. Das bedeutet, daß die Spindel
66 des drosselnden, gerichteten Steuerventils 62 von dem
durch das Pilotventil 61 ausgeübten hydraulischen Druck
verschoben wird und nicht durch die Preßkraft einer Feder.
Deshalb ist die Arbeitskraft der Spindel 66, im Vergleich
zum drosselnden, gerichteten Steuerventil 42 der Fig. 5,
bei dem die Spindel 46 durch die Federn 44 und 45
zurückgeführt wird, größer als diejenige der Spindel 46
der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.
Dementsprechend ist die Ansprechgeschwindigkeit des
drosselnden, gerichteten Steuerventils 62 größer als
diejenige des drosselnden, gerichteten Steuerventils 42
der Ausführungsform nach Fig. 5. Das drosselnde,
gerichtete Steuerventil 62 kann als Servoventil benutzt
werden, das mit einer hohen Steuerleistung gesteuert
werden muß.
Das hydraulische Steuergerät der in Fig. 13 dargestellten
Ausführungsform weist zusätzlich zu dem in Fig. 11
dargestellten solenoidgesteuerten, proportional
drosselnden Pilotventil 61 die folgenden Komponenten auf:
einen zweiten Spindelpositionsdetektor 23′, der die
Verschiebung der Spindel 68 erfaßt und auf dem
solenoidgesteuerten, proportionalen Pilotventil 61
montiert ist; einen zweiten Subtrahierer 6′, der das vom
Spindelpositionsdetektor 23′ gelieferte Erfassungssignal
Vf′ vom kompensierten, von der Kompensationsschaltung 14
gelieferten Abweichungssignal Ve′ subtrahiert; und einen
Verstärker 19, der die Phasenverschiebung des Pilotventils
61 kompensiert und das vom zweiten Subtrahierer 6′
gelieferte Signal V e 0(=Ve′-Vf′) verstärkt und somit
ein Ausgangssignal an das Addierglied 10 liefert. Bei
dieser Ausführungsform wird zusätzlich zur negativen
Rückkopplung des Aweichungssignals Ve eine negative
Rückkopplung des vom Spindelpositionsdetektor 23′
ausgegebenen Erfassungssignals Vf′ durchgeführt. Darum ist
das hydraulische System dieser Ausführungsform stabiler
als dasjenige der in Fig. 11 dargestellten
Ausführungsform. Das drosselnde, gerichtete Steuerventil
62 kann daher besser gesteuert werden als das der
Ausführungsform nach Fig. 11.
Die elektrische Schaltung der in Fig. 14 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung ist die gleiche wie die in
Fig. 13 gezeigte. Das in dieser Ausführungsform verwendete
solenoidgesteuerte Ventil unterscheidet sich jedoch von
demjenigen der Ausführungsform nach Fig. 13. Das in dieser
Ausführungsform verwendete solenoidgesteuerte Ventil ist
nämlich ein solenoidgesteuertes, proportional drosselndes,
gerichtetes Steuerventil 80 zur Steuerung der Zufuhr des
Hydraulikmediums in einen Servozylinder 77, der zur
Steuerung der Taumelscheibe einer hydraulischen Pumpe 71
mit veränderlicher Verdrängung und zur Entleerung des
Hydraulikmediums aus der Pumpe dient.
Bei der Hydraulikpumpe 71 mit veränderlicher Verdrängung
steuert die Taumelscheibe 74 den Hub eines Kolbens 73, der
in einem in Drehung zu versetzenden Zylinderblock 72
eingepaßt ist. Ein Vorspannzylinder 75 und eine
Vorspannfeder 76 drücken im Gegenuhrzeigersinn gegen ein
Ende der Taumelscheibe 74, um sie in Neigungslage zu
bringen, während ein Servozylinder 77 das andere Ende der
Taumelscheibe 74 in eine neutrale Position drückt, wodurch
die Entladungsmenge des hydraulischen Mediums gesteuert
wird.
Der Druckanschluß P des solenoidgesteuerten, proportional
drosselnden, gerichteten Steuerventils 80 wird mit der
Druckleitung 79 der hydraulischen Pumpe 71 sowohl mit
einer Last 78, als auch mit dem Vorspannzylinder 75
verbunden. Ein zweiter Anschluß C des drosselnden,
gerichteten Steuerventils 80, der mit dem Servozylinder 77
in Verbindung steht, wird durch die Spindel 82 entweder
mit dem Druckanschluß P oder mit dem Tankanschluß T in
Verbindung gebracht. Dabei gleitet die Spindel im
Verhältnis zur Größe des in das Solenoid 81 eingespeisten
Erregerstromes Ic, so daß die Entleerungsmenge des
hydraulischen Mediums aus der hydraulischen Pumpe 71
gesteuert wird. Die Druckleitung 79 ist über das
Drosselelement 85 an ein Pilotentlastungsventil 84
angeschlossen, das bei einem bestimmten hohen Druck öffnet
und Hydraulikmedium in den Tank 83 abläßt. Weil die
Spindel 150 des Sicherheitsventils 86 in Fig. 14 gegen die
Feder 87 nach links gleitet, und zwar aufgrund des vor und
hinter dem Drosselelement 85 durch die Entladung des
Hydraulikmediums in den Tank erzeugten Druckunterschiedes,
werden der Druckanschluß P des Sicherheitsventils 86 und
der zweite Anschluß C desselben miteinander in Verbindung
gebracht. Damit wird der in der Druckleitung 79
herrschende hohe Druck in den Servozylinder 77 ausgedehnt,
wodurch die Entladungsmenge an Hydraulikmedium aus der
hydraulischen Pumpe 71 rasch verringert wird.
Der Detektorabschnitt des hydraulischen Steuergerätes
dieser Ausführungsform weist die folgenden Komponenten
auf: einen Sensor 88 zur Erfassung der Neigung der
Taumelscheibe 74, wobei die Neigung der aus der
Hydraulikpumpe 71 abgelassenen Menge an Hydrauliköl
entspricht; einen Sensor 89 zur Erfassung des
Entladungsdruckes des Hydrauliköls; eine Fühlerschaltung
90, die eines der von beiden Sensoren 88 und 89
ausgegebenen Erfassungssignale Vf auswählt und somit ein
ausgewähltes Signal Vf an den Subtrahierer 6 der
elektrischen Schaltung liefert; und einen
Differentialwandler 91 mit einem beweglichen Kern 92, der
an einem Ende der Spindel 82 befestigt und mit Spulen 93
versehen ist, welche den beweglichen Kern 92 umgeben. Der
Differentialtransformator 91 gibt das für die Verschiebung
der Spindel 82 kennzeichnende Erfassungssignal Vf′ an den
zweiten Subtrahierer 6′ aus.
Nachstehend wird die Betriebsweise des hydraulischen
Steuergerätes dieser Ausführungsform beschrieben.
Der Subtrahierer 6 stellt die Abweichung zwischen dem für
den Sollentladungsdruck des hydraulischen Mediums oder für
die Sollentladungsmenge desselben kennzeichnende
Steuersignal Vo und dem für den Entladungsdruck des
hydraulischen Mediums oder für die Entladungsmenge
desselben kennzeichnende Erfassungssignal Vf fest, wobei
das Signal Vf von der Sensorschaltung 90 ausgegeben wird.
Dementsprechend liefert der Subtrahierer das
Abweichungsignal Ve (=Vo-Vf) an die
Kompensationsschaltung 14. Die Kompensationsschaltung 14
gleicht das Abweichungssignal Ve aus und liefert
entsprechend das kompensierte Abweichungssignal Ve′ an den
Subtrahierer 6′. Der Subtrahierer 6′ subtrahiert das vom
Differentialwandler 91 des drosselnden, gerichteten
Steuerventils 80 ausgegebene Erfassungssignal Vf′ vom
kompensierten Abweichungssignal Ve′, und liefert somit das
aus der Subtraktion hervorgegangene Signal V e 0
(=Ve′-Vf′) an den Verstärker 19. Der Verstärker 19
verstärkt das Signal V e 0 und gibt das verstärkte Signal
V e 1 an das Addierglied 10.
Das Addierglied 10 addiert das Signal V e 1, dessen
Wellenform in Fig. 14 dargestellt ist und das vom
Verstärker 19 geliefert wurde, zum Wechselstromsignal Vd
(100-400 Hz), dessen Wellenform in Fig. 14 dargestellt
ist und das vom Oszillator 12 geliefert wurde; und er gibt
ein durch die Addition erzeugtes Signal V e 2(=Ve 1+
Vd) an die nichtinvertierende Klemme des Komparators 8
aus. Der Komparator 8 unterzieht das an die
nichtinvertierende Klemme angelegte Signal V e 2 einer
Impulsbreiten-Modulation, unter Verwendung der Trägerwelle
Va (5 kHz), dessen Wellenform in Fig. 14 dargestellt ist
und das vom Oszillator 9 geliefert wird; und er gibt über
den die Rückkopplung kompensierenden Subtrahierer 15 das
Steuersignal Vc an den Spannungs-Strom-Wandler 13. Das
Verhältnis zwischen der Einschaltdauer des Steuersignals
Vc zur Ausschaltdauer desselben, das in Fig. 14 durch die
dick ausgezogenen Kurventeile markiert ist, erhöht sich
mit der Zunahme des Pegels des Signals V e 2. Der
Spannungs-Strom-Wandler 13 liefert einen Erregerstrom Ic,
der rasch mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet
wird, an das Solenoid 81 des drosselnden, gerichteten
Steuerventils 80, aber nur dann, wenn das Spannungssignal
Vc eingeschaltet ist (ON). Im drosselnden, gerichteten
Steuerventil 80 wird die Spindel 82 entsprechend der
Impulsdauer des Erregerstroms Ic verschoben. Das
drosselnde, gerichtete Steuerventil 80 verschiebt also die
Spindel 82 entsprechend der Impulsdauer des Erregerstromes
Ic und steuert die Öffnungen des Druckanschlusses P, des
zweiten Anschlusses C und des Tankanschlusses T, so daß
die Zufuhr des hydraulischen Mediums zum Servozylinder 77
der hydraulischen Pumpe 71 sowie die Entleerung desselben
gesteuert wird. Die Menge des aus der hydraulischen Pumpe
71 entladenen hydraulischen Mediums wird also durch
Rückkopplung gesteuert, so daß sich die Entladungsmenge
des hydraulischen Mediums einem Entladungsdruck oder einer
Entladungsmenge nähert, welche durch das Steuersignal Vo
bestimmt wird.
Weil bei diesem Vorgang das Steuersignal Vo durch eine
Trägerwelle Va mit einer Frequenz, die größer als die
Maximalfrequenz des Steuersignals Vo ist,
impulsbreitenmoduliert wird, kann das Signal Vo, das mit
hoher Geschwindigkeit alterniert, stets zuverlässig
impulsbreitenmoduliert werden. Wie in Fig. 18 gezeigt,
entsteht in dem bekannten Spannungs-Strom-Wandler und in
der Fühlerschaltung eine große Signalphasenverzögerung
sowie eine schnelle Abnahme und große Fluktuation der
Leistungsverstärkung des Erregerstromes, während beim
Spannungs-Strom-Wandler und bei der Fühlerschaltung gemäß
der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung derartige
Nachteile nicht auftreten. Daher kann die hydraulische
Pumpe 71 variabler Verdrängung mit einer sehr kurzen
Ansprechzeit und einer hohen Leistungsverstärkung
gesteuert werden. Weiter ist der hydraulische Kreis in
bezug auf äußere Störungen unempfindlich.
Dies geht aus der Kurvendarstellung der Fig. 15 hervor,
welche die Veränderungen des Erregerstromes Ic, die
Neigung der Taumelscheibe 74 und den Verlauf des
Entladungsdruckes wiedergibt, die auftreten, wenn die
Steuersignale Vop und Voq in das hydraulische
Steuergerät eingegeben werden. Der Erregerstrom Ic und die
Neigung der Taumelscheibe 74 erreichen den Normalzustand
jeweils in der kurzen Zeit von 0,12 Sekunden, was ein
Drittel der beim bekannten hydraulischen Steuergerät
erforderlichen Zeitdauer für den gleichen Zweck ist. Die
in Fig. 18 wiedergegebenen Kurvenverläufe zeigen, daß die
Ansprechzeit des elektrischen Stromes und der
Durchflußmenge des Hydrauliköls außergewöhnlich verbessert
wird und daß das Steuersystem des hydraulischen
Steuergerätes der vorliegenden Ausführungsform äußeren
Störungen standhält. Außerdem beträgt die für den
Druckanstieg erforderliche Zeitdauer weniger als 0,07
Sekunden. Diese Zeitdauer ist kürzer als die bei dem
bekannten hydraulischen Steuergerät für den gleichen Zweck
benötigte Zeitdauer. Weiter gibt es beim hydraulischen
Steuergerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform der
Erfindung nach Ansteigen des Druckes auf den gewünschten
Wert nur eine geringfügige Druckfluktuation.
Da ferner der Addierer 10 das Wechselstromsignal Vd
entsprechend der Zitterfrequenz dem Steuersignal Vo
hinzuaddiert, wird die Spindel 82 des mit drei Anschlüssen
ausgestatteten drosselnden, gerichteten Steuerventils 80
durch ständiges Anlegen der Zitterfrequenz gehindert, sich
an der zylindrischen Kammer zu reiben und darin blockiert
zu werden.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt das drosselnde,
gerichtete Steuerventil 80 den Differentialwandler 91 zur
Erfassung der Verschiebung der Spindel 82, während der
Subtrahierer 6′ eine negative Rückkopplung zum
kompensierten Abweichungssignal Ve′, unter Verwendung des
vom Differentialwandler gelieferten Erfassungssignals Vf′,
durchführt. Daher besitzt die hydraulische Pumpe 71 ein
ausgezeichnetes Ansprechverhalten.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den
bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben und unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig
beschrieben wurde, sei bemerkt, daß für Fachleute
verschiedene Ersatzlösungen und Modifikationen
offensichtlich sind. Derartige Auswechslungen und
Modifikationen fallen natürlich in den Rahmen der
vorliegenden Erfindung, wie sie durch die beigefügten
Ansprüche definiert ist.
Claims (11)
1. Hydraulisches Steuergerät mit einem Schaltelement (3),
das durch ein an eine Eingangsklemme (B) desselben
angelegtes Steuersignal (Vc) umgeschaltet wird, mit
einem solenoidgesteuerten Ventil (SV) mit einer
Spindel, die durch ein Gleichstromsolenoid (1)
betätigt und durch einen Erregerstrom angetrieben
wird, dessen Impulsdauer durch das Schaltelement (3)
gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß es
folgende Komponenten aufweist:
- - ein Addierglied (10) zum Addieren eines Steuersignals (Vo) und eines, eine Zitterfrequenz aufweisenden Wechselstromsignals (Vd);
- - einen Oszillator (9) zum Erzeugen eines Signals (Vf) mit einer konstanten Frequenz, die größer als die Maximalfrequenz des Steuersignals (Vo) ist;
- - einen Subtrahierer (6) zum Subtrahieren eines die Impulsdauer des Erregerstromes darstellenden und durch ein Tiefpaßfilter (5) eingegebenen Signals (Vf) von einem durch das Addierglied (10) ausgegebenen Signal; und
- - einen Komparator (8) zum Vergleichen eines vom Subtrahierer (6) ausgegebenen Signals (Ve) mit einem vom Oszillator (9) ausgegebenen Signal (Va) zwecks Ausgabe eines impulsbreitenmodulierten Steuersignals (Vc) an die Eingangsklemme (B) des Schaltelementes (3), so daß der Ein- und Ausschaltzustand des Schaltelementes (3) gesteuert wird.
2. Hydraulisches Steuergerät mit einem
solenoidgesteuerten Ventil (SV), mit:
- - einer von einer Gleichstromsolenoidvorrichtung (21) angetriebenen Spindel (22);
- - einem Detektorabschnitt zum Erfassen der Verschiebung der Spindel des solenoidgesteuerten Ventils (SV);
- - einem Subtrahierer (6) zum Subtrahieren eines vom Detektorabschnitt ausgegebenen Erfassungssignals (Vf) von einem Steuersignal (Vo), das einen Sollwert vorgibt;
- - einer Kompensationsschaltung (14) zum Kompensieren eines vom Subtrahierer (6) ausgegebenen Abweichungssignals (Ve) hinsichtlich mindestens eines der beiden Faktoren Leistungsverstärkung und Phasenverschiebung; und
- - einem ersten Spannungs-Strom-Wandler (13) zum Umwandeln eines von der Kompensationsschaltung (14) ausgegebenen kompensierten Abweichungssignals (Ve′) in einen Erregerstrom (Ic), um den Erregerstrom (Ic) an die Gleichstromsolenoidvorrichtung (21) des solenoidgesteuerten Ventils (SV) zu liefern, gekennzeichnet durch:
- - ein Addierglied zum Addieren eines eine Zitterfrequenz aufweisenden Wechselstromsignals (Vd) und eines kompensierten Abweichungssignals (Ve′), das von der Kompensationsschaltung (14) ausgegeben wird;
- - einen Oszillator (9) zum Erzeugen eines Signals (Va) mit einer konstanten Frequenz, die größer als die Maximalfrequenz des Steuersignals (Vo) ist; und
- - einen Komparator (8) zum Vergleichen des vom Oszillator (9) ausgegebenen Signals (Va) mit einem vom Addierglied (10) ausgegebenen Signal (V e 2), und zum Ausgeben eines impulsbreitenmodulierten Spannungssignals (Vc) an den ersten Spannungs-Strom-Wandler (13).
3. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte Ventil (SV) ein
solenoidgesteuertes, proportional drosselndes,
gerichtetes Steuerventil (20) vom Federversetzungstyp
ist, und daß der Detektorabschnitt ein
Positionsdetektor (23) zur Erfassung der Verschiebung
der Spindel (22) des drosselnden, gerichteten
Steuerventils (20) ist.
4. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte Ventil (SV) ein
solenoidgesteuertes, proportional drosselndes,
gerichtetes Steuerventil (30) ist, mit einem ersten
Gleichstromsolenoid (31 a), welches die
Gleichstromsolenoidvorrichtung bildet, und einem
zweiten Gleichstromsolenoid (31 b), welches die
Gleichstromsolenoidvorrichtung jeweils an beiden
Endabschnitten des Ventils bildet; daß der
Detektorabschnitt ein Positionsdetektor (23) zur
Erfassung der Verschiebung der Spindel (32) des
drosselnden, gerichteten Steuerventils (30) ist; und
daß das Gerät weiter einen Inverter (18) und einen
zweiten Spannungs-Strom-Wandler (16) aufweist, wobei
das vom Komparator (8) ausgegebene Spannungssignal
(Vc) durch den ersten Spannungs-Strom-Wandler (13) an
das erste Solenoid (31 a), und durch den Inverter (18)
und den zweiten Spannungs-Strom-Wandler (16) an das
zweite Solenoid (31 b) angelegt wird.
5. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte Ventil (SV) ein
solenoidgesteuertes, proportional drosselndes
Pilotventil (41) vom Federversetzungstyp ist und von
einem Erregerstrom (Ic) gesteuert wird, der vom
Spannungs-Strom-Wandler (13) geliefert wird, und daß
es ein gedrosseltes, gerichtetes Steuerventil (42) vom
Zentrierfedertyp aufweist, welches durch das durch das
Pilotventil (41) fließende Hydraulikmedium betrieben
und durch Federn (44, 45) in Richtung auf die
Ventilmittenposition gedrängt wird; und daß der
Detektorabschnitt ein Positionsdetektor (23) zur
Erfassung der Verschiebung der Spindel (46) des
drosselnden, gerichteten Steuerventils (42) ist.
6. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte, proportional drosselnde
Pilotventil (41) mit einem zweiten Positionsdetektor
(23′) zur Erfassung der Verschiebung der Spindel (48)
des Pilotventils (41) ausgestattet ist, und daß es
weiter einen zweiten Subtrahierer (6′) zum
Subtrahieren des vom zweiten Positionsdetektor (23′)
ausgegebenen Erfassungssignals (Vf′) von einem, von
der Kompensationsschaltung (14) ausgegebenen
Abweichungssignal (Ve′) aufweist, so daß ein durch die
Subtraktion erzeugtes Ausgangssignal (V e 1) an das
Addierglied (10) geliefert wird.
7. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte Ventil (SV) aufweist: ein
solenoidgesteuertes, proportional drosselndes
Pilotventil (30), dessen Spindel (32) durch Federn in
Richtung auf eine Ventilmittenposition gedrückt wird,
und das ein erstes Gleichstromsolenoid (31 a) besitzt,
welches die Gleichstromsolenoidvorrichtung bildet,
sowie ein zweites Gleichstromsolenoid (31 b), welches
das Gleichstromsolenoidmittel bildet; und ein
drosselndes, gerichtetes Steuerventil (42), dessen
Spindel (46) mit Hilfe von durch das Pilotventil (30)
fließendem Hydrdaulikmedium betrieben und durch Federn
(44, 45) in Richtung auf die Filtermittenposition
gedrückt wird; daß der Detektorabschnitt einen ersten
Positionsdetektor (23) zur Erfassung der Verschiebung
der Spindel (46) des drosselnden, gerichteten
Steuerventils (42) aufweist; und daß das Gerät weiter
einen Inverter (18) und einen zweiten
Spannungs-Strom-Wandler (16) besitzt, wobei das vom
Komparator (8) ausgegebene Spannungssignal (Vc) über
den ersten Spannungs-Strom-Wandler (13) an das erste
Solenoid (31 a), und über den Inverter (18) und den
zweiten Spannungs-Strom-Wandler (16) an das zweite
Solenoid (31 b) angelegt wird.
8. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Detektorabschnitt weiter aufweist: einen zweiten
Positionsdetektor (23′) zur Erfassung der Verschiebung
der Spindel (32) des solenoidgesteuerten, proportional
drosselnden Pilotventils (30) sowie einen zweiten
Subtrahierer (6′) zum Subtrahieren des vom zweiten
Positionsdetekor (23′) ausgegebenen Erfassungssignals
(Vf′) vom kompensierten, durch die
Kompensationsschaltung (14) ausgegebenen
Abweichungssignal (Ve′), so daß das durch die
Subtraktion erzeugte Signal (V e 1) an das Addierglied
(10) ausgegeben wird.
9. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte Ventil (SV) ein
solenoidgesteuertes, proportional drosselndes
Pilotventil (61) des Federversetzungstyps, welches von
dem vom Spannungs-Strom-Wandler (13) gelieferten
Erregerstrom (Ic) betrieben wird und ein drosselndes,
gerichtetes Steuerventil (62) aufweist, das eine
Spindel (66), einen Kolben (63) und eine Feder (64)
besitzt, welche die Spindel (66) über den Kolben (63)
in eine einzelne Richtung drückt, in welcher der Druck
des durch das Pilotventil (61) fließenden
Hydraulikmediums auf das eine Ende der Spindel (66)
und gegen den Kolben (63) sowie auf ein Ende des
Kolbens (63) und gegen die Spindel (66) gerichtet
wird, wobei die druckaufnehmende Fläche des Endes des
Kolbens (63) kleiner als diejenige der Spindel (66)
ist; und daß der Detektorabschnitt ein
Positionsdetektor (63) zur Erfassung der Verschiebung
der Spindel (66) des drosselnden, gerichteten
Steuerventils (62) ist.
10. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Detektorabschnitt weiter einen zweiten
Positionsdetektor (23′) zur Erfassung der Verschiebung
der Spindel (68) des solenoidgesteuerten, proportional
drosselnden Pilotventils (61) besitzt sowie weiter
einen zweiten Subtrahierer (6′) zum Subtrahieren des
vom zweiten Positionsdetektor (23′) ausgegebenen
Erfassungssignals (Vf′) vom kompensierten, von der
Kompensationsschaltung (14) ausgegebenen
Abweichungssignals (Ve′) aufweist, so daß ein durch
die Subtraktion erzeugtes Signal (V e 1) an das
Addierglied (10) ausgegeben wird.
11. Hydraulisches Steuergerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
solenoidgesteuerte Ventil (SV) ein
solenoidgesteuertes, proportional drosselndes,
gerichtetes Steuerventil (90) ist; daß das
solenoidgesteuerte proportional drosselnde, gerichtete
Steuerventil (80) die Zufuhr des Hydraulikmediums zum
und die Entleerung desselben aus dem
Volumensteuerelement (77) einer hydraulischen Pumpe
(71) mit variabler Verdrängung steuert; und daß der
Detektorabschnitt mindestens einen
Versorgungsdrucksensor (89) und einen
Versorgungsdruchflußsenssor (88) aufweist.
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