DE102007041021A1 - Control device for hydrostatic piston engine, has multiple pistons, which limit working space, and time average volume flow of control device is changeable, and volume of working space is changed with stroke of piston - Google Patents

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Abstract

The control device has multiple pistons, which limit a working space, and the time average volume flow of the control device is changeable. The volume of the working space is changed with the stroke of a piston and connectable with a high pressure line (16) by one valve, and with a low-pressure line (18) by another valve. One of the two valves of the working space is actively, ellectrically operatable. The actively operatable valve is operatable only in the partial stroke mode.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 2, 3, 4 oder 7. Die Steuereinrichtung ist für die Steuerung einer hydraulische Kolbenmaschine vorgesehen, die als Hydropumpe oder als Hydromotor ausgebildet sein kann und deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist. Die Kolbenmaschine weist eine Vielzahl von Kolben auf, die jeweils einen Arbeitsraum begrenzen, dessen Volumen sich mit dem Hub eines Kolbens verändert und der über ein erstes Ventil mit einem Hochdruckanschluss und über ein zweites Ventil mit einem Niederdruckanschluss verbindbar ist. Wenigstens eines der beiden Ventile eines Arbeitsraums ist aktiv elektrisch betätigbar. Die Steuereinrichtung umfasst ein elektronisches Steuergerät, von dem die aktiv betätigbaren Ventile der Arbeitsräume in einem Partialhubmodus, in dem nur ein verschieden großer Teil des Kolbenhubs genutzt wird, betreibbar sind.The The invention is based on a control device according to the preamble of claim 1, 2, 3, 4 or 7. The control device is for the Control of a hydraulic piston machine provided as Hydraulic pump or can be designed as a hydraulic motor and their time-average flow variable is. The piston engine has a plurality of pistons, the Each limit a work space, the volume of which with the Stroke of a piston changed and the over a first valve with a high pressure port and over second valve with a low pressure port is connectable. At least one of the two valves of a working space is electrically active actuated. The control device comprises an electronic control unit, of which the actively actuated valves the workrooms in a Partialhubmodus, in which only a different sized part the piston stroke is used, are operable.

Eine Steuereinrichtung gemäß den Oberbegriffen der genannten Patentansprüche ist aus der EP 1 537 333 B1 bekannt. Dabei sind die Arbeitsräume bzw. Kolben in einem Leerhubmodus, in dem der Kolbenhub nicht genutzt wird, in dem erwähnten Partialhubmodus, in dem nur ein Teil des Kolbenhubs genutzt wird, und in einem Vollhubmodus, in dem der volle Kolbenhub genutzt wird, betreibbar. Bei Volumenstrom null werden selbstverständlich alle Kolben im Leerhubmodus und bei maximalem Volumenstrom alle Kolben im Vollhubmodus betrieben. In der Schrift ist weiter ausgeführt, dass sich ausgehend von einem Volumenstrom null bei einem geringen Volumenstrom die Betriebssequenz aus Partialhubmodus und Leerhubmodus zusammensetzt und mit zunehmender Volumenstromanforderung der Anteil des Partialhubmodus gegenüber dem Leerhubmodus steigt. Bei weiter ansteigendem Volumenstrom fügt die Steuereinrichtung ab und zu Vollhübe zwischen Leer- und Partialhüben ein. Ausgehend von maximalem Volumenstrom werden bei abnehmender Volumenstromanforderung Leerhübe zwischen die Vollhübe geschoben. Unterhalb einer festen oder variablen Schwelle beginnt das Steuergerät, Leerhubmodus, Partialhubmodus und Vollhubmodus zu mischen. Für eine solche Art der Steuerung sind ein beträchtlicher Rechenaufwand und eine beträchtliche Rechnerleistung notwendig.A control device according to the preambles of said claims is known from EP 1 537 333 B1 known. The working chambers or pistons are in a Leerhubmodus in which the piston stroke is not used, in the mentioned Partialhubmodus in which only a portion of the piston stroke is used, and in a Vollhubmodus in which the full piston stroke is used, operable. At volumetric flow zero, of course, all pistons are operated in idle stroke mode and at maximum volumetric flow all pistons are in full-stroke mode. It is further stated in the document that, starting from a zero volume flow at a low volume flow, the operating sequence is composed of partial stroke mode and idle stroke mode and the proportion of the partial stroke mode increases with increasing volume flow requirement compared to the idle stroke mode. If the volume flow continues to increase, the control device occasionally inserts full strokes between empty and partial strokes. Starting from the maximum volumetric flow, as the volumetric flow demand decreases, idle strokes are pushed between the full strokes. Below a fixed or variable threshold, the controller begins to mix idle stroke mode, partial stroke mode, and full stroke mode. For such a type of control, a considerable computational effort and a considerable computing power are necessary.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Steuerung für eine hydraulische Kolbenmaschine, deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist und die die sonstigen Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist, zu finden, bei der der Regelalgorithmus nicht zu komplex ist, die sich durch einen geringeren Programmieraufwand und einen geringeren Bedarf an Rechnerleistung auszeichnet und für die kostengünstigere Elektronik eingesetzt werden kann.It the object, a control for a hydraulic piston machine, whose time-averaged volume flow is variable and the other Features from the preamble of claim 1, to where the control algorithm is not too complex through less programming and less need characterized by computer power and for the more cost-effective Electronics can be used.

Das gesetzte Ziel wird auf eine erste Weise gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch erreicht, dass die aktiv betätigbaren Ventile nur in dem Partialhubmodus betreibbar sind. Während bei der aus der EP 1 537 333 B1 bekannten Steuereinrichtung bei einem Volumenstrom, der zwischen null und dem maximalen Volumenstrom der Kolbenmaschine liegt, außer dem Partialhubmodus auch zumindest ein anderer Modus benutzt wird, wird nach der ersten Erfindungsvariante nur der Partialhubmodus benutzt. Dabei bilden Volumenstrom null und maximaler Volumenstrom Grenzfälle des Partialhubmodus.The set goal is achieved in a first manner according to the characterizing part of patent claim 1, characterized in that the actively actuated valves are operable only in the partial stroke mode. While at the out of the EP 1 537 333 B1 known control device at a volume flow which is between zero and the maximum volume flow of the piston engine, in addition to the Partialhubmodus at least one other mode is used, only the partial stroke mode is used according to the first variant of the invention. In this case, volume flow zero and maximum volume flow form borderline cases of the partial stroke mode.

Das gesetzte Ziel wird auf eine zweite Weise gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 2 dadurch erreicht, dass die aktiv betätigbaren Ventile nur in dem Partialhubmodus und in dem Leerhubmodus betreibbar sind. Dies bedeutet, dass bei einem Volumenstrom, der kleiner ist als der maximale Volumenstrom kein Kolben einen Vollnutzhub ausführt. Erst wenn der maximale Volumenstrom gefordert ist, machen alle Kolben volle Nutzhübe, die jedoch als Grenzfälle des Partialhubmodus zu betrachten sind.The set goal is in a second way according to the characterizing part of claim 2 achieved in that the actively operable Valves operable only in the partial stroke mode and in the Leerhubmodus are. This means that at a volume flow that is smaller as the maximum volume flow no piston performs a Vollnutzhub. First when the maximum flow is required, all pistons do full payloads, but as borderline cases of the partial stroke mode.

Das gesetzte Ziel wird auf eine dritte Weise gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 3 dadurch erreicht, dass die aktiv betätigbaren Ventile nur in dem Partialhubmodus und in dem Vollhubmodus betreibbar sind. Dies bedeu tet, dass bei einem Volumenstrom, der größer null ist kein Kolben einen Leerhub ausführt. Erst wenn kein Volumenstrom gefordert ist, machen alle Kolben volle Leerhübe. Dies ist jedoch als Grenzfall des Partialhubmodus zu betrachten.The set goal is in a third way according to the characterizing part of claim 3 achieved in that the actively operable Valves operable only in the partial stroke mode and in the full-stroke mode are. This means that at a flow rate greater than zero no piston performs a no-lift. Only if no volume flow is required, make all pistons full idle strokes. However, this is a borderline case of the partial stroke mode.

Das gesetzte Ziel wird auf eine vierte Weise gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4 dadurch erreicht, dass alle drei Modi nur auf eine gegrenzte Anzahl von Arbeitskammern angewendet werden und dass auf die übrigen Arbeitskammern nur der Leerlaufmodus und der Vollhubmodus angewendet werden.The set goal is in a fourth way according to the characterizing part of claim 4 achieved in that all three modes only on a limited number of working chambers are applied and that to the rest Work chambers only applied the idle mode and the full-stroke mode become.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Steuereinrichtung nach Patentanspruch 4 werden gemäß Patentanspruch 5 alle drei Modi nur auf jede zweite Arbeitskammer angewendet und/oder gemäß Patentanspruch 6 immer auf die gleichen Arbeitskammern angewendet.In Advantageous embodiment of the control device according to claim 4 are according to claim 5 apply all three modes only to every second working chamber and / or according to claim 6 always applied to the same working chambers.

Schließlich wird das gesetzte Ziel wird auf eine fünfte Weise gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 7 dadurch erreicht, dass nur die zweiten Ventile, also die niederdruckseitigen Ventile aktiv elektrisch betätigbar sind und alle drei Modi auf alle zweiten Ventile angewendet werden. Hochdruckseitig sind einfache, hydraulisch betätigte Rückschlagventile angeordnet. Die Kolbenmaschine ist dann zwar nur als Hydropumpe betreibbar. Es wird dadurch jedoch ein großer Anwendungsbereich von Hydromaschinen abgedeckt, in dem nur ein Pumpenbetrieb benötigt wird. Durch die Nutzung einfacher Rückschlagventile hochdruckseitig wird eine kompakte Bauweise erhalten. Der Gesamtwirkungsgrad ist insbesondere im Teilförderbereich gut. Vorzugsweise ist eine solche Hydropumpe, die saugseitig elektrisch betätigte Ventile hat, für mobile Anwendungen, wie Baumaschine, Landmaschinen, Bussen und Kommunalfahrzeugen vorgesehen, aber auch für stationäre Versorgungsaggregate einsetzbar.Finally, the set goal is achieved in a fifth way according to the characterizing part of claim 7, characterized in that only the second valves, so the low pressure side valves are actively electrically actuated and all three modes are applied to all the second valves. High-pressure side, simple, hydraulically operated check valves are arranged. The piston engine is then only operated as a hydraulic pump. However, it covers a large field of application of hydraulic machines in which only one pump operation is needed. By using simple non-return valves on the high pressure side, a compact design is obtained. The overall efficiency is good, especially in the partial conveying sector. Preferably, such a hydraulic pump, the suction side has electrically operated valves for mobile applications, such as construction equipment, agricultural machinery, buses and municipal vehicles provided, but also for stationary supply units used.

Gemäß Patentanspruch 8 wählt das elektronische Steuergerät in aufeinander folgenden Zyklen der Kolbenmaschine den Modus und im Partialhubmodus den Nutzhub eines Kolbens jeweils neu aus. Demgegenüber lässt sich der Rechen aufwand reduzieren, wenn gemäß Patentanspruch 9 der für eine Arbeitskammer einmal gewählte Modus über mindestens zwei aufeinander folgende Zyklen der Kolbenmaschine beibehalten wird. Bei einem Betrieb im Partialhubmodus wird dabei vorteilhafterweise auch die Höhe des Nutzhubes über mindestens zwei aufeinander folgenden Zyklen der Kolbenmaschine beibehalten. Dies gilt freilich in erster Linie nur, solange der Volumenstrom konstant ist. Ändert sich der Volumenstrom, kann dies anders sein.According to claim 8 selects the electronic control unit in consecutive cycles of the reciprocating engine the mode and in Partialhubmodus the Nutzhub a piston each new. In contrast, can be reduce the computational effort, if according to claim 9 of a working chamber once chosen Mode over maintained at least two consecutive cycles of the reciprocating engine becomes. When operating in Partialhubmodus is doing advantageously also the height the Nutzhubes over at least two consecutive cycles of the reciprocating engine maintained. This is of course only true as long as the Volume flow is constant. change the volume flow, this can be different.

Insbesondere wenn gemäß Patentanspruch 1 ein Betrieb nur im Partialhubmodus vorgesehen ist, werden bevorzugt alle Kolben jeweils gleich, also mit gleicher Größe des Nutzhubs betrieben. Das bedeutet, dass bei konstantem Volumenstrom pro Maschinenzyklus alle aktiven Kolben dieselbe Teilmenge zum gesamten Volumenstrom beitragen und nicht ein aktiver Kolben mehr fördert oder schluckt als ein anderer aktiver Kolben. Grundsätzlich können auch bei sich änderndem Volumenstrom über einen Maschinenzyklus hinweg die Teilmengen aller Kolben gleich sein und sich von Zyklus zu Zyklus ändern. Im Sinne einer schnellen Anpassung des Volumenstroms erscheint jedoch eine Änderung der Teilmengen innerhalb eines Maschinenzyklus günstiger.Especially if according to claim 1 an operation is provided only in Partialhubmodus are preferred all pistons in each case the same, ie operated with the same size of Nutzhubs. This means that at constant flow rate per machine cycle all active pistons the same subset to the total volume flow contribute and not an active piston promotes or absorbs more than one other active piston. in principle can even with changing Volume flow over A machine cycle across the subsets of all pistons to be the same and change from cycle to cycle. However, in terms of a quick adjustment of the volume flow appears a change the subsets within a machine cycle cheaper.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß angesteuerten Kolbenmaschine sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.Two embodiments an inventively driven Piston engine are shown in the drawings. Based on this Drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 ein abgewickeltes Kolbengehäuse einer Axialkolbenpumpe mit neun Kolben und aktiv gesteuertem Saugventil und das zugehörige Steuergerät und 1 a unwound piston housing an axial piston pump with nine pistons and actively controlled suction valve and the associated control unit and

2 einen Ausschnitt aus einer zweiten Kolbenmaschine, bei der ein Einlassventil und ein Auslassventil jedes Arbeitsraums aktiv steuerbar sind und die als Pumpe und als Motor betreibbar ist. 2 a section of a second piston engine, in which an inlet valve and an outlet valve of each working space are actively controlled and which is operable as a pump and a motor.

Nach 1 besitzt eine Axialkolbenpumpe oder Radialkolbenpumpe ein feststehendes Gehäuseteil 10, das gleichmäßig um eine Mittelachse herum verteilt neun Sackbohrungen 11 aufweist. in jede Sackbohrung 11 taucht ein Kolben 12.n (n = 1 bis 9) ein, der in der Sackbohrung einen Arbeitsraum 13.n (n = 1 bis 9) begrenzt, dessen Volumen sich ändert, wenn sich der eintauchende Kolben in Achsrichtung der Sackbohrung bewegt. Jeder Kolben 12.n stützt sich über einen Kolbenschuh 14 an einer Schrägfläche 15 einer nicht näher dargestellten Taumelscheibe oder an einem Hubring ab, die bzw. der fest mit einer ebenfalls nicht dargestellten Welle verbunden ist. Damit die Kolbenschuhe an der Schrägfläche 15 bzw. am Hubring sicher verbleiben, kann für jeden Kolben eine Feder vorgesehen sein, die den Kolbenschuh mit einer gewissen Kraft gegen die Taumelscheibe bzw. den Hubring drückt.To 1 has an axial piston pump or radial piston pump a fixed housing part 10 , which distributes uniformly around a central axis around nine blind holes 11 having. in every blind hole 11 a piston emerges 12.n (n = 1 to 9), which in the blind bore a working space 13.n (n = 1 to 9) whose volume changes as the plunging piston moves in the axial direction of the blind bore. Every piston 12.n is supported by a piston shoe 14 on an inclined surface 15 a swash plate not shown or on a lifting ring, which is fixedly connected to a shaft, also not shown. So that the piston shoes on the inclined surface 15 or remain securely on the cam ring, a spring may be provided for each piston, which presses the piston shoe with a certain force against the swash plate or the cam ring.

Zwischen jedem Arbeitsraum 13.n und einer an die Kolbenpumpe angeschlossenen, allen Arbeitsräumen gemeinsamen Druckleitung 16 ist ein zum Arbeitsraum hin sperrendes Rückschlagventil 17.n (n = 1 bis 9) angeordnet, das das Druckventil eines Arbeitsraums darstellt. Alle Druckventile werden allein von der Druckdifferenz zwischen dem jeweiligen Arbeitsraum und der Druckleitung und einer eventuell vorhandenen, in Schließrichtung wirkenden, schwachen Feder, also rein passiv gesteuert. Da somit nur ein Druckmittelfluss von einem Arbeitsraum in die Druckleitung möglich ist, ist die gezeigte Maschine, wie schon ausgedrückt, eine Hydropumpe.Between each workspace 13.n and a pressure line connected to the piston pump and common to all working spaces 16 is a non-return valve blocking the working area 17.n (n = 1 to 9) arranged, which represents the pressure valve of a working space. All pressure valves are controlled solely passive by the pressure difference between the respective working space and the pressure line and any existing, acting in the closing direction, weak spring. Since only a pressure medium flow from a working space into the pressure line is thus possible, the machine shown, as already expressed, is a hydraulic pump.

Zwischen jedem Arbeitsraum 13.n und einer an die Kolbenpumpe angeschlossenen, allen Arbeitsräumen gemeinsamen Tankleitung 18 ist ein zum Arbeitsraum hin öffnendes Rückschlagventil 19.n (n = 1 bis 9) angeordnet, das das Saugventil eines Arbeitsraums darstellt. Zu jedem Saugventil gehört ein Elektromagnet 20.n (n = 1 bis 9), mit dem das Saugventil direkt oder elektrohydraulisch vorgesteuert offen gehalten werden kann. Die Saugventile sind also aktiv gesteuerte Ventile.Between each workspace 13.n and a tank line connected to the piston pump and common to all working spaces 18 is a non-return valve opening to the workspace 19.n (n = 1 to 9) arranged, which represents the suction valve of a working space. Each suction valve has an electromagnet 20.n (n = 1 to 9), with which the suction valve can be kept open directly or electro-hydraulically pilot operated. The suction valves are thus actively controlled valves.

Ihrer Steuerung dient ein elektronisches Steuergerät 25, das über eine Eingangsleitung 26 einen Sollwert für die Größe des Volumenstroms in der Druckleitung 16 erhält. An diese ist ein elektrischer Sensor 27 angeschlossen, der die Größe des Volumenstroms in der Druckleitung erfasst und über eine Leitung 28 ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 25 abgibt. Dem Steuergerät wird außerdem über eine Leitung 29 noch ein Signal zugeführt, das dem Drehwinkel der Taumelscheibe bzw. der Antriebswelle der Hydropumpe entspricht. Aus diesem Signal wird durch Differentiation auch die Drehzahl der Hydropumpe ermittelt. Vom Steuergerät führt zu jedem Elektromagnet 20.n eine Steuerleitung 30.n (n = 1 bis 9).Your control is an electronic control unit 25 that via an input line 26 a setpoint for the size of the volume flow in the pressure line 16 receives. At this is an electrical sensor 27 connected, which detects the size of the volume flow in the pressure line and via a line 28 a corresponding signal to the control unit 25 emits. The controller is also via a line 29 nor fed a signal corresponding to the angle of rotation of the swash plate or the drive shaft of the hydraulic pump. From this signal, the speed of the hydraulic pump is determined by differentiation. From the controller leads to every electromagnet 20.n a control line 30.n (n = 1 to 9).

Werden bei der Hydropumpe nach 1 die Saugventile 19.n nicht aktiv gesteuert, so hängt die Fördermenge allein von der Drehzahl ab. Wenn sich ein Kolben 12.n aus einer Sackbohrung im Saughub herausbewegt, vergrößert sich der entsprechende Arbeitsraum 13.n. Das Saugventil 19.n öffnet sich und es strömt Druckflüssigkeit aus der Tankleitung 18 in den Arbeitsraum hinein. Im unteren Totpunkt kehrt sich die Bewegungsrichtung des Kolbens um und der Arbeitsraum verkleinert sich im folgenden Förderhub. Der Druck im Arbeitsraum steigt an, bis sich das Druckventil 17.n öffnet. Dann wird bis zum oberen Totpunkt des Kolbens Druckflüssigkeit über das Druckventil in die Druckleitung 16 verdrängt. Das Fördervolumen der Hydropumpe, das ist die Fördermenge pro Umdrehung, ist maximal.Become at the hydraulic pump 1 the suction valves 19.n not actively controlled, so the flow depends solely on the speed. When there is a piston 12 .n moved out of a blind hole in the suction stroke, increases the corresponding working space 13.n , The suction valve 19.n opens and flows pressure fluid from the tank line 18 into the workroom. At bottom dead center, the direction of movement of the piston reverses and the working space decreases in the following delivery stroke. The pressure in the working space increases until the pressure valve 17.n opens. Then, until the top dead center of the piston pressure fluid via the pressure valve in the pressure line 16 repressed. The delivery volume of the hydraulic pump, which is the flow rate per revolution, is maximum.

Um das Fördervolumen der Hydropumpe zu verringern, werden nun in einer ersten Steuerungsvariante die Saugventile 19.n aller Arbeitsräume 13.n beginnend vom unteren Totpunkt eines jeden Kolbens über einen gewissen Drehwinkel der Taumelscheibe bzw. des Hubrings und damit über einen gewissen Hub des Kolbens durch Ansteuerung des entsprechenden Elektromagneten 20.n offen gehalten. Es wird also zunächst von jedem Kolben ein Teil der sich im Arbeitsraum befindlichen Druckflüssigkeit über das offene Saugventil weitgehend drucklos in die Tankleitung 18 verdrängt. Die Elektromagnete können dabei irgendwann während der Bewegung des zugehörigen Kolbens vom oberen Tot punkt zum unteren Totpunkt an Spannung gelegt werden, da die Saugventile während dieser Kolbenbewegung ohnehin offen sind. Die Entregung der Elektromagnete dagegen muss unter Berücksichtigung der Drehzahl genau zu dem auf die gewünschte Fördermenge abgestimmten Hub eines Kolbens erfolgen. Je geringer die Fördermenge sein soll, desto länger sind die Saugventile 19.n offen zu halten, bis sie schließlich bei einer Fördermenge null überhaupt nicht mehr geschlossen werden. Bei dieser Steuerungsvariante werden die Saugventile, die. bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach 1 die aktiv betätigbaren Ventile sind, nur im Partialhubmodus betrieben.In order to reduce the delivery volume of the hydraulic pump, now in a first control variant, the suction valves 19.n all workspaces 13.n starting from the bottom dead center of each piston over a certain angle of rotation of the swash plate or the cam ring and thus over a certain stroke of the piston by controlling the corresponding electromagnet 20.n kept open. It is therefore first of each piston part of the pressure fluid located in the working chamber via the open suction valve largely depressurized in the tank line 18 repressed. The electromagnets can at some point during the movement of the associated piston from the top dead point to bottom dead center to voltage, since the suction valves are open during this piston movement anyway. The de-energizing of the electromagnets, on the other hand, has to be carried out taking into account the rotational speed exactly to the stroke of a piston which is matched to the desired delivery rate. The lower the flow rate should be, the longer the suction valves 19.n until they are finally closed at zero delivery. In this control variant, the suction valves, the. in the embodiment shown by 1 the actively actuated valves are only operated in partial stroke mode.

In einer zweiten Steuerungsvariante werden, um ausgehend vom maximalen Fördervolumen das Fördervolumen der Hydropumpe zu verringern, in einem Pumpenzyklus, also innerhalb einer Umdrehung der Taumelscheibe oder des Hubrings, die Saugventile 19.n eines Teils der Arbeitsräume 13.n während des gesamten Förderhubs eines Kolbens 12.n offen gehalten. Diese Arbeitsräume werden im Leerhubmodus betrieben. Die Saugventile 19.n der anderen Arbeitsräume 13.n werden beginnend vom unteren Totpunkt der entsprechenden Kolben nur über einen gewissen Drehwinkel der Taumelscheibe bzw. des Hubrings und damit über einen gewissen Hub des Kolbens durch Ansteuerung des entsprechenden Elektromagneten 20.n offen gehalten. Diese Arbeitsräume werden im Partialhubmodus betrieben. Bei gleicher Fördermenge ist bei der zweiten Steuerungsvariante der Nutzhub der im Partialhubmodus betriebenen Kolben natürlich größer als bei der ersten Steuerungsvariante, so dass die Elektromagnete näher am unteren Totpunkt der im Partialhubmodus betriebenen Kolben entregt werden und die entsprechende Saugventile näher am unteren Totpunkt schließen. Mit der Verringerung der Fördermenge nimmt die Anzahl der pro Pumpenzyklus im Leerhubmodus betriebenen Kolben immer mehr zu, bis schließlich bei Fördermenge null alle Kolben den Leerhubmodus haben.In a second control variant, in order to reduce the delivery volume of the hydraulic pump starting from the maximum delivery volume, the intake valves are in a pump cycle, ie within one revolution of the swash plate or the cam ring 19.n a part of the workrooms 13.n during the entire delivery stroke of a piston 12.n kept open. These work spaces are operated in Leerhubmodus. The suction valves 19.n the other workrooms 13.n are starting from the bottom dead center of the corresponding piston only over a certain angle of rotation of the swash plate or the cam ring and thus over a certain stroke of the piston by driving the corresponding electromagnet 20.n kept open. These workspaces are operated in Partialhubmodus. With the same delivery rate, the useful stroke of the pistons operated in the partial stroke mode is naturally greater in the second control variant than in the first control variant, so that the electromagnets are de-energized closer to the bottom dead center of the pistons operated in the partial stroke mode and the corresponding intake valves close closer to the bottom dead center. As the flow rate is reduced, the number of pistons operating in the idle stroke mode increases more and more until, finally, at zero delivery, all pistons have the idle stroke mode.

In einer dritten Steuerungsvariante sind, um ausgehend vom maximalen Fördervolumen das Fördervolumen der Hydropumpe zu verringern, in einem Pumpenzyklus, also innerhalb einer Umdrehung der Taumelscheibe bzw. des Hubrings, die Saugventile 19.n eines Teils der Arbeitsräume 13.n während des gesamten Förderhubs eines Kolbens 12.n geschlossen. Diese Arbeitsräume werden im Vollhubmodus betrieben. Die Saugventile 19.n der anderen Arbeitsräume 13.n werden beginnend vom unteren Totpunkt der entsprechenden Kolben nur über einen gewissen Drehwinkel der Taumelscheibe bzw. des Hubrings und damit über einen gewissen Hub des Kolbens durch Ansteuerung des entsprechenden Elektromagneten 20.n offen gehalten. Diese Arbeitsräume werden im Partialhubmodus betrieben. Bei gleicher Fördermenge ist bei der dritten Steuerungsvariante der Nutzhub der im Partialhubmodus betriebenen Kolben natürlich kleiner als bei der ersten Steuerungsvariante, so dass die Elektromagnete weiter weg vom unteren Totpunkt der im Partialhubmodus betriebenen Kolben entregt werden und die entsprechende Saugventile weiter weg vom unteren Totpunkt schließen.In a third control variant, in order to reduce the delivery volume of the hydraulic pump starting from the maximum delivery volume, the intake valves are in one pump cycle, ie within one revolution of the swash plate or the cam ring 19.n a part of the workrooms 13.n during the entire delivery stroke of a piston 12.n closed. These workrooms are operated in full-stroke mode. The suction valves 19.n the other workrooms 13.n are starting from the bottom dead center of the corresponding piston only over a certain angle of rotation of the swash plate or the cam ring and thus over a certain stroke of the piston by driving the corresponding electromagnet 20.n kept open. These workspaces are operated in Partialhubmodus. With the same delivery rate, the useful stroke of the pistons operated in the partial stroke mode is naturally smaller in the third control variant than in the first control variant, so that the electromagnets are further de-energized away from the bottom dead center of the pistons operated in the partial stroke mode and the corresponding intake valves close further away from bottom dead center.

In einer vierten Steuerungsvariante werden, um ausgehend vom maximalen Fördervolumen das Fördervolumen der Hydropumpe zu verringern, in einem Pumpenzyklus, also innerhalb einer Umdrehung der Taumelscheibe bzw. des Hubrings, alle drei Betriebsmodi, nämlich Leerhubmodus, Partialhubmodus und Vollhubmodus, nur auf eine begrenzte Anzahl von Arbeitskammern angewendet, während die übrigen Arbeitskammern nur im Leerhubmodus und im Vollhubmodus betrieben werden. Zum Beispiel sind je nach dem augenblicklichen Fördermengenbedarf in jedem Pumpenzyklus für die Kolben 12.1, 12.3, 12.5, 12.7 und 12.9 alle drei Modi und für die Kolben 12.2, 12.4, 12.6 und 12.8 nur der Leerhubmodus, in dem ein Saugventil während des gesamten Förderhubs eines Kolbens offen ist, und der Vollhubmodus, in dem ein Saugventil während des gesamten Förderhubs eines Kolbens geschlossen ist, möglich. Denkbar wäre auch, über die Zyklen hinweg zum Beispiel jeden nten, zum Beispiel jeden zweiten Kolben in allen drei Modi bzw. nur im Leerhubmodus oder im Vollhubmodus zu betreiben. Zum Beispiel wären in einem Zyklus für die Kolben 12.1, 12.3, 12.5, 12.7 und 12.9 alle drei Modi und für die Kolben 12.2, 12.4, 12.6 und 12.8 nur der Leerhubmodus und der Vollhubmodus und im folgenden Zyklus für die Kolben 12.2, 12.4, 12.6 und 12.8 alle drei Modi und für die Kolben 12.1, 12.3, 12.5, 12.7 und 12.9 nur der Leerhubmodus und der Vollhubmodus möglich. Ist allgemein der Betrieb jedes nten Kolbens nur im Leerhubmodus und im Vollhubmodus möglich, so ist die Abfolge der in den verschiedenen Modi betreibbaren Kolben über die Zyklen gleich, wenn die Gesamtzahl der Kolben ein ganzzahliges Vielfache von n ist.In a fourth control variant, in order to reduce the delivery volume of the hydraulic pump starting from the maximum delivery volume, in a pump cycle, ie within one revolution of the swash plate or the cam ring, all three operating modes, namely Leerhubmodus, Partialhubmodus and Vollhubmodus, only a limited number of Working chambers used, while the remaining working chambers are operated only in Leerhubmodus and in Vollhubmodus. For example, depending on the instantaneous delivery demand in each pump cycle for the pistons 12.1 . 12.3 . 12.5 . 12.7 and 12.9 all three modes and for the pistons 12.2 . 12.4 . 12.6 and 12.8 only the Leerhubmodus in which a suction valve during the entire delivery stroke of a piston is open, and the Vollhubmodus in which a suction valve is closed during the entire delivery stroke of a piston, possible. It would also be conceivable, across the cycles to Example, every nth, for example, every second piston in all three modes or only in Leerhubmodus or in Vollhubmodus to operate. For example, in one cycle would be for the pistons 12.1 . 12.3 . 12.5 . 12.7 and 12.9 all three modes and for the pistons 12.2 . 12.4 . 12.6 and 12.8 only the idle stroke mode and the full-stroke mode and in the following cycle for the pistons 12.2 . 12.4 . 12.6 and 12.8 all three modes and for the pistons 12.1 . 12.3 . 12.5 . 12.7 and 12.9 only the idle stroke mode and the full-stroke mode possible. In general, if the operation of each nth piston is possible only in idle and full-stroke modes, the sequence of pistons operable in the various modes is the same over the cycles if the total number of pistons is an integer multiple of n.

Ein einmal ausgewählter Modus kann auch über mindestens zwei aufeinander folgende Pumpenzyklen beibehalten werden. Ebenso kann für einen im Partialhub betriebenen Kolben der Nutzhub über mindestens zwei Pumpenzyklen beibehalten werden.One once selected Mode can also over at least two consecutive pump cycles are maintained. Likewise, for a operated in Partialhub piston the Nutzhub over at least two pump cycles are maintained.

In einer fünften Steuerungsvariante werden für eine bestimmte, veränderbare Fördermenge und/oder einen bestimmten, veränderbaren Pumpendruck und damit für ein bestimmtes, veränderbares Fördervolumen der in 1 gezeigten Hydropumpe, bei der nur die Saugventile aktiv steuerbar und die Druckventile einfache Rückschlagventile sind, in einem Pumpenzyklus, also innerhalb einer Umdrehung der Taumelscheibe bzw. des Hubrings, alle drei Betriebsmodi, nämlich Leerhubmodus, Partialhubmodus und Vollhubmodus, auf alle Arbeitskammern angewendet. Dabei ist eine solche Steuerung möglich, dass für die Arbeitskammern in jedem Zyklus der Hubmodus und im Falle des Partialhubmodus auch der effektive Förderhub aus den Istwerten der gemessenen Parameter und den Sollwerten für die Fördermenge und/oder den Pumpendruck neu berechnet wird.In a fifth control variant are for a certain, variable flow rate and / or a specific, variable pump pressure and thus for a particular, variable delivery volume of in 1 shown in the hydraulic pump, in which only the suction valves are actively controlled and the pressure valves are simple check valves, all three operating modes, namely Leerhubmodus, Partialhubmodus and Vollhubmodus applied to all working chambers in a pump cycle, ie within a revolution of the swash plate or the cam ring. In this case, such a control is possible that for the working chambers in each cycle, the stroke mode and in the case of Partialhubmodus also the effective delivery stroke from the actual values of the measured parameters and the setpoint values for the flow rate and / or the pump pressure is recalculated.

Auch bei dieser Steuerungsvariante kann ein einmal ausgewählter Modus über mindestens zwei aufeinander folgende Pumpenzyklen beibehalten werden. Ebenso kann für einen im Partialhub betriebenen Kolben der Nutzhub über mindestens zwei Pumpenzyklen beibehalten werden.Also With this control variant, a once selected mode can have at least two consecutive pump cycles are maintained. As well can for a operated in Partialhub piston the Nutzhub over at least two pump cycles are maintained.

In 2 erkennt man einen von mehreren Kolben 12 einer Radial- oder Axialkolbenmaschine, der in eine Sackbohrung 11 eines Gehäuseteils 10 verschieden weit eintauchen kann und in der Sackbohrung einen Arbeitsraum 13 begrenzt, dessen Volumen sich ändert, wenn sich der eintauchende Kolben in Achsrichtung der Sackbohrung bewegt.In 2 you can see one of several pistons 12 a radial or axial piston machine in a blind hole 11 a housing part 10 can dive different far and in the blind hole a work space 13 limited, whose volume changes when the plunging piston moves in the axial direction of the blind bore.

Zwischen dem Arbeitsraum 13 und einer Niederdruckleitung 18 befindet sich ein als Sitzventil ausgebildetes Auslassventil 35, das ein tellerartiges Schließelement 36 besitzt, das von einer schwachen Schraubendruckfeder 37 in Öffnungsrichtung belastet ist. Ist der Druck im Arbeitsraum um mindestens das Druckäquivalent der Druckfeder 37 größer als in der Niederdruckleitung 18, so wird das Auslassventil 35 durch die Druckdifferenz geschlossen. Die Druckfeder 37 umgibt einen Stößel 38, der mit dem Anker eines Elektromagneten 39 fest verbunden ist. Wenn der Elektromagnet 39 erregt ist, unterstützt er die Druckfeder 37 beim Offenhalten des Auslassventils 35.Between the workspace 13 and a low pressure line 18 there is a designed as a seat valve exhaust valve 35 , which is a plate-like closing element 36 owns that from a weak helical compression spring 37 loaded in the opening direction. Is the pressure in the working space at least the pressure equivalent of the compression spring 37 larger than in the low pressure line 18 so will the exhaust valve 35 closed by the pressure difference. The compression spring 37 surrounds a pestle 38 that with the armature of an electromagnet 39 is firmly connected. When the electromagnet 39 is energized, it supports the compression spring 37 while keeping open the exhaust valve 35 ,

Zwischen dem Arbeitsraum 13 und einer Hochdruckleitung 16 befindet sich ein Einlassventil 45, das sehr ähnlich dem Auslassventil 35 gestaltet ist und ebenfalls ein tellerartiges Schließelement 46 besitzt, das von einer schwachen Schraubendruckfeder 47 in Öffnungsrichtung belastet ist. Die Druckfeder 47 umgibt einen Stößel 48, der mit dem Anker eines Elektromagneten 49 fest verbunden ist. Wenn der Elektromagnet 49 erregt wird, schließt er das Einlassventil 45 gegen die Kraft der Druckfeder 47 und gegen eine Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Druckleitung und dem Druck im Arbeitsraum.Between the workspace 13 and a high pressure line 16 there is an inlet valve 45 that is very similar to the exhaust valve 35 is designed and also a plate-like closing element 46 owns that from a weak helical compression spring 47 loaded in the opening direction. The compression spring 47 surrounds a pestle 48 that with the armature of an electromagnet 49 is firmly connected. When the electromagnet 49 is energized, he closes the intake valve 45 against the force of the compression spring 47 and against a pressure difference between the pressure in the pressure line and the pressure in the working space.

Die beiden Elektromagnete 39 und 49 werden von einem elektronischen Steuergerät 25 angesteuert, dem unter anderem über die Leitung 26 ein Sollwert für eine Drehzahl des Hydromaschine und ein Signal von einem Positionsgeber 50 zugeführt wird, der die Position des Kolbens 12 in der Sackbohrung 11 direkt oder zum Beispiel über den Drehwinkel einer Abtriebswelle indirekt erfasst.The two electromagnets 39 and 49 be from an electronic control unit 25 controlled, among other things, over the line 26 a setpoint for a speed of the hydraulic machine and a signal from a position sensor 50 is fed to the position of the piston 12 in the blind hole 11 detected directly or indirectly, for example via the rotation angle of an output shaft.

Eine Maschine nach 2 ist als Hydromotor mit veränderbarem Schluckvolumen betreibbar. Bei einem Betrieb mit maximalem Schluckvolumen ist während der gesamten Bewegung des Kolbens 12 vom oberen Totpunkt, in dem der Arbeitsraum am kleinsten ist, zum unteren Totpunkt, in dem der Arbeitsraum am größten ist, das Einlassventil offen. Das Auslassventil wird im oberen Totpunkt durch den sich nach dem Öffnen des Einlassventils im Arbeitsraum aufbauenden Druck geschlossen. Im unteren Totpunkt oder kurz vor Erreichen des unteren Totpunkts wird der Elektromagnet 49 erregt und dadurch das Einlassventil 45 geschlossen. Das Auslassventil 35 wird durch Erregung des Elektromagneten 39 geöffnet und offen gehalten, so dass der Kolben bei der folgenden Aufwärtsbewegung die im Arbeitsraum 13 befindliche Druckflüssigkeit über das Auslassventil 35 in die Niederdruckleitung verdrängen kann. Hier wird also der Kolben im Vollhubmodus betrieben.A machine after 2 is operable as a hydraulic motor with variable displacement. When operating with maximum displacement, it is during the entire movement of the piston 12 from top dead center, in which the working space is smallest, to bottom dead center, in which the working space is greatest, the inlet valve is open. The exhaust valve is closed at top dead center by the building up in the working space after opening the inlet valve pressure. At bottom dead center or shortly before reaching bottom dead center, the electromagnet 49 energized and thereby the inlet valve 45 closed. The outlet valve 35 is due to excitation of the electromagnet 39 opened and held open, so that the piston in the subsequent upward movement in the working space 13 located pressure fluid via the outlet valve 35 can displace into the low pressure line. So here the piston is operated in Vollhubmodus.

Bei einem Betrieb des Hydromotors mit einem kleineren als dem maximalen Schluckvolumen, wird der Elektromagnet 49 schon erregt und damit das Einlassventil 45 geschlossen, noch ehe der Kolben 12 den unteren Totpunkt erreicht hat. Der Druck im Arbeitsraum 13 bricht aufgrund der weiteren Bewegung des Kolbens 12 zusammen, so dass das Auslassventil 35 öffnet und während des Weges des Kolbens 12 bis zum unteren Totpunkt Druckflüssigkeit aus der Niederdruckleitung 18 in den Arbeitsraum 13 nachgesaugt wird. Spätestens im unteren Totpunkt des Kolbens 12 wird der Elektromagnet 39 erregt, so dass das Auslassventil 35 während der folgenden Aufwärtsbewegung des Kolbens 12 offen bleibt. Hier wird also der Kolben im Partialhubmodus betrieben.When operating the hydraulic motor with a smaller than the maximum displacement, the electromagnet 49 already excited and thus the inlet valve 45 closed, before the piston 12 has reached the bottom dead center. The pressure in the workroom 13 breaks due to the further Be movement of the piston 12 together, leaving the exhaust valve 35 opens and during the way of the piston 12 until bottom dead center pressure fluid from the low pressure line 18 in the workroom 13 is sucked. Latest at the bottom dead center of the piston 12 becomes the electromagnet 39 energized, leaving the exhaust valve 35 during the subsequent upward movement of the piston 12 remains open. So here the piston is operated in Partialhubmodus.

Bleibt während der gesamten Bewegung des Kolbens 12 vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt und zurück zum oberen Totpunkt das Einlassventil 45 geschlossen und das Auslassventil 35 geöffnet, so ist dies ein Betrieb im Leerhubmodus.Remains throughout the movement of the piston 12 from top dead center to bottom dead center and back to top dead center, the inlet valve 45 closed and the exhaust valve 35 opened, this is an operation in Leerhubmodus.

Wie oben bezüglich 1 beschrieben können nun auch bei dem Hydromotor nach 2 in einer ersten Steuerungsvariante alle Kolben 12 im Partialhubmodus betrieben werden.As above regarding 1 can now also described in the hydraulic motor 2 in a first control variant all pistons 12 be operated in Partialhubmodus.

In einer zweiten Steuerungsvariante werden die Kolben nur im Partialhubmodus und im Leerhubmodus betrieben werden.In a second control variant, the pistons are only in Partialhubmodus and operated in Leerhubmodus.

In einer dritten Steuerungsvariante werden die Kolben nur im Partialhubmodus und im Vollhubmodus betrieben.In a third control variant, the pistons are only in Partialhubmodus and operated in full-stroke mode.

In der vierten Steuerungsvariante werden alle Modi, also Leerhubmodus, Partialhubmodus und Vollhubmodus nur auf eine begrenzte Anzahl von Arbeitsräumen angewendet, während die übrigen Arbeitsräume nur im Leerhubmodus und im Vollhubmodus betrieben werden.In the fourth control variant, all modes, ie Leerhubmodus, Partial stroke mode and full stroke mode limited to a limited number of workrooms applied while the remaining workrooms only be operated in idle and full-stroke mode.

Die Kolbenmaschine nach 2 kann auch als Hydropumpe verwendet werden. Dazu werden in den verschiedenen Modi die Elektromagnete 39 und die Auslassventile 35 genauso angesteuert wie die Ventile 19.n aus 1. Die Auslassventile 35 werden also über den gesamten Weg eines Kolbens vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt (Leerhub), über einen Teil des Weges (Partialhub) oder überhaupt nicht offen gehalten (Vollhub). Immer dann, wenn das Auslassventil während des Förderhubs offen gehalten wird und während des gesamten Saughubs eines Kolbens 12 muss das Einlassventil 45 durch Erregung des Elektromagneten 49 geschlossen gehalten werden.The piston engine after 2 can also be used as a hydraulic pump. For this purpose, in different modes, the electromagnets 39 and the exhaust valves 35 as controlled as the valves 19.n out 1 , The exhaust valves 35 Thus, over the entire path of a piston from bottom dead center to top dead center (idle stroke), over part of the way (partial stroke) or not kept open (full stroke). Whenever the exhaust valve is kept open during the delivery stroke and during the entire intake stroke of a piston 12 must be the inlet valve 45 by excitation of the electromagnet 49 be kept closed.

Natürlich können in einer Variante der Kolbenmaschine nach 2 die beiden Ventile 35 und 45 auch so gestaltet sein, dass die Druckfedern 37 und 47 das Schließelement in Richtung schließen beaufschlagen.Of course, in a variant of the reciprocating engine after 2 the two valves 35 and 45 also be designed so that the compression springs 37 and 47 apply the closing element in the direction close.

Ebenso können die Auslassseite und die Einlassseite miteinander vertauscht werden, so dass die Leitung 18 die Hochdruckleitung und die Leitung 16 die Niederdruckleitung wäre. Das Verhalten der Maschine ist in beiden Fällen gleich, da die beiden Ventile 35 und 45 gleich und in gleicher Weise angeordnet sind.Likewise, the outlet side and the inlet side can be interchanged so that the conduit 18 the high pressure line and the line 16 the low pressure line would be. The behavior of the machine is the same in both cases, since the two valves 35 and 45 are arranged the same and in the same way.

Denkbar wäre es jedoch auch, das hochdruckseitige Ventil invers zum niederdruckseitigen Ventil auszubilden. Der zugehörige Elektromagnet müsste dann das Ventil nicht unter Last, also gegen den Hochdruck schalten bzw. halten und könnte entsprechend schwächer ausgebildet werden. Allerdings wäre die Ma schine nicht mehr invariant gegen ein Vertauschen von Hochdruck- und Niederdruckleitung.Conceivable would it be however, too, the high-pressure side valve is inverse to the low-pressure side valve train. The associated Electromagnet should then do not switch the valve under load, ie against the high pressure or hold and could correspondingly weaker be formed. However, that would be the machine is no longer invariant against exchanging high-pressure and low pressure line.

Claims (10)

Steuereinrichtung für eine hydraulische Kolbenmaschine, deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist und die eine Vielzahl von Kolben (12) aufweist, die jeweils einen Arbeitsraum (13) begrenzen, dessen Volumen sich mit dem Hub eines Kolbens (12) verändert und der über ein erstes Ventil (17, 45) mit einer Hochdruckleitung (16) und über ein zweites Ventil (19, 35) mit einer Niederdruckleitung (18) verbindbar ist, wobei wenigstens eines der beiden Ventile eines Arbeitsraums aktiv elektrisch betätigbar ist, mit einem elektronischen Steuergerät (25), von dem die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) der Arbeitsräume (13) in einem Partialhubmodus, in dem nur ein Teil des Kolbenhubs genutzt wird, betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) nur in dem Partialhubmodus betreibbar sind.Control device for a hydraulic piston machine whose time-average volumetric flow is variable and which has a plurality of pistons ( 12 ), each having a working space ( 13 ) whose volume coincides with the stroke of a piston ( 12 ) and via a first valve ( 17 . 45 ) with a high-pressure line ( 16 ) and via a second valve ( 19 . 35 ) with a low-pressure line ( 18 ) is connectable, wherein at least one of the two valves of a working space is actively electrically actuated, with an electronic control unit ( 25 ) from which the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) of the workrooms ( 13 ) in a Partialhubmodus in which only a part of the piston stroke is used, are operable, characterized in that the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) are operable only in the partial stroke mode. Steuereinrichtung für eine hydraulische Kolbenmaschine, deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist und die eine Vielzahl von Kolben (12) aufweist, die jeweils einen Arbeitsraum (13) begrenzen, dessen Volumen sich mit dem Hub eines Kolbens (12) verändert und der über ein erstes Ventil (17, 45) mit einer Hochdruckleitung (16) und über ein zweites Ventil (19, 35) mit einer Niederdruckleitung (18) verbindbar ist, wobei wenigstens eines der beiden Ventile eines Arbeitsraums aktiv elektrisch betätigbar ist, mit einem elektronischen Steuergerät (25), von dem die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) der Arbeitsräume (13) in einem Leerhubmodus, in dem der Kolbenhub nicht genutzt wird, in einem Partialhubmodus, in dem nur ein Teil des Kolbenhubs genutzt wird, betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) nur in dem Partialhubmodus und in dem Leerhubmodus betreibbar sind.Control device for a hydraulic piston machine whose time-average volumetric flow is variable and which has a plurality of pistons ( 12 ), each having a working space ( 13 ) whose volume coincides with the stroke of a piston ( 12 ) and via a first valve ( 17 . 45 ) with a high-pressure line ( 16 ) and via a second valve ( 19 . 35 ) with a low-pressure line ( 18 ) is connectable, wherein at least one of the two valves of a working space is actively electrically actuated, with an electronic control unit ( 25 ) from which the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) of the workrooms ( 13 ) in a Leerhubmodus in which the piston stroke is not used, in a Partialhubmodus in which only a part of the piston stroke is used, are operable, characterized in that the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) are operable only in the partial stroke mode and in the idle stroke mode. Steuereinrichtung für eine hydraulische Kolbenmaschine, deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist und die eine Vielzahl von Kolben (12) aufweist, die jeweils einen Arbeitsraum (13) begrenzen, dessen Volumen sich mit dem Hub eines Kolbens (12) verändert und der über ein erstes Ventil (17, 45) mit einer Hochdruckleitung (16) und über ein zweites Ventil (19, 35) mit einer Niederdruckleitung (18) verbindbar ist, wobei wenigstens eines der beiden Ventile eines Arbeitsraums aktiv elektrisch betätigbar ist, mit einem elektronischen Steuergerät (25), von dem die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) der Arbeitsräume (13) in einem Partialhubmodus, in dem nur ein Teil des Kolbenhubs genutzt wird, und in einem Vollhubmodus, in dem der volle Kolbenhub genutzt wird, betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) nur in dem Partialhubmodus und in dem Vollhubmodus betreibbar sind.Control device for a hydraulic piston machine whose time-average volumetric flow is variable and which has a plurality of pistons ( 12 ), each having a working space ( 13 ) limited whose volume coincides with the stroke of a piston ( 12 ) and via a first valve ( 17 . 45 ) with a high-pressure line ( 16 ) and via a second valve ( 19 . 35 ) with a low-pressure line ( 18 ) is connectable, wherein at least one of the two valves of a working space is actively electrically actuated, with an electronic control unit ( 25 ) from which the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) of the workrooms ( 13 ) in a Partialhubmodus in which only a part of the piston stroke is used, and in a Vollhubmodus in which the full piston stroke is used, operable, characterized in that the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) are operable only in the partial stroke mode and in the full-stroke mode. Steuereinrichtung für eine hydraulische Kolbenmaschine, deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist und die eine Vielzahl von Kolben (12) aufweist, die jeweils einen Arbeitsraum (13) begrenzen, dessen Volumen sich mit dem Hub eines Kolbens (12) verändert und der über ein erstes Ventil (17, 45) mit einer Hochdruckleitung (16) und über ein zweites Ventil (19, 35) mit einer Niederdruckleitung (18) verbindbar ist, wobei wenigstens eines der beiden Ventile eines Arbeitsraums aktiv elektrisch betätigbar ist, mit einem elektronischen Steuergerät (25), von dem die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) von Arbeitsräumen (13) in einem Leerhubmodus, in dem der Kolbenhub nicht genutzt wird, in einem Partialhubmodus, in dem nur ein Teil des Kolbenhubs genutzt wird, und in einem Vollhubmodus, in dem der volle Kolbenhub genutzt wird, betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass alle drei Modi nur auf eine begrenzte Anzahl von Arbeitsräumen (13) angewendet werden und dass auf die übrigen Arbeitsräume nur der Leerhubmodus und der Vollhubmodus angewendet werden.Control device for a hydraulic piston machine whose time-average volumetric flow is variable and which has a plurality of pistons ( 12 ), each having a working space ( 13 ) whose volume coincides with the stroke of a piston ( 12 ) and via a first valve ( 17 . 45 ) with a high-pressure line ( 16 ) and via a second valve ( 19 . 35 ) with a low-pressure line ( 18 ) is connectable, wherein at least one of the two valves of a working space is actively electrically actuated, with an electronic control unit ( 25 ) from which the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) of workspaces ( 13 ) in a Leerhubmodus in which the piston stroke is not used, in a Teilialhubmodus in which only a part of the piston stroke is used, and in a Vollhubmodus in which the full piston stroke is used, operable, characterized in that all three modes only on a limited number of workspaces ( 13 ) and that only the idle stroke mode and the full stroke mode are applied to the remaining work spaces. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle drei Modi nur auf jeden zweiten Arbeitsraum (13) angewendet werden.Control device according to claim 4, characterized in that all three modes only on every second working space ( 13 ) be applied. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle drei Modi immer auf die gleichen Arbeitsräume (13) angewendet werden.Control device according to Claim 4 or 5, characterized in that all three modes always relate to the same work spaces ( 13 ) be applied. Steuereinrichtung für eine hydraulische Kolbenmaschine, deren zeitgemittelter Volumenstrom veränderbar ist und die eine Vielzahl von Kolben (12) aufweist, die jeweils einen Arbeitsraum (13) begrenzen, dessen Volumen sich mit dem Hub eines Kolbens (12) verändert und der über ein erstes Ventil (17, 45) mit einer Hochdruckleitung (16) und über ein zweites Ventil (19, 35) mit einer Niederdruckleitung (18) verbindbar ist, wobei wenigstens eines der beiden Ventile eines Arbeitsraums aktiv elektrisch betätigbar ist, mit einem elektronischen Steuergerät (25), von dem die aktiv betätigbaren Ventile (19, 35, 45) von Arbeitsräumen (13) in einem Leerhubmodus, in dem der Kolbenhub nicht genutzt wird, in einem Partialhubmodus, in dem nur ein Teil des Kolbenhubs genutzt wird, und in einem Vollhubmodus, in dem der volle Kolbenhub genutzt wird, betreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass nur die zweiten Ventile (19, 35) aktiv elektrisch betätigbar sind und alle drei Modi auf alle zweiten Ventile (19, 35) angewendet werden.Control device for a hydraulic piston machine whose time-average volumetric flow is variable and which has a plurality of pistons ( 12 ), each having a working space ( 13 ) whose volume coincides with the stroke of a piston ( 12 ) and via a first valve ( 17 . 45 ) with a high-pressure line ( 16 ) and via a second valve ( 19 . 35 ) with a low-pressure line ( 18 ) is connectable, wherein at least one of the two valves of a working space is actively electrically actuated, with an electronic control unit ( 25 ) from which the actively actuated valves ( 19 . 35 . 45 ) of workspaces ( 13 ) in a Leerhubmodus in which the piston stroke is not used, in a Partialhubmodus in which only a portion of the piston stroke is used, and in a Vollhubmodus in which the full piston stroke is used, operable, characterized in that only the second Valves ( 19 . 35 ) are electrically operable and all three modes on all second valves ( 19 . 35 ) be applied. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (25) in aufeinander folgenden Zyklen der Kolbenmaschine den Modus und im Partialhubmodus den Nutzhub eines Kolbens (12) jeweils neu auswählt.Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electronic control unit ( 25 ) in the successive cycles of the piston engine the mode and in Partialhubmodus the Nutzhub a piston ( 12 ) each new. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der für einen Arbeitsraum (13) einmal gewählte Modus über mindestens zwei aufeinander folgende Zyklen der Kolbenmaschine beibehalten wird.Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that for a working space ( 13 ) once selected mode is maintained for at least two consecutive cycles of the reciprocating engine. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betrieb eines Arbeitsraums (13) im Partialhubmodus die Höhe des Nutzhubes über mindestens zwei aufeinander folgende Zyklen der Kolbenmaschine beibehalten wird.Control device according to claim 9, characterized in that during operation of a working space ( 13 ) in Partialhubmodus the height of Nutzhubes over at least two consecutive cycles of the reciprocating engine is maintained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2211058A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-28 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic pump
DE102010008242A1 (en) 2010-02-17 2011-08-18 Robert Bosch GmbH, 70469 Valve controlled hydraulic piston machine in radial piston design, has control electronic or control unit part attached to cylinder units, where electronic or unit is formed with A-quality concerning to increased number of load changes
DE102010041007A1 (en) 2010-09-20 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Hydraulic piston engine i.e. pump, with variable delivery volume for conveying fuel, has working chamber acting together with control piston, which includes displacement path adjustable by control element
DE102011115665A1 (en) 2011-09-29 2013-04-04 Robert Bosch Gmbh Valve-controlled hydraulic machine e.g. hydraulic pump has cylinder-piston units that are operated in optimal mode, and are disabled immediately after passing through dead center, and activated during majority of total stroke
DE102020110002A1 (en) 2020-04-09 2021-10-14 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen Arrangement of a work system for performing work by means of a pressurized hydraulic fluid and a pumping device

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