DE102020205365A1 - Hydrostatic linear drive - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischer Linearantrieb mit einem Hydraulikzylinder mit einem Arbeitskolben, auf dessen einen Seite sich ein erster Zylinderraum und auf dessen anderen Seite sich ein zweiter Zylinderraum befindet, und mit einer rotatorisch antreibbaren Hydroeinheit, die mit einem ersten Arbeitsanschluss über einen ersten Fluidpfad mit dem ersten Zylinderraum und mit einem zweiten Arbeitsanschluss über einen zweiten Fluidpfad mit dem zweiten Zylinderraum verbindbar ist und über die verschieden große Volumenströme an Druckfluid aus dem einen Zylinderraum direkt dem anderen Zylinderraum zuführbar sind. Bei einer solchen Anordnung werden der Hydraulikzylinder und die Hydroeinheit in einem geschlossenen oder halbgeschlossenen hydraulischen Kreislauf betrieben.Es soll bei kleiner Geschwindigkeit eine präzise Feinsteuerung des Hydraulikzylinders ohne Positionserfassung und bei größerer Geschwindigkeit ein Betrieb mit hoher Effizienz möglich sein.Dies wird dadurch erreicht, dass in den ersten Fluidpfad ein Stetigventil eingefügt ist und dass der Hydraulikzylinder in einer Betriebsart Verdrängersteuerung, in der bei ganz geöffnetem Stetigventil die zwischen dem ersten Zylinderraum und der Hydroeinheit strömende Druckfluidmenge durch die Steuerung der Hydroeinheit bestimmt ist, und in einer Betriebsart Drosselsteuerung betreibbar ist, in der bei einem drosselnden Durchflussquerschnitt des Stetigventils die zwischen dem ersten Zylinderraum und der Hydroeinheit strömende Druckfluidmenge durch die Größe des Durchflussquerschnitts und durch den Druckabfall über den Durchflussquerschnitt des Stetigventils bestimmt ist.The invention relates to a hydrostatic linear drive with a hydraulic cylinder with a working piston, on one side of which there is a first cylinder chamber and on the other side of which there is a second cylinder chamber, and with a rotationally drivable hydraulic unit which has a first working connection via a first fluid path with the first cylinder chamber and with a second working connection can be connected to the second cylinder chamber via a second fluid path and via which volume flows of pressure fluid of different sizes from one cylinder chamber can be fed directly to the other cylinder chamber. With such an arrangement, the hydraulic cylinder and the hydraulic unit are operated in a closed or semi-closed hydraulic circuit. It should be possible to precisely fine-tune the hydraulic cylinder without position detection at low speeds and to operate with high efficiency at higher speeds. This is achieved in a continuous valve is inserted into the first fluid path and that the hydraulic cylinder can be operated in a displacement control operating mode in which, when the continuous valve is fully open, the amount of pressure fluid flowing between the first cylinder chamber and the hydraulic unit is determined by the control of the hydraulic unit, and in a throttle control operating mode in which In the case of a throttling flow cross section of the continuous valve, the amount of pressure fluid flowing between the first cylinder chamber and the hydraulic unit is determined by the size of the flow cross section and by the pressure drop across the flow cross section of the Ste tigventils is determined.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischer Linearantrieb mit einem Hydraulikzylinder mit einem Arbeitskolben, auf dessen einen Seite sich ein erster Zylinderraum und auf dessen anderen Seite sich ein zweiter Zylinderraum befindet, und mit einer rotatorisch antreibbaren Hydroeinheit, die mit einem ersten Arbeitsanschluss über einen ersten Fluidpfad mit dem ersten Zylinderraum und mit einem zweiten Arbeitsanschluss über einen zweiten Fluidpfad mit dem zweiten Zylinderraum verbindbar ist und über die verschieden große Volumenströme an Druckfluid aus dem einen Zylinderraum direkt dem anderen Zylinderraum zuführbar sind. Außerdem ist ein elektronisches Steuergerät vorhanden. Bei einer solchen Anordnung werden der Hydraulikzylinder und die Hydroeinheit in einem geschlossenen oder halbgeschlossenen hydraulischen Kreislauf betrieben.The invention relates to a hydrostatic linear drive with a hydraulic cylinder with a working piston, on one side of which there is a first cylinder chamber and on the other side of which there is a second cylinder chamber, and with a rotationally drivable hydraulic unit which is connected to a first working connection via a first fluid path first cylinder chamber and with a second working connection can be connected to the second cylinder chamber via a second fluid path and via which volume flows of pressure fluid of different sizes from the one cylinder chamber can be fed directly to the other cylinder chamber. There is also an electronic control unit. With such an arrangement, the hydraulic cylinder and the hydraulic unit are operated in a closed or semi-closed hydraulic circuit.

Die Hydraulikzylinder mobiler Arbeitsmaschinen, zum Beispiel eines Baggers, werden üblicherweise mit Hilfe von Proportionalventilen gesteuert. Überwiegend wird eine sogenannte Load-Sensing-Steuerung verwendet, wie sie zum Beispiel aus der DE 10 2006 018 706 A1 bekannt ist und bei der ein Hydropumpe so geregelt ist, dass sie so viel Druckfluid fördert, dass der Pumpendruck um eine bestimmte Druckdifferenz, dem Pumpen-Ap von zum Beispiel 20 bar, über dem höchsten Lastdruck aller gleichzeitig betätigen hydraulischen Verbraucher liegt. Die Proportionalventile umfassen eine Zumessblende und eine dazu in Reihe angeordnete Individualdruckwaage, die die Druckdifferenz in Höhe von zum Beispiel 19 bar über die Zumessblende unabhängig vom Pumpendruck konstant hält. Hier wird der hydraulische Verbraucher in einem offenen hydraulischen Kreislauf betrieben. Das aus dem die Last tragenden Zylinderraum verdrängte Druckfluid fließt zurück in einen Tank.The hydraulic cylinders of mobile machines, for example an excavator, are usually controlled with the aid of proportional valves. A so-called load-sensing control is predominantly used, as it is, for example, from the DE 10 2006 018 706 A1 is known and in which a hydraulic pump is controlled so that it delivers so much pressure fluid that the pump pressure is a certain pressure difference, the pump Ap of for example 20 bar, above the highest load pressure of all simultaneously actuated hydraulic consumers. The proportional valves include a metering orifice and an individual pressure compensator arranged in series with it, which keeps the pressure difference of, for example, 19 bar across the metering orifice constant regardless of the pump pressure. Here the hydraulic consumer is operated in an open hydraulic circuit. The pressure fluid displaced from the load-bearing cylinder space flows back into a tank.

Der Vorteil dieser hydraulischen Steueranordnung ist die gute Feinsteuerbarkeit, da sich aufgrund der Regelung des Pumpendrucks pumpeninterne Leckagen nicht auswirken. Ein Nachteil des Betriebs eines hydraulischen Verbrauchers in einem offenen Kreis liegt in den Druckabfällen an den Proportionalventilen.The advantage of this hydraulic control arrangement is that it can be precisely controlled, since leakages inside the pump have no effect due to the regulation of the pump pressure. A disadvantage of operating a hydraulic consumer in an open circuit is the pressure drops across the proportional valves.

Bei der Anordnung eines hydraulischen Verbrauchers und einer Hydroeinheit in einem geschlossenen oder halbgeschlossenen hydraulischen Kreislauf strömt Druckfluid vom einen Arbeitsanschluss der Hydroeinheit zum hydraulischen Verbraucher und von diesem wegfließendes Druckfluid gelangt ohne dem Weg über einen Tank direkt zum anderen Arbeitsanschluss der Hydroeinheit. Mit einem solchen hydraulischen System wird ein höherer Wirkungsgrad erreicht, da der hydraulische Verbraucher nun nicht drosselgesteuert, sondern verdrängergesteuert ist und damit keine Drosselverluste auftreten.When a hydraulic consumer and a hydraulic unit are arranged in a closed or semi-closed hydraulic circuit, pressure fluid flows from one working connection of the hydraulic unit to the hydraulic consumer, and pressure fluid flowing away from this flows directly to the other working connection of the hydraulic unit without going through a tank. With such a hydraulic system, a higher degree of efficiency is achieved, since the hydraulic consumer is now not throttle-controlled, but displacement-controlled, so that no throttling losses occur.

Der hydraulische Verbraucher kann, wie dies zum Beispiel aus der DE 103 42 102 A1 ein Hydromotor oder ein Gleichgangzylinder sein, dessen Zylinderräume einen gleich großen Querschnitt haben. Ist der hydraulische Verbraucher ein Gleichgangzylinder, so fließt, wenn man die Kompressibilität des Druckfluids und Leckagen nicht berücksichtigt, der Hydroeinheit aus dem einen Zylinderraum dieselbe Druckmittelmenge zu wie sie in den anderen Zylinderraum abgibt. Das ist das Prinzip des geschlossenen hydraulischen Kreislaufs.The hydraulic consumer can, for example, from the DE 103 42 102 A1 be a hydraulic motor or a synchronous cylinder, the cylinder chambers of which have the same cross-section. If the hydraulic consumer is a synchronous cylinder, then, if the compressibility of the pressure fluid and leakages are not taken into account, the hydraulic unit from one cylinder chamber flows the same amount of pressure medium as it delivers into the other cylinder chamber. This is the principle of the closed hydraulic circuit.

Der hydraulische Verbraucher kann auch ein Differentialzylinder sein, wie ebenfalls aus der DE 103 42 102 A1 , des Weiteren aber zum Beispiel auch aus der CA 605 046 A , der DE 40 08 792 A1 oder der DE 10 2004 061 559 A1 bekannt ist. Bei dem aus der CA 605 046 A bekannten hydrostatischen Linearantrieb wird der Differentialzylinder von zwei von einem gemeinsamen Motor angetriebene Konstantpumpen mit Druckmittel versorgt wird. Über eine erste der beiden Konstantpumpen kann Druckmittel aus einem der Zylinderräume des Hydraulikzylinders in den jeweils anderen Zylinderraum gefördert werden, während die zweite Pumpe zwischen dem im Querschnitt größeren, ersten Zylinderraum und einem Tank angeordnet ist und jeweils das Volumen der ein- oder ausfahrenden Kolbenstange kompensiert. Der Tank ist über zu ihm hin sperrende Rückschlagventile mit den Zylinderräumen verbindbar, so dass Leckageverluste ausgeglichen werden und in dem nicht die Last tragenden Zylinderraum der Tankdruck als Niederdruck ansteht. Durch jeweils ein Druckbegrenzungsventil ist der Druck in jedem Zylinderraum begrenzt.The hydraulic consumer can also be a differential cylinder, as also from the DE 103 42 102 A1 , but also, for example, from the CA 605 046 A , the DE 40 08 792 A1 or the DE 10 2004 061 559 A1 is known. The one from the CA 605 046 A known hydrostatic linear drive, the differential cylinder is supplied with pressure medium by two fixed displacement pumps driven by a common motor. Via a first of the two constant pumps, pressure medium can be conveyed from one of the cylinder chambers of the hydraulic cylinder to the other cylinder chamber, while the second pump is arranged between the first cylinder chamber, which is larger in cross-section, and a tank and compensates for the volume of the piston rod as it moves in or out . The tank can be connected to the cylinder chambers via non-return valves blocking it, so that leakage losses are compensated and the tank pressure is present as low pressure in the cylinder chamber that is not bearing the load. The pressure in each cylinder chamber is limited by a pressure relief valve.

Bei dem aus der DE 40 08 792 A1 bekannten hydrostatischen Linearantrieb wird der Differentialzylinder über zwei in ihrem Hubvolumen verstellbare Hydropumpen mit Druckmittel versorgt. Die Verstellpumpen werden gemeinsam von einem Elektromotor angetrieben, wobei die erste Verstellpumpe Druckfluid zwischen den beiden Zylinderräumen verbringt, während die zweite Verstellpumpe beim Ausfahren der Kolbenstange des Hydraulikzylinders entsprechend dem abnehmenden sich innerhalb des Hydraulikzylinders befindlichen Volumen der Kolbenstange Druckfluid aus einem Tank in den im Querschnitt größeren Zylinderraum fördert und beim Einfahren der Kolbenstange Druckfluid aus dem ersten Zylinderraum in den Tank gelangen lässt.The one from the DE 40 08 792 A1 known hydrostatic linear drive, the differential cylinder is supplied with pressure medium via two hydraulic pumps whose stroke volume is adjustable. The variable displacement pumps are driven jointly by an electric motor, the first variable displacement pump transferring pressure fluid between the two cylinder chambers, while the second variable displacement pump when the piston rod of the hydraulic cylinder is extended, corresponding to the decreasing volume of the piston rod pressure fluid located inside the hydraulic cylinder, from a tank into the larger cross-section Promotes the cylinder space and, when the piston rod is retracted, allows pressurized fluid to enter the tank from the first cylinder space.

Die DE 10 2004 061 559 A1 zeigt einen hydrostatischen Linearantrieb, bei dem wie in der DE 40 08 792 A1 zwei Verstellpumpen vorhanden sind, wobei die zweite Verstellpumpe mit ihrem einen Arbeitsanschluss an einen Hydrospeicher angeschlossen ist, so dass beim Einfahren der Kolbenstange unter einer negativen Last später wieder nutzbare Energie zurückgewonnen werden kann. Zusätzlich weist der hydrostatische Linearantrieb nach der DE 10 2004 061 559 A1 eine Speisepumpe auf, die über jeweils ein Rückschlagventil Druckfluid in den dem lasttragenden Zylinderraum gegenüberliegenden Zylinderraum fördern kann. Der Speisedruck ist durch ein Druckbegrenzungsventil begrenzt, das zusammen mit der Speisepumpe eine Niederdruckquelle bildet.the DE 10 2004 061 559 A1 shows a hydrostatic linear drive in which, as in the DE 40 08 792 A1 two variable displacement pumps are available, the second variable displacement pump with its one working connection to a hydraulic accumulator is connected so that when the piston rod retracts under a negative load, usable energy can later be recovered. In addition, the hydrostatic linear drive according to the DE 10 2004 061 559 A1 a feed pump, which can convey pressure fluid via a check valve in each case into the cylinder space opposite the load-bearing cylinder space. The feed pressure is limited by a pressure relief valve which, together with the feed pump, forms a low-pressure source.

Hydraulische Kreisläufe der aus der CA 605 046 A , der DE 40 08 792 A1 oder der DE 10 2004 061 559 A1 bekannten Art werden auch als halbgeschlossene hydraulische Kreisläufe bezeichnet, da die erste Hydroeinheit mit dem Hydraulikzylinder in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf und die zweite Hydroeinheit mit dem Hydraulikzylinder in einem offenen hydraulischen Kreislauf angeordnet ist. Wenn im folgenden von einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf die Rede ist, so soll sowohl der bisher als geschlossen bezeichnete als auch der bisher als halbgeschlossen bezeichnete Kreislauf umfasst sein.Hydraulic circuits from the CA 605 046 A , the DE 40 08 792 A1 or the DE 10 2004 061 559 A1 known type are also referred to as semi-closed hydraulic circuits, since the first hydraulic unit with the hydraulic cylinder is arranged in a closed hydraulic circuit and the second hydraulic unit with the hydraulic cylinder is arranged in an open hydraulic circuit. When a closed hydraulic circuit is mentioned in the following, both the circuit previously designated as closed and the circuit previously designated as semi-closed should be included.

Bei einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf wirken sich innere und äußere Pumpenleckagen auf die Feinsteuerbarkeit des Hydraulikzylinders aus. Sie wirken sich insbesondere bei kleinen Geschwindigkeiten des Hydraulikzylinders aus, bei denen der Leckagevolumenstrom in die Größenordnung des Soll-Volumenstroms des Hydraulikzylinders kommt. Ohne Berücksichtigung der Leckage könnte die Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders extrem langsam sein oder sich sogar umkehren.With a closed hydraulic circuit, internal and external pump leaks affect the fine controllability of the hydraulic cylinder. They have an effect in particular at low hydraulic cylinder speeds, at which the leakage volume flow is of the order of magnitude of the nominal volume flow of the hydraulic cylinder. Without considering the leakage, the speed of the hydraulic cylinder could be extremely slow or even reverse.

Zum Beispiel aus der WO 2010/125525 A1 , die einen hydrostatischen Linearantrieb zeigt, der für einen Aufzug verwendet wird und einen einfachwirkenden Hydraulikzylinder und eine mit einem drehzahlgeregelten Elektromotor mechanisch gekoppelte Hydroeinheit aufweist, ist es bekannt, die Pumpenleckage, die sich insbesondere bei langsamer Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders während der Positionierung des Fahrkabine in einem Stockwerk stark auswirkt, dadurch zu kompensieren, dass die Hydroeinheit in Abhängigkeit vom Lastdruck und von der Temperatur des Druckfluids mit einer anderen Drehzahl dreht als dies ohne Leckage der Fall wäre. Die Drehzahl ist höher bei positiver Last, wenn die Fahrkabine nach oben fährt, und niedriger bei negativer Last, wenn die Fahrkabine nach unten fährt. Die Leckage wird hier anhand des Lastdrucks und der Temperatur sowie mit Hilfe von experimentell ermittelten Pumpenparametern abgeschätzt.For example from the WO 2010/125525 A1 , which shows a hydrostatic linear drive that is used for an elevator and has a single-acting hydraulic cylinder and a hydraulic unit mechanically coupled to a speed-controlled electric motor, it is known to prevent the pump leakage, which occurs particularly at a slow speed of the hydraulic cylinder during the positioning of the cab in a The fact that the hydraulic unit rotates at a different speed than would be the case without a leak, depending on the load pressure and the temperature of the pressure fluid, has a strong effect on the first floor. The speed is higher with a positive load when the cab is moving upwards and lower with a negative load when the cab is moving downwards. The leakage is estimated here on the basis of the load pressure and the temperature as well as with the help of experimentally determined pump parameters.

Wenn aber durch Alterungseffekte oder Fertigungstoleranzen die Leckage vom Erwartungswert abweicht, ergeben sich bei gegebener Drehzahl und gegebenem Hubvolumen trotzdem Abweichungen der Zylindergeschwindigkeit vom Sollwert. Besonders nachteilig wäre die schon erwähnte Richtungsumkehr, wobei zum Beispiel der Ausleger eines Baggers bei Betätigung eines Joysticks absinkt, statt mit kleiner Geschwindigkeit gehoben zu werden.If, however, the leakage deviates from the expected value due to aging effects or manufacturing tolerances, deviations of the cylinder speed from the nominal value still result at a given speed and a given stroke volume. The reversal of direction already mentioned would be particularly disadvantageous, whereby, for example, the boom of an excavator drops when a joystick is operated instead of being lifted at low speed.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatischen Linearantrieb mit den eingangs genannten Merkmalen so auszubilden, dass bei kleinen Geschwindigkeiten eine präzise Feinsteuerung des Hydraulikzylinders ohne Positionserfassung und bei größeren Geschwindigkeiten ein Betrieb mit hoher Effizienz möglich ist.The invention is therefore based on the object of designing a hydrostatic linear drive with the features mentioned at the beginning in such a way that, at low speeds, precise fine control of the hydraulic cylinder without position detection and, at higher speeds, operation with high efficiency is possible.

Dies wird bei einem hydrostatischen Linearantrieb mit den eingangs angeführten Merkmalen dadurch erreicht, dass in den ersten Fluidpfad ein Stetigventil eingefügt ist und dass der Hydraulikzylinder in einer Betriebsart Verdrängersteuerung, in der bei ganz geöffnetem Stetigventil die zwischen dem mit Lastdruck beaufschlagten, ersten Zylinderraum und der Hydroeinheit strömende Druckfluidmenge durch die Steuerung der Hydroeinheit bestimmt ist, und in einer Betriebsart Drosselsteuerung betreibbar ist, in der bei einem drosselnden Durchflussquerschnitt des Stetigventils die zwischen dem ersten Zylinderraum und der Hydroeinheit strömende Druckfluidmenge durch die Größe des Durchflussquerschnitts und durch den Druckabfall über den Durchflussquerschnitt des Stetigventils bestimmt ist und dass das Stetigventil und die Hydroeinheit gemäß den Betriebsarten von dem elektronischen Steuergerät gesteuert werden.This is achieved in a hydrostatic linear drive with the features listed above in that a continuous valve is inserted in the first fluid path and that the hydraulic cylinder is in a displacement control mode in which, when the continuous valve is fully open, the pressure between the first cylinder chamber and the hydraulic unit The amount of pressure fluid flowing is determined by the control of the hydraulic unit, and can be operated in a throttle control operating mode in which, with a throttling flow cross section of the proportional valve, the pressure fluid amount flowing between the first cylinder chamber and the hydraulic unit is determined by the size of the flow cross section and by the pressure drop across the flow cross section of the continuous valve is determined and that the proportional valve and the hydraulic unit are controlled according to the operating modes of the electronic control unit.

Die Erfindung fußt auf der Überlegung, dass bei großen Sollgeschwindigkeiten des Hydraulikzylinders Leckagen keinen nennenswerten Einfluss haben. Deshalb wird der Hydraulikzylinder bei großen Sollgeschwindigkeiten rein verdrängergesteuert verfahren. Das Stetigventil ist voll offen und der Volumenstrom vom oder zum Hydraulikzylinderwird im Wesentlichen durch die Drehzahl und das Hubvolumen der Hydroeinheit bestimmt. Leckagen können, müssen aber wegen ihres geringen Einflusses nicht unbedingt kompensiert werden. Über das Stetigventil besteht praktisch keine Druckdifferenz. Bei kleinen Soll-Geschwindigkeiten des Hydraulikzylinders würden bei einer Verdrängersteuerung Leckagen einen unbekannten nennenswerten Einfluss haben. Da Leckagen nicht exakt vorhersagbar sind, können sie nie vollständig richtig kompensiert werden. Deshalb ist für kleine Soll-Geschwindigkeiten erfindungsgemäß eine Drosselsteuerung über das Stetigventil vorgesehen. Diese kann mit einer einfachen, rein proportionalen Differenzdruckregelung über das Stetigventil zusammenarbeiten.The invention is based on the consideration that at high setpoint speeds of the hydraulic cylinder, leaks have no significant influence. Therefore, the hydraulic cylinder is moved purely displacement-controlled at high target speeds. The continuous valve is fully open and the volume flow from or to the hydraulic cylinder is essentially determined by the speed and the stroke volume of the hydraulic unit. Leakages can, but do not necessarily have to be compensated because of their minor influence. There is practically no pressure difference across the continuous valve. At low setpoint speeds of the hydraulic cylinder, leaks would have an unknown noteworthy influence in a displacement control. Since leaks cannot be precisely predicted, they can never be fully and correctly compensated for. Therefore, according to the invention, a throttle control via the continuous valve is provided for low target speeds. This can work together with a simple, purely proportional differential pressure control via the proportional valve.

Ein erfindungsgemäßes hydraulisches System kann in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet werden.A hydraulic system according to the invention can be further developed in an advantageous manner.

Ist der Hydraulikzylinder ein doppeltwirkender Zylinder in dem Sinne, dass in bestimmten Betriebssituationen die Last auch von dem zweiten Zylinderraum getragen wird, so ist vorteilhafterweise außer dem im ersten Fluidpfad angeordneten, ersten Stetigventil ein zweites Stetigventil vorhanden, das in den zweiten Fluidpfad eingefügt ist. Der Hydraulikzylinder ist dann in einer Betriebsart Verdrängersteuerung, in der bei ganz geöffnetem, zweitem Stetigventil die zwischen dem mit Lastdruck beaufschlagten, zweiten Zylinderraum und der Hydroeinheit strömende Druckfluidmenge durch die Steuerung der Hydroeinheit bestimmt ist, und in einer Betriebsart Drosselsteuerung betreibbar, in der bei einem drosselnden Durchflussquerschnitt des zweiten Stetigventils die zwischen dem zweiten Zylinderraum und der Hydroeinheit strömende Druckfluidmenge durch die Größe des Durchflussquerschnitts und durch den Druckabfall über den Durchflussquerschnitt des zweiten Stetigventils bestimmt ist. Der Hydraulikzylinder ist also in die eine Bewegungsrichtung und in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung bei positiver Last, die einer Bewegung entgegenwirkt und dadurch gekennzeichnet ist, dass Druckfluid in den mit dem Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum gefördert wird , und bei negativer Last, die mit der Bewegung wirkt und dadurch gekennzeichnet ist, dass Druckfluid aus dem mit dem Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum verdrängt wird, sowohl verdrängergesteuert als auch drosselgesteuert verfahrbar.If the hydraulic cylinder is a double-acting cylinder in the sense that, in certain operating situations, the load is also borne by the second cylinder chamber, then in addition to the first continuous valve located in the first fluid path, a second continuous valve is advantageously present, which is inserted into the second fluid path. The hydraulic cylinder can then be operated in a displacement control mode, in which, when the second continuous valve is fully open, the amount of pressure fluid flowing between the second cylinder chamber, which is subjected to load pressure, and the hydraulic unit is determined by the control of the hydraulic unit, and in a throttle control mode, in which one throttling flow cross-section of the second continuous valve, the amount of pressure fluid flowing between the second cylinder chamber and the hydraulic unit is determined by the size of the flow cross-section and by the pressure drop over the flow cross-section of the second continuous valve. The hydraulic cylinder is thus in one direction of movement and in the opposite direction of movement in the case of a positive load, which counteracts a movement and is characterized in that pressure fluid is conveyed into the cylinder space acted upon by the load pressure, and in the case of a negative load, which acts with the movement and thereby is characterized in that pressurized fluid is displaced from the cylinder chamber to which the load pressure is applied, and can be moved both in a displacer-controlled manner and in a throttle-controlled manner.

Damit ein Wechsel zwischen der Verdrängersteuerung und der Drosselsteuerung für den Bediener einer mobilen Arbeitsmaschine, zum Beispiel eines Baggers, nicht oder nur wenig merkbar ist, wird vorteilhafterweise zwischen einer reinen Verdrängersteuerung und einer Drosselsteuerung kontinuierlich übergeblendet, indem der Durchflussquerschnitt des Stetigventils verändert und parallel dazu durch Veränderung der Fördermenge der Hydroeinheit ein Differenzdruck über das Stetigventil aufgebaut beziehungsweise abgebaut wird. Ausgehend von einer hohen Sollgeschwindigkeit des Arbeitskolbens und der Betriebsart Verdrängersteuerung des Hydraulikzylinders wird also bei kleiner werdenden Sollgeschwindigkeiten der drosselnde Durchflussquerschnitt des Stetigventils immer mehr verringert und die Fördermenge der Hydroeinheit derart verändert wird, dass der Druckabfall über das Stetigventil immer größer wird und der Volumenstrom zum Hydraulikzylinder beziehungsweise vom Hydraulikzylinder der Soll-Vorgabe folgt.So that a change between the displacement control and the throttle control is not noticeable or only slightly noticeable to the operator of a mobile work machine, for example an excavator, it is advantageous to continuously fade between a pure displacement control and a throttle control by changing the flow cross-section of the continuous valve and by changing it in parallel When the flow rate of the hydraulic unit changes, a differential pressure is built up or reduced across the continuous valve. Based on a high setpoint speed of the working piston and the displacement control operating mode of the hydraulic cylinder, the throttling flow cross-section of the proportional valve is reduced more and more as the setpoint speeds decrease, and the delivery rate of the hydraulic unit is changed in such a way that the pressure drop across the proportional valve increases and the volume flow to the hydraulic cylinder increases or the target specification follows from the hydraulic cylinder.

Der Hydraulikzylinder kann ein Gleichgangzylinder sein, dessen beide Zylinderräume dieselbe Querschnittsfläche haben. Überwiegend werden jedoch, insbesondere auch an mobilen Arbeitsmaschinen Hydraulikzylinder verwendet, die Differentialzylinder sind und nur auf der einen Seite des Kolbens eine Kolbenstange aufweisen. Die Querschnittsfläche des kolbenstangenabseitigen, ersten Zylinderraums ist kreisscheibenförmig und größer als die ringförmige Querschnittsfläche des kolbenstangenseitigen, zweiten Zylinderraums. Außer der ersten Hydroeinheit, die mit einem ersten Arbeitsanschluss über einen ersten Fluidpfad mit dem ersten Zylinderraum und mit einem zweiten Arbeitsanschluss über einen zweiten Fluidpfad mit dem zweiten Zylinderraum verbindbar ist, ist eine zweite Hydroeinheit vorhanden, die mit einem Arbeitsanschluss mit dem ersten Arbeitsanschluss der ersten Hydroeinheit und mit einem weiteren Arbeitsanschluss mit einem Vorratsbehälter für Druckfluid fluidisch verbunden ist und die zur Kompensation des sich beim Einfahren und Ausfahren der Kolbenstange ändernden freien Volumens innerhalb des Hydraulikzylinders dient.The hydraulic cylinder can be a synchronous cylinder, the two cylinder spaces of which have the same cross-sectional area. However, hydraulic cylinders, which are differential cylinders and only have a piston rod on one side of the piston, are predominantly used, in particular also on mobile working machines. The cross-sectional area of the first cylinder space away from the piston rod is in the shape of a circular disk and larger than the annular cross-sectional area of the second cylinder space on the piston rod side. In addition to the first hydraulic unit, which can be connected to a first working connection via a first fluid path with the first cylinder chamber and with a second working connection via a second fluid path to the second cylinder chamber, there is a second hydraulic unit which has a working connection with the first working connection of the first Hydraulic unit and is fluidically connected to a storage container for pressure fluid with a further working connection and which serves to compensate for the free volume within the hydraulic cylinder that changes when the piston rod is retracted and extended.

Die Fördermenge einer Hydraulikeinheit kann derart verstellt werden, dass unter Berücksichtigung der Pumpenleckage die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders erreicht wird.The delivery rate of a hydraulic unit can be adjusted in such a way that the setpoint speed of the hydraulic cylinder is reached, taking into account the pump leakage.

Um während der Verdrängersteuerung des Hydraulikzylinders die Sollgeschwindigkeit weitgehend genau zu erhalten, kann die Fördermenge einer Hydraulikeinheit derart vorgesteuert werden, dass unter Berücksichtigung von Leckagen, insbesondere von Leckagen an den Hydroeinheiten, die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders erreicht wird. Die Leckagen können grob vermessen werden und in einem mehrdimensionalen Kennfeld in Abhängigkeit von der Drehzahl, den Druckverhältnissen und dem Hubvolumen, gegebenenfalls auch in Abhängigkeit von der Temperatur des Druckfluids abgelegt werden. Sind die Hydroeinheiten Axialkolbeneinheiten, so tritt an die Stelle des Hubvolumens bei einer Axialkolbeneinheit in Schrägscheibenbauweise der Schwenkwinkel der Schrägscheibe und bei einer Axialkolbeneinheit in Schrägachsenbauweise der Schwenkwinkel der Zylindertrommel. Mit Kenntnis dieser Leckagen kann nun eine Hubvolumen-Vorsteuerung abgeleitet werden, die als Eingang die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders und die Drehzahl einer Hydroeinheit erhält. Bei der Vorsteuerung wird berücksichtigt, ob sich der Hydraulikzylinder mit positiver Last oder mit negativer Last bewegt. Denn bei einer positiven Last ist die dem Hydraulikzylinder zufließende Druckfluidmenge gegenüber dem sich aus dem Produkt aus dem Hubvolumen und der Drehzahl ergebenden Wert um die Pumpenleckage vermindert, während bei einer negativen Last die vom Hydraulikzylinder wegfließende Druckmittelmenge gegenüber dem Produkt aus dem Hubvolumen und der Drehzahl um die Pumpenleckage vergrößert ist.In order to obtain the target speed largely accurately during the displacement control of the hydraulic cylinder, the delivery rate of a hydraulic unit can be precontrolled in such a way that the target speed of the hydraulic cylinder is reached, taking into account leaks, in particular leaks in the hydraulic units. The leakages can be roughly measured and stored in a multi-dimensional map as a function of the speed, the pressure ratios and the stroke volume, possibly also as a function of the temperature of the pressure fluid. If the hydraulic units are axial piston units, the swiveling angle of the swashplate takes the place of the stroke volume in the case of an axial piston unit in swash plate design and the swivel angle of the cylinder drum in the case of an axial piston unit in bent axis design. With knowledge of these leaks, a stroke volume precontrol can now be derived, which receives the setpoint speed of the hydraulic cylinder and the speed of a hydraulic unit as input. The precontrol takes into account whether the hydraulic cylinder is moving with a positive load or with a negative load. With a positive load, the amount of pressure fluid flowing into the hydraulic cylinder is reduced by the pump leakage compared to the value resulting from the product of the stroke volume and the speed, while with a negative load the amount of pressure fluid flowing away from the hydraulic cylinder is reduced by the product of the stroke volume and the speed the pump leakage is increased.

Bevorzugt ist jede vorhandene Hydroeinheit, auch wenn ihr Hubvolumen verstellbar ist, von einem Antriebsmotor mit einer einstellbaren veränderlichen Drehzahl, insbesondere von einem drehzahlgeregelten Elektromotor, antreibbar. Es können die erste Hydroeinheit von einem ersten Elektromotor und die zweite Hydroeinheit von einem zweiten Elektromotor antreibbar sein. Alternativ können die beiden Hydroeinheiten auch auf eine einzige Welle geschaltet sein. Bei einem Antrieb mit einem drehzahlgeregelten Elektromotor erscheint es günstig, die Drehzahl so niedrig wie möglich einzustellen und in Abhängigkeit von der gewünschten Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders zu wählen. Die Hydroeinheiten werden bei einem guten Wirkungsgrad mit einem großen Hubvolumen betrieben. Aus Gründen der Dynamik und zur Schmierung der Hydroeinheiten sollte eine Mindestdrehzahl nicht unterschritten werden.Each existing hydraulic unit, even if its stroke volume is adjustable, can preferably be driven by a drive motor with an adjustable variable speed, in particular by a speed-regulated electric motor. The first hydraulic unit can be driven by a first electric motor and the second hydraulic unit can be driven by a second electric motor. Alternatively, the two hydraulic units can also be connected to a single shaft. In the case of a drive with a speed-controlled electric motor, it appears advantageous to set the speed as low as possible and to select it as a function of the desired speed of the hydraulic cylinder. The hydraulic units are operated with a large stroke volume with good efficiency. For reasons of dynamics and for the lubrication of the hydraulic units, a minimum speed should not be fallen below.

Vorzugsweise ist jede vorhandene Hydroeinheit in ihrem Hubvolumen verstellbar, wobei zur Druckregelung inklusive der Realisierung der Vorsteuerung der Fördermenge das Hubvolumen zumindest der einen Hydroeinheit verwendet wird. Insbesondere ist es im Fall einer positiven Last möglich, nur mit einer Hydroeinheit zu regeln.Each existing hydraulic unit is preferably adjustable in its stroke volume, the stroke volume of at least one hydraulic unit being used for pressure regulation including the implementation of the pilot control of the delivery rate. In particular, in the case of a positive load, it is possible to regulate with just one hydraulic unit.

Es ist von Vorteil, wenn im Betrieb der gegenüber dem mit Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum andere Zylinderraum mit einem wenigstens annähernd konstanten Niederdruck einer Niederdruckquelle beaufschlagt ist. Günstig erscheint es hier, wenn der andere Zylinderraum unabhängig vom zugeordneten Stetigventil mit der Niederdruckquelle fluidisch verbunden ist. Dies gelingt auf einfache Weise mit einer invers arbeitenden Wechselventilanordnung, über die der dem lastseitigen Zylinderraum gegenüberliegenden Zylinderraum unter Umgehung der Stetigventile direkt mit der Niederdruckquelle fluidisch verbindbar ist.It is advantageous if, during operation, the cylinder chamber that is different from the cylinder chamber to which the load pressure is applied is acted upon by an at least approximately constant low pressure from a low-pressure source. It appears favorable here if the other cylinder space is fluidically connected to the low-pressure source independently of the associated continuous valve. This is achieved in a simple manner with an inversely operating shuttle valve arrangement, via which the cylinder space opposite the load-side cylinder space can be fluidically connected directly to the low-pressure source, bypassing the continuous valves.

Ist eine Wegsensorik vorhanden, so kann der Regeleingriff aufintegriert werden und daraus auf eine Abweichung der realen Leckage der Hydroeinheiten von der erwarteten Leckage geschlossen werden. Das Ergebnis der Aufintegration ist ein Maß für die durch die Vorsteuerung nicht richtig kompensierten Leckagevolumenströme. Der Verlauf der integralen Größe kann zur Adaption der Vorsteuerung an die tatsächliche Leckage und zur Diagnose der Hydroeinheiten dienen.If a displacement sensor is available, the control intervention can be integrated and from this it can be concluded that the real leakage of the hydraulic units deviates from the expected leakage. The result of the integration is a measure of the leakage volume flows that are not correctly compensated by the pilot control. The course of the integral variable can be used to adapt the pilot control to the actual leakage and to diagnose the hydraulic units.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Linearantriebs und verschiedene Diagramme zur Verdeutlichung der Funktionsweise sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.An exemplary embodiment of a hydrostatic linear drive according to the invention and various diagrams to illustrate the mode of operation are shown in the drawings. The invention will now be explained in more detail on the basis of these drawings.

Es zeigen

  • 1 das elektrohydraulische Schalbild des Ausführungsbeispiels, das als Hydraulikzylinder einen Differentialzylinder aufweist,
  • 2 ein Diagramm mit dem Simulationsergebnis für die rein verdrängergesteuerte Bewegung eines Hydraulikzylinders des Auslegers eines Baggers bei kleiner Soll-Geschwindigkeit und nicht vollständig kompensierten Leckagen,
  • 3 einen Steueralgorithmus für das Ausführungsbeispiel und
  • 4 ein Diagramm mit dem Simulationsergebnis bei gleicher Soll-Geschwindigkeit wie in dem Diagramm nach 2 und Anwendung der Erfindung.
Show it
  • 1 the electrohydraulic circuit diagram of the exemplary embodiment, which has a differential cylinder as the hydraulic cylinder,
  • 2 a diagram with the simulation result for the purely displacement-controlled movement of a hydraulic cylinder of the boom of an excavator at a low target speed and not fully compensated leakages,
  • 3 a control algorithm for the embodiment and
  • 4th a diagram with the simulation result at the same target speed as in the diagram after 2 and application of the invention.

Der hydrostatische Linearantrieb gemäß 1 umfasst einen als Differentialzylinder ausgebildeten Hydraulikzylinder 10 mit einem Zylindergehäuse 11, dessen Innenraum ein Kolben 12, von dem einseitig eine Kolbenstange 13 absteht, in einen kolbenstangenabseitigen, ersten Zylinderraum 14 und in einen kolbenstangenseitigen, zweiten Zylinderraum 15 aufteilt. Die Querschnittsfläche des ersten Zylinderraums 14 ist kreisförmig und größer als die ringförmige Querschnittsfläche des zweiten Zylinderraums 15.The hydrostatic linear drive according to 1 comprises a hydraulic cylinder designed as a differential cylinder 10 with a cylinder housing 11 , the interior of which is a piston 12th , one side of which is a piston rod 13th protrudes into a piston rod-remote, first cylinder chamber 14th and into a second cylinder chamber on the piston rod side 15th divides. The cross-sectional area of the first cylinder space 14th is circular and larger than the annular cross-sectional area of the second cylinder space 15th .

Es ist eine erste Hydroeinheit 20 vorhanden, die als Axialkolbenmaschine ausgebildet ist, die in ihrem Hubvolumen einseitig zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert verstellbar ist und die in beiden Durchflussrichtungen von Druckfluid durch sie hindurch sowohl als Hydropumpe als auch als Hydromotor arbeiten kann. Die Axialkolbenmaschine 20 besitzt einen ersten Arbeitsanschluss 21, der über einen ersten Fluidpfad 22 mit dem ersten Zylinderraum 14 des Hydraulikzylinders 10 fluidisch verbindbar ist, und einen zweiten Arbeitsanschluss 23, der über einen zweiten Fluidpfad 24 mit dem zweiten Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders 10 fluidisch verbindbar ist.It is a first hydro unit 20th available, which is designed as an axial piston machine, which is adjustable in its stroke volume on one side between a minimum value and a maximum value and which can work in both directions of flow of pressure fluid through it both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. The axial piston machine 20th has a first working connection 21 , which has a first fluid path 22nd with the first cylinder space 14th of the hydraulic cylinder 10 is fluidically connectable, and a second working connection 23 , which has a second fluid path 24 with the second cylinder space 15th of the hydraulic cylinder 10 is fluidically connectable.

In den ersten Fluidpfad 22 ist ein Stetigventil 28 eingefügt, das zwischen einer vollständig offenen Stellung, in der es für den Fluss eines Druckfluids zwischen der Axialkolbenmaschine 20 und dem ersten Zylinderraum 14 keinen hydraulischen Widerstand darstellt und einer maximal drosselnden Stellung stetig verstellbar ist. In den zweiten Fluidpfad 24 ist ein Stetigventil 29 eingefügt, das zwischen einer vollständig offenen Stellung, in der es für den Fluss eines Druckfluids zwischen der Axialkolbenmaschine 20 und dem zweiten Zylinderraum 15 keinen hydraulischen Widerstand darstellt und einer maximal drosselnden Stellung stetig verstellbar ist. Als Stetigventil kann ein abgewandeltes Senkbremsventil verwendet werden, wie es zum Beispiel aus der DE 32 39 930 C2 oder aus der DE 195 11 524 A1 bekannt ist. Bei den bekannten Senkbremsventilen ist in einem Bypass zu einem steuerbaren Drosselquerschnitt ein zu dem hydraulischen Verbraucher hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet, so dass Druckfluid ungedrosselt zum hydraulischen Verbraucher fließen kann. Die Abwandlung besteht nun darin, dass der Bypass nicht vorhanden ist, so dass neben dem Abfluss von Druckfluid vom hydraulischen Verbraucher auch der Zufluss von Druckfluid zum hydraulischen Verbraucher nur über den steuerbaren Drosselquerschnitt erfolgen kann.In the first fluid path 22nd is a proportional valve 28 inserted between a fully open position in which there is for the flow of pressurized fluid between the axial piston machine 20th and the first cylinder space 14th represents no hydraulic resistance and is continuously adjustable to a maximum throttling position. In the second fluid path 24 is a proportional valve 29 inserted between a fully open position in which there is for the flow of pressurized fluid between the axial piston machine 20th and the second cylinder space 15th represents no hydraulic resistance and is continuously adjustable to a maximum throttling position. A modified lowering brake valve can be used as the continuous valve, as it is, for example, from the DE 32 39 930 C2 or from the DE 195 11 524 A1 is known. In the case of the known lowering brake valves, there is a bypass to a controllable one Throttle cross-section arranged a check valve opening towards the hydraulic consumer, so that pressurized fluid can flow unthrottled to the hydraulic consumer. The modification now consists in the fact that the bypass is not present, so that in addition to the outflow of pressure fluid from the hydraulic consumer, the influx of pressurized fluid to the hydraulic consumer can only take place via the controllable throttle cross-section.

Der Druck in dem Zylinderraum 14 wird von einem Drucksensor 25 erfasst. Der Druck in dem Zylinderraum 15 wird von dem Drucksensor 26 erfasst. Und der Druck an dem Arbeitsanschluss 21 oder 22 der Axialkolbenmaschine 20, an dem jeweils der höhere Druck ansteht, wird über ein Wechselventil von einem Drucksensor 27 erfasst.The pressure in the cylinder space 14th is from a pressure sensor 25th recorded. The pressure in the cylinder space 15th is from the pressure sensor 26th recorded. And the pressure at the working connection 21 or 22nd the axial piston machine 20th , at which the higher pressure is present, is measured by a pressure sensor via a shuttle valve 27 recorded.

Es ist eine als Konstantpumpe ausgebildete und von einem Elektromotor 30 antreibbare Speisepumpe 31 vorhanden, die über ein Rückschlagventil 32 in eine Speiseleitung 33 fördert, an die ein Niederdruckspeicher 34 angeschlossen ist. Der Druck in dem Niederdruckspeicher wird auf einem Druck von etwa 20 bar gehalten. Ohne dass dies näher dargestellt wäre, kann der Niederdruckspeicher 34 über ein Speicherladeventil von der Speisepumpe geladen werden. Alternativ ist es möglich, den Druck in dem Niederdruckspeicher durch einen Drucksensor zu erfassen und den Elektromotor einzuschalten, wenn der Speicherdruck auf einen vorgegebenen minimalen Wert abgefallen ist, und den Elektromotor auszuschalten, wenn der Speicherdruck einen vorgegebenen maximalen Wert erreicht. Die Speiseleitung 33 ist über ein Rückschlagventil 35 mit dem ersten Arbeitsanschluss 21 und über ein Rückschlagventil 36 mit dem zweiten Arbeitsanschluss 23 der Axialkolbenmaschine 20 verbunden. Wenn der Druck am ersten Arbeitsanschluss 21 der Axialkolbenmaschine niedriger wird als der Niederdruck im Niederdruckspeicher 34, strömt über das Rückschlagventil 35 aus der Speiseleitung 33 Druckfluid in den ersten Fluidpfad 22 nach. Ebenso strömt aus der Speiseleitung 33 über das Rückschlagventil 36 Druckfluid in den zweiten Fluidpfad 24 nach, wenn der Druck in dem zweiten Fluidpfad niedriger wird als der Niederdruck. Der Druck an den Arbeitsanschlüssen 21 und 23 ist also stets mindestens annähernd so groß wie der Niederdruck.It is designed as a fixed displacement pump and operated by an electric motor 30th drivable feed pump 31 present, which has a check valve 32 into a feed line 33 promotes to which a low pressure accumulator 34 connected. The pressure in the low-pressure accumulator is kept at a pressure of about 20 bar. Without this being shown in more detail, the low-pressure accumulator 34 can be charged by the feed pump via a storage charging valve. Alternatively, it is possible to detect the pressure in the low-pressure accumulator by a pressure sensor and to switch on the electric motor when the accumulator pressure has dropped to a predetermined minimum value, and to switch off the electric motor when the accumulator pressure reaches a predetermined maximum value. The feed line 33 is via a check valve 35 with the first working connection 21 and a check valve 36 with the second working connection 23 the axial piston machine 20th tied together. When the pressure at the first working port 21 of the axial piston machine is lower than the low pressure in the low pressure accumulator 34 , flows through the check valve 35 from the feed line 33 Pressurized fluid in the first fluid path 22nd after. Likewise flows from the feed line 33 via the check valve 36 Pressurized fluid in the second fluid path 24 after when the pressure in the second fluid path becomes lower than the low pressure. The pressure at the working connections 21 and 23 is therefore always at least approximately as large as the low pressure.

Ein inverses Wechselventil 40 hat einen Anschluss 41, mit dem es zwischen dem Stetigventil 28 und dem Zylinderraum 14 an den ersten Fluidpfad 22 und somit an das Druckniveau im Zylinderraum 14 angeschlossen ist, einen Anschluss 42, mit dem es zwischen dem Stetigventil 29 und dem Zylinderraum 15 an den zweiten Fluidpfad 24 und somit an das Druckniveau im Zylinderraum 15 angeschlossen ist, und einen dritten Anschluss 43, mit dem es an die Speiseleitung 33 angeschlossen ist. Das inverse Wechselventil ist druckgesteuert und nimmt, wenn der Druck im ersten Zylinderraum 14 größer ist als im zweiten Zylinderraum 15 eine Stellung ein, in der der dritte Anschluss 43 zum zweiten Anschluss 42 offen ist. Ist der Druck im zweiten Zylinderraum 15 größer als der Druck im ersten Zylinderraum 14, so nimmt das inverse Wechselventil 40 eine Stellung ein, in der der dritte Anschluss 43 zu dem ersten Anschluss 41 offen ist. Somit steht also in dem dem mit dem Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum gegenüberliegenden Zylinderraum unabhängig vom Durchflussquerschnitt des jeweiligen Stetigventils 28 oder 29 jeweils der Niederdruck an. Das Wechselventil 40 begrenzt also den Druck in dem dem mit Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum gegenüberliegenden Zylinderraum auf den Niederdruck. Über die Rückschlagventile 35 und 36 kann Druckfluid nur in die Zylinderräume 14, 15 strömen, aber nicht aus den Zylinderräumen heraus. Damit könnte es ohne das Wechselventil 40 zum einem ungewollten Druckaufbau auf der Niederdruckseite kommen. Zwischen der Stellung, in der der dritte Anschluss 43 zum ersten Anschluss 41 offen ist, und der Stellung, in der der dritte Anschluss 43 zum zweiten Anschluss 42 offen ist, hat das inverse Wechselventil 40 eine Stellung, in der alle drei Anschlüsse gegeneinander abgesperrt sind.An inverse shuttle valve 40 has a connection 41 with which it is between the proportional valve 28 and the cylinder space 14th to the first fluid path 22nd and thus to the pressure level in the cylinder chamber 14th is connected, one connector 42 with which it is between the proportional valve 29 and the cylinder space 15th to the second fluid path 24 and thus to the pressure level in the cylinder chamber 15th is connected, and a third port 43 with which it is connected to the feed line 33 connected. The inverse shuttle valve is pressure-controlled and decreases when the pressure in the first cylinder chamber 14th is larger than in the second cylinder space 15th a position in which the third port 43 to the second connection 42 is open. Is the pressure in the second cylinder space 15th greater than the pressure in the first cylinder space 14th so takes the inverse shuttle valve 40 a position in which the third port 43 to the first connection 41 is open. Thus, the cylinder chamber opposite the cylinder chamber to which the load pressure is applied is independent of the flow cross-section of the respective continuous valve 28 or 29 the low pressure in each case. The shuttle valve 40 thus limits the pressure in the cylinder chamber opposite the cylinder chamber to which the load pressure is applied to the low pressure. Via the check valves 35 and 36 can only pressurized fluid into the cylinder spaces 14th , 15th flow, but not out of the cylinder chambers. So it could be without the shuttle valve 40 lead to an unwanted pressure build-up on the low-pressure side. Between the position in which the third port 43 to the first connection 41 is open, and the position in which the third port 43 to the second connection 42 is open, has the inverse shuttle valve 40 a position in which all three connections are blocked from each other.

Der hydrostatische Linearantrieb umfasst eine zweite Hydroeinheit 45, die wie die Hydroeinheit 20 als Axialkolbenmaschine ausgebildet ist, die in ihrem Hubvolumen einseitig zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert verstellbar ist und die in beiden Durchflussrichtungen von Druckfluid durch sie hindurch sowohl als Hydropumpe als auch als Hydromotor arbeiten kann. Die Axialkolbenmaschine 45 besitzt einen ersten Arbeitsanschluss 46, der mit dem zwischen dem ersten Arbeitsanschuss 21 der Axialkolbenmaschine 20 und dem Stetigventil 28 befindlichen Abschnitt des ersten Fluidpfads 22 fluidisch verbunden ist, und einen zweiten Arbeitsanschluss 47, der über ein Drosselrückschlagventil 48 mit einem Hochdruckspeicher 49 fluidisch verbunden ist. Das Drosselrückschlagventil umfasst ein Rückschlagventil 50, das von der Axialkolbenmaschine 45 zum Hochdruckspeicher 49 hin öffnet, und ein verstellbares Drosselventil 51, dessen Durchflussquerschnitt zwischen null bei geschlossenem Ventil und einem maximalen Wert stetig veränderbar ist. An den Fluidpfad zwischen der Axialkolbenmaschine 45 und dem Drosselrückschlagventil 48 ist über ein zu der Axialkolbenmaschine 45 und zum Drosselrückschlagventil 48 hin öffnenden Rückschlagventil 52 die Speiseleitung 33 angeschlossen. Das bedeutet, dass in dem Hochdruckspeicher 49 immer mindestens der Niederdruck ansteht, mit dem auch der Niederdruckspeicher 34 beaufschlagt ist. Der Hochdruckspeicher 49 kann jedoch durch Zufluss von Druckfluid über die Axialkolbenmaschine 45 auf höhere Drücke, zum Beispiel bis zu einem maximalen Druck von 300 bar, aufgeladen werden. Anstelle des Drosselrückschlagventils 48 kann gegebenenfalls auch ein 2/2 Wege-Schaltventil verwendet werden. In der Praxis wird an den Hydrospeicher 49 noch ein als Sicherheitsventil dienendes Druckbegrenzungsventil angeschlossen sein, das in der Figur nicht gezeigt ist. Vorteilhafterweise wird der im Hydrospeicher 49 anstehende Druck durch einen nicht näher dargestellten Drucksensor erfasst, so dass der Druck geregelt und überwacht werden kann.The hydrostatic linear drive includes a second hydraulic unit 45 that like the hydro unit 20th is designed as an axial piston machine which is adjustable in its stroke volume on one side between a minimum value and a maximum value and which can work in both directions of flow of pressure fluid through it both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. The axial piston machine 45 has a first working connection 46 , the one with the one between the first working start 21 the axial piston machine 20th and the proportional valve 28 located portion of the first fluid path 22nd is fluidically connected, and a second working connection 47 that has a one-way flow control valve 48 with a high pressure accumulator 49 is fluidically connected. The one-way flow control valve includes a check valve 50 , that of the axial piston machine 45 to the high pressure accumulator 49 opens towards, and an adjustable throttle valve 51 whose flow cross-section can be continuously changed between zero when the valve is closed and a maximum value. To the fluid path between the axial piston machine 45 and the one-way flow control valve 48 is about a to the axial piston machine 45 and to the one-way flow control valve 48 opening check valve 52 the feed line 33 connected. That means that in the high pressure accumulator 49 there is always at least the same low pressure as the low-pressure accumulator 34 is applied. The high pressure accumulator 49 can, however, by the influx of pressure fluid via the axial piston machine 45 to higher pressures, for example up to one maximum pressure of 300 bar. Instead of the one-way flow control valve 48 If necessary, a 2/2 way switching valve can also be used. In practice, the hydraulic accumulator 49 a pressure relief valve which serves as a safety valve and which is not shown in the figure can also be connected. The in the hydraulic accumulator is advantageously 49 pending pressure detected by a pressure sensor, not shown, so that the pressure can be regulated and monitored.

Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Hochdruckspeicher 49 allein durch die Axialkolbenmaschine 45 auf ein Druckniveau eingestellt. Alternativ könnte er auch von einer separaten Hydromaschine gefüllt und entleert werden.According to the embodiment shown, the high-pressure accumulator 49 solely through the axial piston machine 45 adjusted to a pressure level. Alternatively, it could also be filled and emptied by a separate hydraulic machine.

Die Axialkolbenmaschine 20 ist über ein Getriebe 54 mechanisch mit einem drehzahlregelbaren und in seiner Drehrichtung umkehrbaren Elektromotor 55 mit Frequenzumrichter 56 gekoppelt, der auch als Generator arbeiten kann. Die Axialkolbenmaschine 45 ist über ein Getriebe 57 mechanisch mit einem drehzahlgeregelten und in seiner Drehrichtung ebenfalls umkehrbaren Elektromotor 58 mit einem Frequenzumrichter 59 gekoppelt, der ebenfalls als Generator arbeiten kann. Alternativ können die beiden Axialkolbenmaschinen 20 und 45 auch gemeinsam von einem Elektromotor angetrieben werden. Ebenfalls alternativ können auch die Getriebe 54 und 57 entfallen und die Motoren direkt mit den Pumpen verbunden sein.The axial piston machine 20th is about a gearbox 54 mechanically with a speed-controllable and reversible electric motor in its direction of rotation 55 with frequency converter 56 coupled, which can also work as a generator. The axial piston machine 45 is about a gearbox 57 mechanically with a speed-controlled electric motor that is also reversible in its direction of rotation 58 with a frequency converter 59 coupled, which can also work as a generator. Alternatively, the two axial piston machines 20th and 45 can also be driven jointly by an electric motor. The gears can also be used as an alternative 54 and 57 are not required and the motors are directly connected to the pumps.

Zur Steuerung der Drehzahlen und der Drehrichtung der Elektromotoren 55 und 57, zur Einstellung der Durchflussquerschnitte der Stetigventile 28 und 29 und zur Einstellung der Hubvolumina der Axialkolbenmaschinen 20 und 45 ist ein elektronisches Steuergerät 60 vorhanden, das über elektrische Leitungen mit den Frequenzumrichtern 56 und 59 sowie mit Aktoren an den Einrichtungen zur Verstellung der Hubvolumina der Axialkolbenmaschinen 20 und 45 und mit Aktoren zur Verstellung der Durchflussquerschnitte der Stetigventile 28 und 29 verbunden ist. Die Verstellung der Stetigventile und der Axialkolbenmaschinen kann zum Beispiel elektrohydraulisch unter Nutzung von Proportionalelektromagneten erfolgen. Dem Steuergerät 60 werden die elektrischen Ausgangssignale der Drucksensoren 25, 26 und 27 zugeführt. Aufgrund dieser Ausgangssignale der Drucksensoren liegt im Steuergerät eine Information über die Differenz zwischen dem hochdruckseitigen Pumpendruck und dem Druck in dem die Last tragenden Zylinderraum und damit über die Druckdifferenz über das zwischen dem hochdruckseitigen Arbeitsanschluss der Axialkolbenpumpe 20 und dem mit Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum angeordnete Stetigventil 28 oder 29 vor.For controlling the speed and direction of rotation of the electric motors 55 and 57 , for setting the flow cross-sections of the proportional valves 28 and 29 and for setting the stroke volumes of the axial piston machines 20th and 45 is an electronic control unit 60 available, which is connected to the frequency converters via electrical lines 56 and 59 as well as with actuators on the devices for adjusting the stroke volumes of the axial piston machines 20th and 45 and with actuators for adjusting the flow cross-sections of the proportional valves 28 and 29 connected is. The adjustment of the continuous valves and the axial piston machines can be done electro-hydraulically using proportional solenoids, for example. The control unit 60 become the electrical output signals of the pressure sensors 25th , 26th and 27 fed. Based on these output signals from the pressure sensors, the control unit contains information about the difference between the high-pressure side pump pressure and the pressure in the load-bearing cylinder chamber and thus about the pressure difference between the high-pressure side working connection of the axial piston pump 20th and the proportional valve arranged in the cylinder chamber to which the load pressure is applied 28 or 29 before.

Soll von der in 1 gezeigten Stellung aus die Kolbenstange 13 des Hydraulikzylinders 10 unter positiver Last mit hoher Geschwindigkeit ausgefahren werden, also mit dem Zylinderraum 14 unter Lastdruck, so werden die beiden Stetigventile voll geöffnet und die beiden Axialkolbenmaschinen 20 und 45 werden bei Drehung in die eine Richtung unter Berücksichtigung der jeweiligen Drehzahl auf solche Schwenkwinkel gestellt, dass die dem Zylinderraum 14 zufließende Druckfluidmenge zu der gewünschten Geschwindigkeit der Kolbenstange 13 führt. Die Axialkolbenmaschine 20 arbeitet dabei als Pumpe. Ihr Beitrag zur dem Zylinderraum 14 zufließenden Druckfluidmenge ist dabei so groß wie das Volumen, um das sich bei der gewünschten Geschwindigkeit der Zylinderraum 15 verkleinert. Der Beitrag der Axialkolbenmaschine 45 zu der dem Zylinderraum 14 zufließenden Druckfluidmenge ist gleich dem Volumen, um das die Kolbenstange 13 aus dem Zylindergehäuse 11 herausfährt. Die Axialkolbenmaschine 45 arbeitet dabei als Pumpe, wenn der Lastdruck höher ist als der Druck im Hochdruckspeicher 49, und als Motor, der den Elektromotor 57 im Betrieb als Generator antreibt, wenn der Lastdruck niedriger als der Druck im Hochdruckspeicher ist. Beim Ausfahren der Kolbenstange 13 mit negativer Last, während dessen der Druck in dem Zylinderraum 15 höher ist als in dem Zylinderraum 14, arbeiten beide Axialkolbenmaschinen 20 und 45 als Motoren.Should be used by the in 1 position shown from the piston rod 13th of the hydraulic cylinder 10 can be extended at high speed under positive load, i.e. with the cylinder space 14th under load pressure, the two continuous valves and the two axial piston machines are fully opened 20th and 45 are set to such a swivel angle when rotating in one direction, taking into account the respective speed, that the cylinder space 14th amount of pressurized fluid flowing in at the desired speed of the piston rod 13th leads. The axial piston machine 20th works as a pump. Your contribution to the cylinder space 14th The amount of pressure fluid flowing in is as large as the volume around which the cylinder space is at the desired speed 15th scaled down. The contribution of the axial piston machine 45 to that of the cylinder space 14th The amount of pressure fluid flowing in is equal to the volume by which the piston rod 13th from the cylinder housing 11 drives out. The axial piston machine 45 works as a pump when the load pressure is higher than the pressure in the high pressure accumulator 49 , and as the motor that is the electric motor 57 drives in operation as a generator when the load pressure is lower than the pressure in the high-pressure accumulator. When extending the piston rod 13th with negative load, during which the pressure in the cylinder space 15th is higher than in the cylinder space 14th , both axial piston machines work 20th and 45 as engines.

Soll von der in 1 gezeigten Stellung aus die Kolbenstange 13 des Hydraulikzylinders unter positiver Last mit hoher Geschwindigkeit eingefahren werden, also mit dem Zylinderraum 15 unter Lastdruck, so werden die beiden Stetigventile wiederum voll geöffnet und die beiden Axialkolbenmaschinen 20 und 45 werden bei gegenüber der Drehrichtung beim Ausfahren der Kolbenstange umgekehrter Drehrichtung unter Berücksichtigung der jeweiligen Drehzahl auf solche Schwenkwinkel gestellt, dass die dem Zylinderraum 15 zufließende Druckfluidmenge zu der gewünschten Geschwindigkeit der Kolbenstange 13 führt. Die Axialkolbenmaschine 20 arbeitet dabei als Pumpe und liefert die volle dem Zylinderraum 15 zufließende und dem Zylinderraum 14 entnommene Druckfluidmenge. Während der Bewegung der Kolbenstange 13 einwärts verkleinert sich das Volumen des Zylinderraums 14 um das Volumen der einfahrenden Kolbenstange mehr als das Volumen des Zylinderraums 15 zunimmt. Die Differenzmenge an Druckfluid wird von der Axialkolbenmaschine 45 im Betrieb als Pumpe dem Zylinderraum 14 entnommen und in den Hochdruckspeicher 49 gefördert. Beim Einfahren der Kolbenstange 13 unter negativer Last, während dessen der Druck in dem Zylinderraum 14 höher ist als in dem Zylinderraum 15, arbeitet die Axialkolbenmaschine 20 als Motor. Die Axialkolbenmaschine 45 arbeitet dabei als Motor, der den Elektromotor 57 im Betrieb als Generator antreibt, wenn der Lastdruck höher ist als der Druck im Hochdruckspeicher 49, und als Pumpe, wenn der Lastdruck niedriger als der Druck im Hochdruckspeicher 49 ist.Should be used by the in 1 position shown from the piston rod 13th of the hydraulic cylinder can be retracted under positive load at high speed, i.e. with the cylinder space 15th under load pressure, the two continuous valves are again fully opened and the two axial piston machines 20th and 45 When the direction of rotation is reversed from the direction of rotation when the piston rod is extended, taking into account the respective speed, the pivot angles are set to such a degree that the cylinder space 15th amount of pressurized fluid flowing in at the desired speed of the piston rod 13th leads. The axial piston machine 20th works as a pump and delivers the full amount to the cylinder chamber 15th inflowing and the cylinder space 14th amount of pressure fluid withdrawn. During the movement of the piston rod 13th inward the volume of the cylinder space is reduced 14th by the volume of the retracting piston rod more than the volume of the cylinder space 15th increases. The differential amount of pressure fluid is from the axial piston machine 45 in operation as a pump the cylinder chamber 14th removed and placed in the high-pressure accumulator 49 promoted. When retracting the piston rod 13th under negative load, during which the pressure in the cylinder space 14th is higher than in the cylinder space 15th , the axial piston machine works 20th as an engine. The axial piston machine 45 works as a motor that drives the electric motor 57 drives in operation as a generator when the load pressure is higher than the pressure in the high-pressure accumulator 49 , and as a pump when the load pressure is lower than the pressure in the high pressure accumulator 49 is.

Bei obiger Beschreibung der Funktionsweise des hydrostatischen Linearantriebs sind innere und äußere Leckagen der Axialkolbenmaschinen 20 und 45 nicht weiter berücksichtigt worden. Dies ist auch gerechtfertigt, da bei einer hohen Geschwindigkeit der Kolbenstange die Leckagen im Vergleich zu den durch die Axialkolbenmaschinen hindurchfließenden Druckmittelmengen sehr klein sind. Äußere Leckagen der Pumpen werden gegebenenfalls durch Nachsaugen über die Rückschlagventile 35 und 36 ersetzt. Äußere und innere Leckagen der Axialkolbenmaschinen 20 und 45 wirken sich jedoch bei kleinen Geschwindigkeiten des Hydraulikzylinders 10 und damit kleinen durch die Axialkolbenmaschinen fließenden Druckfluidmengen aus, da dann die Leckagevolumenströme in die Größenordnung der Soll-Volumenströme zum und vom Hydraulikzylinder kommen. Grundsätzlich können die Leckagen durch Änderung der Fördermengen der Axialkolbenmaschinen im Vergleich zu dem Idealzustand ohne Leckagen bei der Betätigung des Hydraulikzylinders berücksichtigt werden.In the above description of the mode of operation of the hydrostatic linear drive, there are internal and external leaks in the axial piston machines 20th and 45 has not been taken into account any further. This is also justified because, when the piston rod is at high speed, the leakages are very small compared to the amounts of pressure medium flowing through the axial piston machines. External leakages from the pumps can be prevented by suction through the non-return valves 35 and 36 replaced. External and internal leakages in the axial piston machines 20th and 45 act, however, at low speeds of the hydraulic cylinder 10 and thus small amounts of pressurized fluid flowing through the axial piston machines, since the leakage volume flows then come to the order of magnitude of the set volume flows to and from the hydraulic cylinder. In principle, the leaks can be taken into account by changing the delivery rates of the axial piston machines compared to the ideal state without leaks when the hydraulic cylinder is actuated.

Wird zum Beispiel die Kolbenstange 13 unter positiver Last ausgefahren, so wäre zu der ohne Leckagen erforderlichen und sich durch die Drehzahl- und Hubvolumeneinstellung der Axialkolbenmaschine 20 ergebenden Fördermenge die innere Leckage vom Arbeitsanschluss 21 zum Arbeitsanschluss 23, die äußere Leckage am Arbeitsanschluss 21 und die äußere Leckage der Axialkolbenmaschine 45 zu addieren. Bei der Axialkolbenmaschine 45 wären die äußere Leckage am Arbeitsanschluss 47 von der sich ohne Leckage ergebenden Fördermenge abzuziehen und die innere Leckage vom Arbeitsanschluss 46 zum Arbeitsanschluss 47 zu addieren, wobei davon ausgegangen ist, dass der Druck in dem Hydrospeicher 49 kleiner als der Lastdruck in dem Zylinderraum 14 ist. Beim Ausfahren der Kolbenstange 13 unter negativer Last wäre von der ohne Leckagen erforderlichen und sich durch die Drehzahl- und Hubvolumeneinstellung der Axialkolbenmaschine 20 ergebenden Fördermenge die innere Leckage vom Arbeitsanschluss 23 zum Arbeitsanschluss 21 und die äußere Leckage am Arbeitsanschluss 23 und die äußere Leckage der Axialkolbenmaschine 45 zu addieren. Bei der Axialkolbenmaschine 45 wären die äußere Leckage am Arbeitsanschluss 47 von der sich ohne Leckage ergebenden Fördermenge abzuziehen und die innere Leckage vom Arbeitsanschluss 47 zum Arbeitsanschluss 46 zu addieren, wobei jetzt der Druck in dem Hydrospeicher 49 auf jeden Fall gleich dem Druck, normalerweise jedoch größer als der Druck in dem Zylinderraum 14 ist.For example, the piston rod 13th If extended under a positive load, it would be necessary without leaks and this would depend on the speed and stroke volume setting of the axial piston machine 20th resulting flow rate the internal leakage from the working connection 21 to the working connection 23 , the external leakage at the working connection 21 and the external leakage of the axial piston machine 45 to add up. With the axial piston machine 45 would be the external leakage at the working connection 47 subtract from the flow rate resulting without leakage and the internal leakage from the working connection 46 to the working connection 47 to be added, it being assumed that the pressure in the hydraulic accumulator 49 less than the load pressure in the cylinder space 14th is. When extending the piston rod 13th under negative load would be from the one required without leaks and from the speed and stroke volume setting of the axial piston machine 20th resulting flow rate the internal leakage from the working connection 23 to the working connection 21 and the external leakage at the working connection 23 and the external leakage of the axial piston machine 45 to add up. With the axial piston machine 45 would be the external leakage at the working connection 47 subtract from the flow rate resulting without leakage and the internal leakage from the working connection 47 to the working connection 46 to add, with the pressure in the hydraulic accumulator now 49 in any case equal to the pressure, but normally greater than the pressure in the cylinder space 14th is.

Die Leckagen können allerdings nur berücksichtigt werden, wenn sie bekannt sind. Wenn aber aufgrund von Alterungseffekten oder Fertigungstoleranzen die Leckage vom Erwartungswert abweicht, ergeben sich doch Abweichungen der erreichten Zylindergeschwindigkeit vom Sollwert.However, the leaks can only be taken into account if they are known. However, if the leakage deviates from the expected value due to aging effects or manufacturing tolerances, there are deviations of the cylinder speed achieved from the target value.

2 zeigt das Simulationsergebnis für einen hydrostatischen Linearantrieb nach 1, wobei der Hydraulikzylinder 10 der Auslegerzylinder eines Baggers ist und bei einer kleinen Geschwindigkeit rein verdrängergesteuert ist. Die Leckagen der Axialkolbenmaschinen sind dabei als doppelt so groß angenommen wie die normal erwarteten Leckagen. Nur die erwarteten Werte sind in der Vorsteuerung kompensiert worden. 2 shows the simulation result for a hydrostatic linear drive 1 , the hydraulic cylinder 10 is the boom cylinder of an excavator and is purely displacement-controlled at a low speed. The leakages of the axial piston machines are assumed to be twice as large as the normally expected leakages. Only the expected values have been compensated in the feedforward control.

Im obersten Schrieb stellt die obere Kurve 65 die gewünschte Zylindergeschwindigkeit dar, die symmetrisch um die Geschwindigkeit null oszilliert. Die untere Kurve 66 stellt die tatsächliche Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders dar. Man erkennt, dass die tatsächliche Zylindergeschwindigkeit gegenüber der Soll-Geschwindigkeit einen Offset aufweist. Wie dem zweiten Schrieb von oben zu entnehmen ist, führt dieser Offset zu einer deutlichen Abweichung der Zylinderposition von sechs bis sieben cm innerhalb von vierzig Sekunden. Anstelle einer gewünschten langsamen Auf-Ab-Bewegung des Auslegers gemäß der Kurve 67 erhält man bei einer Zylinderlast von zum Beispiel vierzig Tonnen eine oszillierende Abwärtsbewegung gemäß Kurve 68. Der dritte Schrieb von oben zeigt die Drücke beidseits des Stetigventils 28. Man sieht nur eine Kurve 69, da das Ventil gemäß dem untersten Schrieb der 2 mit der Kurve 70 vollständig geöffnet ist und kein Druckabfall über das Ventil stattfindet. Der Lastdruck beträgt um die 172 bar und ist wegen unterschiedlicher Reibungskräfte von der Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders abhängig.In the top letter represents the upper curve 65 represents the desired cylinder speed, which oscillates symmetrically about zero speed. The lower curve 66 represents the actual speed of the hydraulic cylinder. It can be seen that the actual cylinder speed is offset from the setpoint speed. As can be seen from the second letter from above, this offset leads to a significant deviation in the cylinder position of six to seven cm within forty seconds. Instead of a desired slow up-and-down movement of the boom according to the curve 67 with a cylinder load of forty tons, for example, an oscillating downward movement according to the curve is obtained 68 . The third letter from the top shows the pressures on both sides of the proportional valve 28 . You only see a curve 69 , since the valve according to the lowest letter of the 2 with the curve 70 is fully open and there is no pressure drop across the valve. The load pressure is around 172 bar and is dependent on the direction of movement of the hydraulic cylinder due to different frictional forces.

Erfindungsgemäß wird nun bei kleinen Geschwindigkeiten der Hydraulikzylinder 10 nicht verdrängergesteuert, sondern drosselgesteuert, wobei der Übergang zwischen den beiden Betriebsarten Verdrängersteuerung und Drosselsteuerung stetig erfolgt, also kontinuierlich übergeblendet wird. Dies geht aus dem in 3 als Blockschaltbild gezeigten und im Steuergerät 60 ablaufenden Steueralgorithmus hervor, wobei dort der Fall einer bei positiver Last, also unter Beaufschlagung des Zylinderraums 14 mit Lastdruck ausfahrenden Kolbenstange betrachtet ist. Für den Fall, dass die Kolbenstange unter negativer Last, also unter Beaufschlagung des gleichen Zylinderraum 14 mit dem Lastdruck eingefahren wird, ist das Blockschaltbild gemäß 3 leicht anzupassen.According to the invention, the hydraulic cylinder is now at low speeds 10 not displacer-controlled, but throttle-controlled, the transition between the two operating modes of displacement control and throttle control taking place continuously, i.e. being continuously faded. This comes from the in 3 shown as a block diagram and in the control unit 60 running control algorithm, there being the case of a positive load, that is, when the cylinder chamber is acted upon 14th with load pressure extending piston rod is considered. In the event that the piston rod is under negative load, i.e. when the same cylinder space is applied 14th is retracted with the load pressure, the block diagram is according to 3 easy to customize.

Dem Steuergerät 60 wird ein Sollwert v-soll für die Geschwindigkeit, mit der die Kolbenstange 13 ausfahren soll, mitgeteilt. In dem Steuergerät sind drei Diagramme 72, 73 und 74 abgelegt, wobei im Diagramm 72 der Druckabfall über das Stetigventil 28 über der Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders beziehungsweise der Kolbenstange aufgetragen ist. Man erkennt, dass bei dem Betrage nach sehr kleinen Geschwindigkeiten eine Druckdifferenz in Höhe eines festen Werts, der zum Beispiel zwischen 10 und 20 bar liegt, bestehen soll. Ab einem bestimmten Betrag der Soll-Geschwindigkeit nimmt die einzustellende Druckdifferenz über das Stetigventil 28 linear ab und wird mit zunehmender Soll-Geschwindigkeit schließlich zu null und bleibt null. Bei den Geschwindigkeiten mit einem festen Wert der Druckdifferenz über das Stetigventil 28 ist der Hydraulikzylinder rein drosselgesteuert, bei einer Druckdifferenz von null über das Stetigventil 28 rein verdrängergesteuert. In dem Bereich mit sich linear verändernder Druckdifferenz erfolgt ein stetiger Übergang zwischen den Betriebsarten Verdrängersteuerung und Drosselsteuerung, es wird von einer Betriebsart zur anderen übergeblendet. Die Ist-Druckdifferenz über das Stetigventil 28 wird mit Hilfe der von den Drucksensoren 25 und 27 erfassten Drücke ermittelt.The control unit 60 becomes a setpoint v-soll for the speed at which the piston rod 13th should extend, communicated. There are three diagrams in the control unit 72 , 73 and 74 filed, being in the diagram 72 the pressure drop across the proportional valve 28 is plotted against the speed of the hydraulic cylinder or the piston rod. It can be seen that with the amount after very low speeds there should be a pressure difference equal to a fixed value, for example between 10 and 20 bar. From a certain value of the set speed, the pressure difference to be set increases across the proportional valve 28 linearly and finally becomes zero with increasing setpoint speed and remains zero. At speeds with a fixed value of the pressure difference across the proportional valve 28 the hydraulic cylinder is purely throttle-controlled, with a pressure difference of zero via the proportional valve 28 purely displacement-controlled. In the area where the pressure difference changes linearly, there is a steady transition between the operating modes displacement control and throttle control; there is a fade over from one operating mode to the other. The actual pressure difference across the proportional valve 28 is made with the help of the pressure sensors 25th and 27 detected pressures determined.

Das Diagramm 73 zeigt den Durchflussquerschnitt des Stetigventils 28 in den verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen des Hydraulikzylinders 10. In dem Bereich der sehr kleinen Geschwindigkeiten nimmt der Durchflussquerschnitt von null mit geringer Steigung linear zu. Im Bereich der Überblendung, in dem die Druckdifferenz über das Stetigventil 28 von einem konstanten Wert auf null abfällt, nimmt der Durchflussquerschnitt mit zunehmender Geschwindigkeit mit größerer Steigung linear bis zum maximalen Durchflussquerschnitt zu.The diagram 73 shows the flow cross section of the proportional valve 28 in the various speed ranges of the hydraulic cylinder 10 . In the range of very low velocities, the flow cross-section increases linearly from zero with a low gradient. In the area of the cross-fading, in which the pressure difference across the proportional valve 28 drops from a constant value to zero, the flow cross-section increases linearly with increasing speed with a greater gradient up to the maximum flow cross-section.

Das Diagramm 74 zeigt die Durchflussquerschnitte der Ventile 29 und 51 in den verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen des Hydraulikzylinders 10. Die Durchflussquerschnitte werden im Bereich der sehr kleinen Geschwindigkeiten von null an mit zunehmender Geschwindigkeit mit großer Steigung größer und werden schon zu Beginn des Bereichs der Überblendung maximal. Zunächst sollen bei Soll-Geschwindigkeit Null die Ventile geschlossen sein. Der Übergang nach voll offen soll nicht hart sein, um Druckschwingungen zu vermeiden. Vom Prinzip her wird keine Androsselung mit den Ventilen 28 und 51 benötigt. Diese können von Geschwindigkeit null an voll offen sein. Generell tragen leicht drosselnde Ventile dazu bei, Druckschwingungen zu vermeiden.The diagram 74 shows the flow cross-sections of the valves 29 and 51 in the various speed ranges of the hydraulic cylinder 10 . The flow cross-sections in the area of the very low speeds increase from zero with increasing speed with a steep gradient and are already at a maximum at the beginning of the cross-fading area. First of all, the valves should be closed when the target speed is zero. The transition to fully open should not be hard in order to avoid pressure fluctuations. In principle, there is no throttling with the valves 28 and 51 needed. These can be fully open from zero speed. In general, slightly throttling valves help to avoid pressure fluctuations.

Aus der Kennlinie gemäß Diagramm 72 ergibt sich bei der gewünschten Geschwindigkeit eine gewünschte Druckdifferenz über das Stetigventil 28. Diese wird mit der tatsächlichen Druckdifferenz verglichen. Die Differenz geht über ein Tiefpassfilter 75 und unter Berücksichtigung der Drehzahl in einen Korrekturwert für den Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 20 ein. Die Addition dieses Korrekturwertes zu dem durch eine Vorsteuerung, bei der sowohl die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders als auch die Kompensation abgeschätzter Leckagen berücksichtigt werden, ermittelten Schwenkwinkels ergibt den gewünschten Schwenkwinkel, gemäß dem die Axialkolbenmaschine 20 angesteuert wird. Das Signal des Tiefpassfilters 75 geht unter Berücksichtigung der Drehzahl auch in einen Korrekturwert für den Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 45 ein. Die Addition dieses Korrekturwertes zu dem durch eine Vorsteuerung ermittelten Schwenkwinkel ergibt den gewünschten Schwenkwinkel, gemäß dem die Axialkolbenmaschine 45 angesteuert wird.From the characteristic according to the diagram 72 at the desired speed, there is a desired pressure difference across the continuous valve 28 . This is compared with the actual pressure difference. The difference goes through a low-pass filter 75 and taking into account the speed in a correction value for the swivel angle of the axial piston machine 20th a. The addition of this correction value to the swivel angle determined by a pilot control, in which both the setpoint speed of the hydraulic cylinder and the compensation of estimated leakages are taken into account, results in the desired swivel angle according to which the axial piston machine 20th is controlled. The signal of the low pass filter 75 takes into account the speed also in a correction value for the swivel angle of the axial piston machine 45 a. The addition of this correction value to the swivel angle determined by a pilot control results in the desired swivel angle according to which the axial piston machine 45 is controlled.

Das Signal des Tiefpassfilters wird außerdem einem Integrierglied 76 zugeführt. Das aufintegrierte Signal ist ein Maß für den durch die Vorsteuerung nicht richtig kompensierten Leckagevolumenstrom. Der Verlauf der integralen Größe kann zur Adaption in der Berücksichtigung der Leckage und/oder zur Diagnose der Hydroeinheiten dienen.The signal from the low-pass filter is also sent to an integrator 76 fed. The integrated signal is a measure of the leakage volume flow not correctly compensated by the pilot control. The course of the integral variable can be used to adapt the leakage and / or to diagnose the hydraulic units.

Der für die gewünschte Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders 10 dem Diagramm 73 entnehmbare Durchflussquerschnitt für das Stetigventil 28 gelangt als elektrisches Signal über ein Tiefpassfilter 77 an den Aktor des Stetigventils 28. Die für die gewünschte Geschwindigkeit dem Diagramm 74 entnehmbaren Durchflussquerschnitte für die Stetigventile 29 und 51 gelangen ebenfalls über ein Tiefpassfilter 78 als elektrische Signale an die Aktoren der Stetigventile 29 und 51.The one for the desired speed of the hydraulic cylinder 10 the diagram 73 removable flow cross-section for the proportional valve 28 arrives as an electrical signal via a low-pass filter 77 to the actuator of the proportional valve 28 . The diagram for the desired speed 74 removable flow cross-sections for the proportional valves 29 and 51 also get through a low-pass filter 78 as electrical signals to the actuators of the proportional valves 29 and 51 .

4 zeigt nun das Simulationsergebnis für eine solche Sollgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders 10, für die auch die Simulation mit dem Ergebnis gemäß 2 durchgeführt worden ist. Dabei sind nun jedoch die Stetigventile 28 und 29 und die Axialkolbenmaschinen 20 und 45 erfindungsgemäß gesteuert worden. 4th now shows the simulation result for such a target speed of the hydraulic cylinder 10 , for which also the simulation with the result according to 2 has been carried out. Here, however, are the proportional valves 28 and 29 and the axial piston machines 20th and 45 been controlled according to the invention.

Im obersten Schrieb der 4 stellt die Kurve 80 die gewünschte Zylindergeschwindigkeit dar, die wiederum symmetrisch um die Geschwindigkeit null oszilliert. In the top letter of the 4th represents the curve 80 represents the desired cylinder speed, which in turn oscillates symmetrically around zero speed.

Die Kurve 81 stellt die tatsächliche Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders dar. Man erkennt, dass der tatsächliche Geschwindigkeitsverlauf keinen Offset mehr gegenüber dem Sollverlauf hat, dass aber Schwingungen hinzugekommen sind. Das liegt an Schwingungen in der Druckregelung, die einen Differenzdruck von 20 bar am Stetigventil 28 einstellt. Wie dem zweiten Schrieb von oben zu entnehmen ist, in dem die obere Kurve 82 die gewünschte langsame Auf-Ab-Bewegung des Auslegers zeigt, folgt die Bewegung des Auslegerzylinders, die die Kurve 83 zeigt, wegen des fehlenden Offset in der Geschwindigkeit deutlich besser dem Sollwert. Ein anfänglicher Offset bei der Initialisierung bleibt konstant. Der dritte Schrieb von oben zeigt die Drücke beidseits des Stetigventils 28. Gemäß der geraden Kurve 84 ist der Druck am zylinderseitigen Anschluss des Stetigventils konstant entsprechend dem konstanten Lastdruck. Der Druck am pumpenseitigen Anschluss des Stetigventils 28, der von der Kurve 85 gezeigt ist, ist bei einer Bewegung des Hydraulikzylinders 10 mit ausfahrender Kolbenstange und unter positiver Last um den Druckabfall über das Stetigventil größer und mit einfahrender Kolbenstange und unter negativer Last um den Druckabfall über das Stetigventil kleiner als der Lastdruck. Im untersten Schrieb zeigt die Kurve 86 den sich mit der Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders 10 ändernden Durchflussquerschnitt des Stetigventils 28. Das Ventil ist im Nulldurchgang der Geschwindigkeit geschlossen, öffnet jeweils nur wenig und drosselt stark.The curve 81 represents the actual speed of the hydraulic cylinder. It can be seen that the actual speed curve no longer has an offset compared to the target curve, but that vibrations have been added. This is due to vibrations in the pressure control, which creates a differential pressure of 20 bar at the proportional valve 28 adjusts. As can be seen in the second letter from above, in which the upper curve 82 shows the desired slow up-down movement of the boom, the movement of the boom cylinder follows the curve 83 shows, because of the missing offset in the speed, the setpoint is significantly better. An initial offset during initialization remains constant. The third letter from the top shows the pressures on both sides of the proportional valve 28 . According to the straight curve 84 the pressure at the cylinder-side connection of the proportional valve is constant according to the constant load pressure. The pressure at the pump-side connection of the proportional valve 28 that of the curve 85 is shown is upon movement of the hydraulic cylinder 10 with extending piston rod and under positive load by the pressure drop across the proportional valve larger and with retracting piston rod and under negative load by the pressure drop across the proportional valve smaller than the load pressure. In the bottom letter shows the curve 86 which moves at the speed of the hydraulic cylinder 10 changing flow cross-section of the proportional valve 28 . The valve is closed when the speed passes through zero, opens only a little and throttles strongly.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
HydraulikzylinderHydraulic cylinder
1111
ZylindergehäuseCylinder housing
1212th
Kolben von 10Piston of 10
1313th
Kolbenstange an 12Piston rod at 12
1414th
kolbenstangenabseitiger ZylinderraumCylinder space away from the piston rod
1515th
kolbenstangenseitiger Zylinderraumcylinder space on the piston rod side
2020th
erste Axialkolbenmaschinefirst axial piston machine
2121
erster Arbeitsanschluss von 20first working connection from 20
2222nd
erster Fluidpfadfirst fluid path
2323
zweiter Arbeitsanschluss von 20second working connection from 20
2424
zweiter Fluidpfadsecond fluid path
2525th
DrucksensorPressure sensor
2626th
DrucksensorPressure sensor
2727
DrucksensorPressure sensor
2828
StetigventilProportional valve
2929
StetigventilProportional valve
3030th
ElektromotorElectric motor
3131
SpeisepumpeFeed pump
3232
Rückschlagventilcheck valve
3333
SpeiseleitungFeed line
3434
NiederdruckspeicherLow pressure accumulator
3535
Rückschlagventilcheck valve
3636
Rückschlagventilcheck valve
4040
inverses Wechselventilinverse shuttle valve
4141
Anschluss von 40Connection of 40
4242
Anschluss von 40Connection of 40
4343
Anschluss von 40Connection of 40
4545
zweite Axialkolbenmaschinesecond axial piston machine
4646
erster Arbeitsanschluss von 45first working connection of 45
4747
zweiter Arbeitsanschluss von 45second working connection of 45
4848
DrosselrückschlagventilOne-way flow control valve
4949
HochdruckspeicherHigh pressure accumulator
5050
Rückschlagventilcheck valve
5151
DrosselventilThrottle valve
5252
Rückschlagventilcheck valve
5454
Getriebetransmission
5555
ElektromotorElectric motor
5656
Frequenzumrichterfrequency converter
5757
Getriebetransmission
5858
ElektromotorElectric motor
5959
Frequenzumrichterfrequency converter
6060
SteuergerätControl unit
6565
KurveCurve
6666
KurveCurve
6767
KurveCurve
6868
KurveCurve
6969
KurveCurve
7070
KurveCurve
7272
Diagrammdiagram
7373
Diagrammdiagram
7474
Diagrammdiagram
7575
TiefpassfilterLow pass filter
7676
IntegriergliedIntegrating link
7777
TiefpassfilterLow pass filter
7878
TiefpassfilterLow pass filter
8080
KurveCurve
8181
KurveCurve
8282
KurveCurve
8383
KurveCurve
8484
KurveCurve
8585
KurveCurve
8686
KurveCurve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 3239930 C2 [0030]DE 3239930 C2 [0030]
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Claims (17)

Hydrostatischer Linearantrieb mit einem Hydraulikzylinder (10) mit einem Arbeitskolben (12), auf dessen einen Seite sich ein erster Zylinderraum (14) und auf dessen anderen Seite sich ein zweiter Zylinderraum (15) befindet, mit einer rotatorisch antreibbaren Hydroeinheit (20), die mit einem ersten Arbeitsanschluss (21) über einen ersten Fluidpfad (22) mit dem ersten Zylinderraum (14) und mit einem zweiten Arbeitsanschluss (23) über einen zweiten Fluidpfad (24) mit dem zweiten Zylinderraum (15) verbindbar ist und über die verschieden große Volumenströme an Druckfluid aus dem einen Zylinderraum (14; 15) direkt dem anderen Zylinderraum (15; 14)zuführbar sind, und mit einem elektronischen Steuergerät (60), dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Fluidpfad (22) ein Stetigventil (28) eingefügt ist und dass der Hydraulikzylinder (10) in einer Betriebsart Verdrängersteuerung, in der bei ganz geöffnetem Stetigventil (28) die zwischen dem mit Lastdruck beaufschlagten, ersten Zylinderraum (14) und der Hydroeinheit (20) strömende Druckfluidmenge durch die Steuerung der Hydroeinheit (20) bestimmt ist, und in einer Betriebsart Drosselsteuerung betreibbar ist, in der bei einem drosselnden Durchflussquerschnitt des Stetigventils (28) die zwischen dem ersten Zylinderraum (14) und der Hydroeinheit (20) strömende Druckfluidmenge durch die Größe des Durchflussquerschnitts und durch den Druckabfall über den Durchflussquerschnitt des Stetigventils (28) bestimmt ist und dass das Stetigventil (28) und die Hydroeinheit (20) gemäß den Betriebsarten von dem elektronischen Steuergerät (60) gesteuert werden.Hydrostatic linear drive with a hydraulic cylinder (10) with a working piston (12), on one side of which there is a first cylinder space (14) and on the other side of which there is a second cylinder space (15), with a rotationally drivable hydraulic unit (20) which with a first working connection (21) via a first fluid path (22) with the first cylinder chamber (14) and with a second working connection (23) via a second fluid path (24) with the second cylinder chamber (15) and via the different sizes Volume flows of pressurized fluid from one cylinder chamber (14; 15) can be fed directly to the other cylinder chamber (15; 14), and with an electronic control unit (60), characterized in that a continuous valve (28) is inserted into the first fluid path (22) and that the hydraulic cylinder (10) is in a displacement control mode in which, when the proportional valve (28) is fully open, the first cylinder chamber (14 ) and the hydraulic unit (20) flowing pressure fluid quantity is determined by the control of the hydraulic unit (20), and can be operated in a throttle control operating mode in which, with a throttling flow cross-section of the continuous valve (28) between the first cylinder chamber (14) and the hydraulic unit (20) the amount of pressurized fluid flowing is determined by the size of the flow cross section and the pressure drop across the flow cross section of the continuous valve (28) and that the continuous valve (28) and the hydraulic unit (20) are controlled by the electronic control unit (60) according to the operating modes. Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 1, wobei in den ersten Fluidpfad (22) ein erstes Stetigventil (28) und in den zweiten Fluidpfad (24) ein zweites Stetigventil (29) eingefügt ist und wobei der Hydraulikzylinder (10) in einer Betriebsart Verdrängersteuerung, in der bei ganz geöffnetem, zweitem Stetigventil (29) die zwischen dem mit Lastdruck beaufschlagten, zweiten Zylinderraum (15) und der Hydroeinheit (20) strömende Druckfluidmenge durch die Steuerung der Hydroeinheit (20) bestimmt ist, und in einer Betriebsart Drosselsteuerung betreibbar ist, in der bei einem drosselnden Durchflussquerschnitt des zweiten Stetigventils (29) die zwischen dem zweiten Zylinderraum (15) und der Hydroeinheit (20) strömende Druckfluidmenge durch die Größe des Durchflussquerschnitts und durch den Druckabfall über den Durchflussquerschnitt des zweiten Stetigventils (29) bestimmt ist.Hydrostatic linear drive according to Claim 1 , wherein a first continuous valve (28) is inserted into the first fluid path (22) and a second continuous valve (29) is inserted into the second fluid path (24), and the hydraulic cylinder (10) is in a displacement control mode in which the second Continuous valve (29) the pressure fluid quantity flowing between the second cylinder chamber (15), which is subjected to load pressure, and the hydraulic unit (20) is determined by the control of the hydraulic unit (20) and can be operated in a throttle control mode in which the second continuous valve (29) the amount of pressurized fluid flowing between the second cylinder chamber (15) and the hydraulic unit (20) is determined by the size of the flow cross-section and the pressure drop across the flow cross-section of the second continuous valve (29). Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei zwischen einer reinen Verdrängersteuerung und einer Drosselsteuerung kontinuierlich übergeblendet wird, indem der Durchflussquerschnitt des Stetigventils (28, 29) verändert und parallel dazu durch Verändern der Fördermenge der Hydroeinheit (20) ein Differenzdruck über das Stetigventil (28, 29) aufgebaut beziehungsweise abgebaut wird.Hydrostatic linear drive according to Claim 1 or 2 , with a continuous fading between a pure displacement control and a throttle control by changing the flow cross-section of the continuous valve (28, 29) and in parallel to this, by changing the delivery rate of the hydraulic unit (20), a differential pressure is built up or reduced across the continuous valve (28, 29) . Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 3, wobei bei einer hohen Sollgeschwindigkeit des Arbeitskolbens (12) der Hydraulikzylinder (10) in der Betriebsart Verdrängersteuerung betrieben wird und bei kleiner werdenden Sollgeschwindigkeiten der drosselnde Durchflussquerschnitt des Stetigventils (28, 29) immer mehr verringert wird und die Fördermenge der Hydroeinheit (20) derart verändert wird, dass der Volumenstrom zum Hydraulikzylinder (10) beziehungsweise vom Hydraulikzylinder (10) der Soll-Vorgabe folgt.Hydrostatic linear drive according to Claim 3 , whereby at a high target speed of the working piston (12) the hydraulic cylinder (10) is operated in the displacement control mode and with decreasing target speeds the throttling flow cross-section of the continuous valve (28, 29) is reduced more and more and the delivery rate of the hydraulic unit (20) in this way is changed so that the volume flow to the hydraulic cylinder (10) or from the hydraulic cylinder (10) follows the target value. Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 3 oder 4, wobei in der Betriebsart Drosselsteuerung das dem Zylinderraum (14; 15), der dem mit Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum (15; 14) gegenüberliegt, zugeordnete Stetigventil (29; 28) auf einen kleineren als den maximalen Durchflussquerschnitt gestellt wird, wobei der Durchflussquerschnitt innerhalb des Geschwindigkeitsbereichs mit reiner Drosselsteuerung von null bei der Geschwindigkeit null mit zunehmender Geschwindigkeit auf den maximalen Durchflussquerschnitt zunimmt.Hydrostatic linear drive according to Claim 3 or 4th , wherein in the throttle control operating mode the continuous valve (29; 28) assigned to the cylinder chamber (14; 15) opposite the cylinder chamber (15; 14) charged with load pressure is set to a smaller than the maximum flow cross-section, the flow cross-section within the Speed range with pure throttle control from zero at zero speed increases with increasing speed to the maximum flow area. Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei der Hydraulikzylinder (10) ein Differentialzylinder ist, bei dem der Querschnitt des ersten Zylinderraums (14) größer als der Querschnitt des zweiten Zylinderraums (15) ist, und wobei eine zweite Hydroeinheit (45) vorhanden ist, die mit einem Arbeitsanschluss (46) mit dem ersten Arbeitsanschluss (21) der ersten Hydroeinheit (20) und mit einem weiteren Arbeitsanschluss (47) mit einem Vorratsbehälter (49) für Druckfluid fluidisch verbunden ist.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic cylinder (10) is a differential cylinder, in which the cross section of the first cylinder space (14) is larger than the cross section of the second cylinder space (15), and wherein a second hydraulic unit (45) is present, which is fluidically connected with a working connection (46) to the first working connection (21) of the first hydraulic unit (20) and with a further working connection (47) with a reservoir (49) for pressure fluid. Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei die Fördermenge einer Hydraulikeinheit (20, derart verstellt wird, dass unter Berücksichtigung der Pumpenleckage die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders erreicht wird.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, the delivery rate of a hydraulic unit (20) being adjusted in such a way that the setpoint speed of the hydraulic cylinder is reached, taking into account the pump leakage. Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei die Fördermenge einer Hydraulikeinheit (20, 45) derart vorgesteuert wird, dass unter Berücksichtigung von erwarteten Leckagen die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders (10) erreicht wird.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, the delivery rate of a hydraulic unit (20, 45) being precontrolled in such a way that the setpoint speed of the hydraulic cylinder (10) is reached, taking into account expected leakages. Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 8, wobei die Leckagen in einem Kennfeld zumindest in Abhängigkeit von der Drehzahl, den Drücken und der Fördermenge abgelegt sind und wobei für die Vorsteuerung der Fördermenge die Soll-Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders (10) und die Drehzahl die Eingangsgrößen sind.Hydrostatic linear drive according to Claim 8 , wherein the leakages are stored in a characteristic map at least as a function of the speed, the pressures and the delivery rate, and The setpoint speed of the hydraulic cylinder (10) and the speed are the input variables for the precontrol of the delivery rate. Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei jede vorhandene Hydroeinheit (20, 45) von einem Antriebsmotor (55, 58) mit einer einstellbaren veränderlichen Drehzahl antreibbar ist.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, wherein each existing hydraulic unit (20, 45) can be driven by a drive motor (55, 58) at an adjustable variable speed. Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 10, wobei jede vorhandene Hydroeinheit (20, 45) von einem drehzahlgeregelten Elektromotor (55, 58) antreibbar ist.Hydrostatic linear drive according to Claim 10 Each existing hydraulic unit (20, 45) can be driven by a speed-controlled electric motor (55, 58). Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei jede vorhandene Hydroeinheit (20, 45) in ihrem Hubvolumen verstellbar ist und wobei zur Druckregelung inklusive der Realisierung der Vorsteuerung der Fördermenge das Hubvolumen zumindest der einen Hydroeinheit (20, 45) verwendet wird.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, the stroke volume of each hydraulic unit (20, 45) being adjustable and the stroke volume of at least one hydraulic unit (20, 45) being used for pressure control including the implementation of the pilot control of the delivery rate. Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei im Betrieb ein lastseitiger Zylinderraum (14; 15) mit Lastdruck beaufschlagt ist und der andere Zylinderraum 15; 14) mit einem wenigstens annähernd konstanten Niederdruck einer Niederdruckquelle (34) beaufschlagt ist.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, wherein during operation a load-side cylinder space (14; 15) is subjected to load pressure and the other cylinder space 15; 14) is acted upon by an at least approximately constant low pressure of a low pressure source (34). Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 13, wobei eine invers arbeitende Wechselventilanordnung (40) vorhanden ist, über die der dem lastseitigen Zylinderraum (14; 15) gegenüberliegende Zylinderraum (15; 14) unter Umgehung der Stetigventile (28, 29) direkt mit der Niederdruckquelle (34) fluidisch verbindbar ist.Hydrostatic linear drive according to Claim 13 There is an inversely operating shuttle valve arrangement (40) via which the cylinder chamber (15; 14) opposite the load-side cylinder chamber (14; 15) can be fluidically connected directly to the low-pressure source (34), bypassing the continuous valves (28, 29). Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei der Regeleingriff aufintegriert wird und daraus auf eine Abweichung der realen Leckage der Hydroeinheiten (20, 45) von der erwarteten Leckage geschlossen wird.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, wherein the control intervention is integrated and from this it is concluded that the actual leakage of the hydraulic units (20, 45) deviates from the expected leakage. Hydrostatischer Linearantrieb nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei bei einer Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders (10) zwischen null und einem ersten Grenzwert sich der Durchflussquerschnitt des dem mit Lastdruck beaufschlagten Zylinderraum (14; 15) zugeordneten Stetigventils (28; 29) mit einem geringen Gradienten zwischen null und einem Grenzwert ändert und der Druckabfall über dieses Stetigventil (28; 29) konstant ist und wobei bei einer Geschwindigkeit zwischen dem ersten Grenzwert und einem zweiten Grenzwert sich der Durchflussquerschnitt des Stetigventils (28; 29) mit einem größeren Gradienten zwischen dem Grenzwert und dem maximalen Durchflussquerschnitt ändert und sich der Druckabfall über dieses Stetigventil (28; 29) auf null verringert.Hydrostatic linear drive according to one of the preceding claims, wherein at a speed of the hydraulic cylinder (10) between zero and a first limit value, the flow cross-section of the continuous valve (28; 29) assigned to the cylinder chamber (14; 15) assigned to the load pressure increases with a small gradient between zero and a limit value changes and the pressure drop across this proportional valve (28; 29) is constant and with a speed between the first limit value and a second limit value, the flow cross-section of the continuous valve (28; 29) with a larger gradient between the limit value and the maximum flow cross-section changes and the pressure drop across this proportional valve (28; 29) is reduced to zero. Hydrostatischer Linearantrieb nach Patentanspruch 16, wobei bei einer Geschwindigkeit des Hydraulikzylinders (10) zwischen null und dem ersten Grenzwert sich der Durchflussquerschnitt des anderen Stetigventils (29; 28) von null auf den maximalen Durchflussquerschnitt vergrößert.Hydrostatic linear drive according to Claim 16 , wherein at a speed of the hydraulic cylinder (10) between zero and the first limit value, the flow cross-section of the other continuous valve (29; 28) increases from zero to the maximum flow cross-section.
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