DE4416194A1 - Regelsystem für einen hydraulisch betätigten Verbraucher eines Nutzfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem für einen hydrau­ lisch betätigten Verbraucher eines Nutzfahrzeugs, insbe­ sondere für das Hubwerk eines Ackerschleppers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige hydraulische Regelungssysteme werden vorrangig in der Mobilhydraulik verwendet, wo sie als Führungsein­ richtung für einen Verbraucher, wie bspw. das Hubwerk eines Ackerschleppers, eingesetzt werden, um bspw. eine Drei­ punktaufhängung eines Ackerschleppers mit den daran angekoppelten Peripheriegeräten oder einen Frontlader sowie Seitenmähwerke etc. in einer gewünschten Relativposition zum Fahrzeug zu halten.

Bei Fahrten mit schweren, am Hubwerk angehängten Peri­ pheriegeräten, bspw. Pflügen, treten beim Befahren der Zufahrtswege aufgrund der Straßenunebenheiten im Bereich des Hubwerks Nickschwingungen am Traktor auf, die so groß werden können, daß die Vorderräder abheben und somit das Fahr- und Lenkverhalten extrem verschlechtert wird.

Zur Ansteuerung des Verbrauchers und zur Unterbindung derartiger Nickschwingungen können prinzipiell elektro­ hydraulische Regelsysteme (EHR-Systeme) und servohydrau­ lisch wirkende Systeme (SHR-Systeme) verwendet werden. Die EHR-Systeme zeichnen sich gegenüber den SHR-Systemen durch eine variantenreichere, genauere und schnellere Regelung der Hubwerkslage aus. Der Einsatz der EHR-Systeme erfordert jedoch einen relativ hohen vorrichtungstechnischen Aufwand und auch eine hinreichende Wartung mit hochqualifiziertem Wartungspersonal. Daher werden für Traktoren im unteren und mittleren Leistungsbereich sowie für Ackerschlepper, die in Länder der Dritten Welt eingesetzt werden sollen, nach wie vor SHR-Systeme eingesetzt, die sich durch eine außeror­ dentliche Zuverlässigkeit bei geringen Kosten auszeichnen.

In der DE-OS 41 19 073 der Anmelderin ist ein SHR-System gezeigt, bei dem das Hubwerk eines landwirtschaftlichen Ar­ beitsgerätes von einer Pumpe über eine Ventileinrichtung mit Hydraulikfluid versorgbar ist. Zwischen der Ventil­ einrichtung und dem Hubwerk ist ein Sperrblock vorgesehen, der das Hydraulikfluid bei angehobenem Hubwerk und bei geschlossener Ventileinrichtung zwischen dem Hubwerk und dem Sperrblock leckölfrei einspannt. Zur Verminderung dynamischer Lastspitzen, die - wie vorstehend beschrieben - bei der Fahrt des Ackerschleppers mit angehobenem Hubwerk auftreten können, ist die Steuerseite der Ventileinrichtung mit einem Druckbegrenzungsventil verschaltet, welches bei Überschreiten eines vorbestimmten Minimaldrucks ein Steuer­ signal an eine Steuerseite der Ventileinrichtung abgibt, so daß dieses und der Sperrblock geöffnet und das Hydrau­ likfluid in den Tank entspannt werden kann, um die Druckspitze abzubauen.

Ein derartiges System ist nur dazu geeignet, um Druck­ spitzen bei Überschreiten eines vorbestimmten Lastdrucks abzubauen. Desweiteren wirkt dieses Regelsystem nur bei dem Überschreiten eines Lastdrucks und ist somit abhängig vom Gewicht des Peripheriegeräts. Es hat sich auch gezeigt, daß aufgrund der dynamischen Lastwechsel auch bei Unter­ schreiten eines vorbestimmten Lastdrucks eine Verschlech­ terung des Fahrverhaltens des Ackerschleppers verursacht wird.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Regelsystem zu schaffen, das unabhängig vom Gewicht eines an einem Nutzfahrzeug angehängten Arbeits­ geräts eine hinreichende Fahrsicherheit gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird zwischen dem Verbraucher und der Ventileinrichtung eine Signaleinrichtung mit einem Verzöge­ rungsglied geschaltet, in Abhängigkeit von dessen Ausgangs­ druck eine Steuerseite der Ventileinrichtung angesteuert wird, um bei stoßartigen Druckänderungen (dynamische Last­ wechsel) am Verbraucher die Ventileinrichtung in eine vor­ gegebene Schalt- oder Betriebsstellung zu bringen. Die andere Steuerseite wird direkt mit dem Lastdruck be­ aufschlagt. Durch das Vorsehen des Verzögerungsglieds in der Signaleinrichtung baut sich die durch den dynamischen Lastwechsel verursachte stoßartige Druckänderung mit einer zeitlichen Verzögerung am Verzögerungsglied auf, so daß diese zeitliche Verzögerung ausgenutzt werden kann, um eine Auslenkung des Kolbenschiebers der Ventileinrichtung zum Ausgleich der Druckschwankungen am Verbraucher und damit der Nickschwingungen zu ermöglichen.

Bei niedrigfrequenten Druckänderungen (statischer Druck­ anteil) hat das Verzögerungsglied praktisch keinen Einfluß auf den Druckaufbau und somit keine Wirkung. D.h., das Ver­ zögerungsglied wirkt wie eine Art Hochpaßfilter, der nur höher frequente Anteile der Druckänderungen kompensiert, während die niederfrequenten Anteile unverändert weiterge­ geben werden. Bei niederfrequenten Druckschwankungen folgt somit keine durch die Signaleinrichtung verursachte Be­ tätigung des Steuerschiebers der Ventileinrichtung.

Das erfindungsgemäße System erlaubt einen Ausgleich der Druckschwingungen sowohl bei einem dynamisch bedingten Druckaufbau als auch bei einem dynamisch bedingten Druckabbau am Verbraucher und ist weitgehend unabhängig vom Gewicht des Peripheriegeräts.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung führt eine Signaldruckleitung vom Verbraucher zu einer Steuerseite der Ventileinrichtung, während in einer weiteren, von der Arbeitsleitung zum Verbraucher abzweigen­ den Signaldruckleitung das Verzögerungsglied vorgesehen ist. Die sich aufgrund des Verzögerungsglieds einstellende Druckdifferenz an den Steuerseiten der Ventileinrichtung wird dann zur Auslenkung des Kolbenschiebers ausgenutzt. Demgemäß wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Druck in der Arbeitsleitung am Verbraucher einerseits über eine Signaldruckleitung direkt zu einer Steuerseite der Ventil­ einrichtung und andererseits über eine weitere Signaldruck­ leitung verzögert an die andere Steuerseite der Ventil­ einrichtung geführt. Diese Druckrückführung über die Signaldruckleitungen überlagert den Steuerdruck, über den in Abhängigkeit vom Sollwertgeber der Verbraucher ange­ steuert ist.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Signal­ druckleitungen nicht direkt zu den Steuerseiten der Ventil­ einrichtung, sondern hin zu einem Mehrwegeventil geführt, über das die Steuerleitungen der Ventileinrichtung wahl­ weise mit dem Tank des Hydrauliksystems verbindbar sind. D.h., bei dieser Variante wird direkt in die Ansteuerung der Ventileinrichtung eingegriffen.

Vorteilhafterweise wird das Verzögerungsglied mit einem Stromventil, vorzugsweise mit einer Blende ausgebildet, die in Reihe mit einem Speicherelement für das Hydraulikfluid geschaltet ist.

Dieses Speicherelement kann bspw. ein Membranspeicher sein.

Um ein ungewolltes Ansprechen der Signaleinrichtung zu unterbinden, ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, der Signaleinrichtung eine Sperr­ einrichtung zuzuordnen, über die die Funktion der Signal­ einrichtung deaktivierbar ist.

Üblicherweise wird das Hubwerk in der Transportstellung in seine oberste, durch einen mechanischen Anschlag begrenzte Lage gebracht. Bei den bekannten Systemen hat es sich ge­ zeigt, daß beim Auftreten von Nickschwingungen das Hubwerk gegen die die höchste Hubwerkstellung begrenzenden An­ schläge gedrückt wird, so daß eine Schädigung des Hydrau­ liksystems auftreten kann. Um derartige Schädigungen zu vermeiden, ist gemäß Unteranspruch 10 vorgesehen, die Transportstellung nicht in der obersten Stellung des Hubwerks vorzusehen, sondern in einer Zwischenstellung, die auch eine Funktion des erfindungsgemäßen Regelungssystems zur Unterbindung der Nickschwingungen erlaubt, ohne daß das Hubwerk gegen die Anschläge gedrückt wird.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispiels und

Fig. 2 ein Schaltschema eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel der Hubwerks­ regelung eines Ackerschleppers erläutert.

Bei den beiden im folgenden beschriebenen Ausführungs­ beispielen werden nur die zum Verständnis der Erfindung we­ sentlichen Bauelemente erläutert. Hinsichtlich detaillier­ ter Ausführungen zu den Steuerkreisen für die Ansteuerung des Hauptregelventils usw. sei auf die Voranmeldungen P 44 06 669 und P 43 12 644 verwiesen, deren Inhalt auch zur Offenbarung der vorliegenden Anmeldung zu zählen ist.

Bei beiden Ausführungsbeispielen wird ein Hubzylinder 2, der stark vereinfacht als Plunger-Zylinder dargestellt ist, über eine Pumpe 6 mit Hydraulikfluid versorgt, wobei die Ansteuerung des Hubzylinders 2 über ein Proportionalventil 4 (Hauptregelventil) erfolgt.

Gemäß Fig. 1 ist über das Proportionalventil 4 ein Lei­ stungskreis 10 (durchgezogene Linien) und ein Signaldruck- und Steuerdruckkreis 26 (gestrichelte Linien) geführt. Von der Pumpe 6 ist eine den Pumpendruck P führende Pumpenlei­ tung zu einem Anschluß B des Proportionalventils 4 und wei­ ter von einem in Fig. 1 gegenüberliegendem Anschluß C des Proportionalventils 4 hin zum Hubzylinder 2 geführt. Der Anschluß C des Proportionalventils 4 ist mit einem weiteren Anschluß A des Proportionalventils 4 verbindbar, von dem sich eine Entlastungsleitung 8 hin zu einem Tank T des Hydrauliksystems erstreckt.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Proportional­ ventil 4 drei Schaltstellungen (3/3-Wegeventil), wobei in der Neutral-Stellung N die Anschlüsse A, B und C des Proportionalventils 4 abgeschlossen sind. In der Heben­ stellung H sind die Anschlüsse B und C miteinander ver­ bunden, während der Anschluß A abgesperrt ist. D.h., in der Heben-Stellung H wird das Hydraulikfluid durch die Pumpen­ leitung über die Anschlüsse B und C hin zum Hubzylinder 2 gefördert und der Kolben des Hubzylinders 2 angehoben. In der Senken-Stellung S sind die Anschlüsse C und A des Pro­ portionalventils 4 miteinander verbunden und der Anschluß B abgesperrt. D.h., in dieser Schaltstellung ist der in Fig. 1 obere Abschnitt der Pumpenleitung P mit der Entlastungs­ leitung 8 verbunden, so daß das zwischen Proportionalventil 4 und Hubzylinder 2 eingespannte Hydraulikfluid zum Tank T entspannt und damit der Kolben des Hubzylinders 2 abgesenkt wird.

Wie bereits vorstehend erwähnt, handelt es sich bei dem in Fig. 1 dargestellten Schaltschema um eine erheblich verein­ fachte schematische Darstellung, wobei eine vollständig funktionsfähige Schaltung noch Elemente zur lastunabhängi­ gen Regelung des Hubkolbens, Sicherheitselemente (Sperr­ block) zur Einspannung des Hydraulikfluids und Entlastung des Proportionalventils 4, Elemente zur Steuerung des Pum­ penkreislaufs in der Neutral-Stellung N des Proportio­ nalventils 4 usw. enthalten sollte. Die Erfindung ist prinzipiell sowohl für Open-Center als auch für Closed- Center-Systeme einsetzbar.

Die Ansteuerung des Proportionalventils 4 erfolgt üblicher­ weise über einen Steuerdruckkreis 10, der als hydraulische Meßbrücke ausgebildet ist, in dessen Diagonale das Propor­ tionalventil 4 geschaltet ist. Derartige Meßbrücken sind ausführlich in den o.g. Voranmeldungen der Anmelderin er­ läutert, so daß hier nur die wesentlichen Bauteile be­ schrieben werden sollen. Üblicherweise hat eine derartige Meßbrücke zwei Zweige 12a, 12b, von denen der in Fig. 1 linke Zweig 12a zur Senken-Steuerseite des Proportional­ ventils 4 und der in Fig. 1 rechte Zweig 12b zur Heben- Steuerseite des Proportionalventils 4 geführt ist. Die Zweige 12a, 12b zweigen von der Pumpenleitung P ab.

Im linken Zweig 12a der Meßbrücke sind zwei Stromventile hintereinandergeschaltet, wobei im gezeigten Ausführungs­ beispiel Blenden 14, 16 verwendet werden. Anstelle der Blenden können jedoch auch Drosseln o. ä. Verwendung finden. Die Blenden 14, 16 sind mit konstantem Querschnitt aus­ geführt. Der Zweig 12a ist über die stromabwärtige Blende 16 hinaus zum Tank T des Systems geführt. Zwischen den beiden Blenden 14, 16 wird ein Steuerdruck abgegriffen, der über einen Leitungsabschnitt 18 an die linke Steuerseite des Proportionalventils 4 geführt ist.

Der in Fig. 1 rechte Zweig 12b ist ebenfalls zum Tank T hin geführt und enthält zwei hintereinander geschaltete Strom­ ventile mit veränderlichem Querschnitt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als veränderbare Blenden 20, 22 ausge­ führt sind. Die in Fig. 2 rechte veränderbare Blende 22 ist mit einem nicht gezeigten Sollwertgeber, bspw. einem Hand­ hebel gekoppelt, über den der Sollwert der Hubwerkslage bzw. des Hubzylinders 2 einstellbar ist. Die Regelung des Hubzylinders 2 kann dabei im Kraftregelungsmodus, in der bspw. der Zugwiderstand eines Pfluges geregelt wird, oder im Lageregelungsmodus, in dem die Eindringtiefe des Pflugs geregelt wird, oder als sog. Mischregelung, in der beide Regelungsarten abhängig vom Einsatzgebiet angewendet wer­ den, erfolgen.

Die in Fig. 1 linke Blende 24 ist mit einem Sensor (Kraft-, Lagesensor) gekoppelt, über den der Istwert des Hubwerk­ zylinders 2 erfaßbar ist.

Zwischen den beiden Blenden 22 und 24 wird ein weiterer Steuerdruck abgegriffen, der über einen Leitungsabschnitt 27 an die in Fig. 1 rechte Steuerseite des Propor­ tionalventils 4 geführt ist.

Wenn der voreingestellte Sollwert gleich dem erfaßten Istwert ist, befindet sich die Meßbrücke im Gleichgewicht, d. h. die an den Steuerseiten des Proportionalventils 4 anliegenden Steuerdrücke in den Leitungsabschnitten 18, 27 sind gleich groß. In diesem Zustand wird der Kolbenschieber des Proportionalventils 4 durch Federvorspannung in seine Neutral-Stellung N vorgespannt.

Bei Veränderung des wirksamen Durchmessers einer der Blenden 22 oder 24, bspw. durch Veränderung der Stellung des vorgenannten Handhebels (Sollwert) oder durch eine Veränderung der Hubwerkslage bzw. Zugkraft (Istwert) wird die Meßbrücke in Ungleichgewicht gebracht. In diesem Zustand stellt sich an den Steuerseiten des Proportional­ ventils 4 eine Regelabweichung ein, die eine Auslenkung des Kolbenschiebers in seine Heben-Stellung H oder Senken­ stellung S verursacht, wodurch der Kolben des Hubzylinders 2 angehoben oder abgesenkt wird. Der Kolbenschieber des Proportionalventils 4 wird solange ausgelenkt, bis der über den Handhebel eingegebene Sollwert am Hubzylinder 2 erreicht ist. Die Meßbrücke befindet sich dann wieder im Gleichgewicht, indem die Regelabweichung an den Steuer­ seiten gleich Null ist.

Wie eingangs erwähnt, können bei angehobenem Hubwerk und dem Proportionalventil 4 in seiner Neutral-Stellung N wäh­ rend der Schlepperfahrt Nickschwingungen auftreten, die zu erheblichen Druckschwankungen in dem zwischen dem Propor­ tionalventil 4 und dem Hubzylinder 2 eingespannten Hydrau­ likfluidvolumen führen können.

Um diese dynamischen, hochfrequenten Schwankungen aus­ zugleichen, ist das erfindungsgemäße Regelsystem mit einem Signalkreis 26 versehen. Dieser hat beim in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführungsbeispiel zwei Leitungsabschnitte 28 und 29, die zwischen dem Proportionalventil 4 und dem Hub­ zylinder 2 von der Zylinderleitung P abzweigen. Der in Fig. 1 linke Leitungsabschnitt 29 ist direkt zur linken Steuer­ seite des Proportionalventils 4 zurückgeführt. D.h., auf die in Fig. 1 linke Stirnfläche des Kolbenschiebers des Proportionalventils 4 wirkt über einen Teilabschnitt seiner Stirnfläche der Steuerdruck im Leitungsabschnitt 18 und über einen weiteren Teilabschnitt seiner Stirnfläche (die Stirnfläche des Kolbenschiebers kann stufenförmig ausge­ führt sein) der Signaldruck im Leitungsabschnitt 29.

Im anderen Leitungsabschnitt 28, der zur rechten Stirn­ fläche des Kolbenschiebers des Proportionalventils 4 ge­ führt ist, ist ein Verzögerungsglied 30 vorgesehen, das im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Blende 32 und einen Hydraulikfluid-Speicher 34 hat. Der Speicher 34 kann bspw. in Form eines Membranspeichers ausgebildet sein.

Erhöht sich nun der Druck in der Pumpenleitung P stoßartig, so wird diese Druckerhöhung ohne wesentliche Zeitver­ zögerung über den Leitungsabschnitt 29 zur linken Steuer­ seite des Proportionalventils 4 geführt. Die Druckerhöhung gelangt allerdings durch die Wirkung der Blende 32 und den Speicher 34, der sich zunächst entsprechend der Drucker­ höhung mit Hydraulikfluid auffüllen muß, mit einer Ver­ zögerung zur rechten Steuerseite des Proportionalventils 4. D.h., bei stoßartigen Druckschwankungen stellt sich hin­ sichtlich des über die Leitungsabschnitte 29 und 28 auf­ gebrachten Signaldrucks eine Regelabweichung am Kolben­ schieber des Proportionalventils 4 ein, die den Steuer­ druck, der über die Leitungsabschnitte 18, 27 aufgebracht ist, überlagert. Durch die Signaldruck-Regelabweichung wird der Kolbenschieber des Proportionalventils 4 nach rechts in seine Senken-Stellung S gebracht, so daß die Anschlüsse A und C miteinander verbunden und das eingespannte Hydraulik­ fluid in den Tank T entspannt wird und somit die stoßartige Druckerhöhung gedämpft wird. Durch die Rückströmung des Hydraulikfluids hin zum Tank T wird allerdings die Hub­ werkslage verändert, so daß nunmehr die Meßbrücke des Steuerdruckkreises 10 ins Ungleichgewicht gebracht wird. D.h., die "normale" Hubwerksregelung überlagert die Funk­ tion des Verzögerungsglieds 30, so daß das Hubwerk nach dem Abbau der Druckerhöhung wieder in seine über den Sollwert vorgegebene Stellung gebracht wird, bis die Meßbrücke aus­ geglichen ist.

Das Verzögerungsglied 30 arbeitet jedoch nicht nur bei einer Druckerhöhung, die bspw. bei einer Abwärtsbewegung des Hubwerks erfolgen kann, sondern auch bei einer stoß­ artigen Druckverringerung, die sich bei einer Auf­ wärtsbewegung des Hubwerks während der Fahrt des Acker­ schleppers einstellen kann.

In diesem Fall wird die stoßartige Druckabsenkung nahezu unverzögert über den Leitungsabschnitt 29 an die linke Steuerseite des Proportionalventils 4 weitergegeben, wäh­ rend sie über den Leitungsabschnitt 28 verzögert an die rechte Steuerseite weitergegeben wird, da zunächst Hydrau­ likfluid aus dem Speicher 34 austreten muß. In diesem Fall stellt sich eine Regelabweichung an den Steuerseiten des Proportionalventils 4 ein, die den Kolbenschieber in seine Heben-Stellung H verschiebt, in der die Anschlüsse B und C miteinander verbunden sind. Daraufhin wird Hydraulikfluid über die Pumpe 6 hin zum Hubzylinder 2 gefördert, wodurch die Druckabsenkung gedämpft und das Hubwerk etwas angehoben wird. Ähnlich wie beim vorbeschriebenen Absenken des Hubwerks wird dieses nach Abklingen der Druckschwankung wieder über den Steuerdruckkreis 10 in seine voreinge­ stellte Sollposition gebracht.

Um das Anheben des Hubwerks in seiner Transportstellung zu ermöglichen, ist letztere so gewählt, daß sie etwas unter­ halb der obersten Hubwerkslage ist, so daß noch genügend Spielraum für den Ausgleich der Druckschwankungen bleibt.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel kann also durch die verzögerte Rückführung des Drucks in der Pumpen­ leitung zu den Steuerseiten des Proportionalventils 4 der Steuerdruckkreis 10 überlagert werden, wodurch das Propor­ tionalventil 4 unabhängig vom eingestellten Sollwert be­ tätigt werden kann, um eine Förderung von Hydraulikfluid zum Hubwerk oder vom Hubwerk weg zu ermöglichen und dadurch Druckschwankungen zu dämpfen.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung gezeigt, das sich hinsichtlich der erfindungswesent­ lichen Bauelemente nur durch die Ausgestaltung des Signal­ kreises 26 vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel unter­ scheidet. Der Steuerkreis 10, der Aufbau des Proportional­ ventils 4 und der Leistungskreis entsprechen im wesent­ lichen dem vorbeschriebenen Aufbau, so daß im folgenden auf eine Wiederholung der Beschreibung der entsprechenden Bau­ teile verzichtet wird.

Ähnlich wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel zweigt von der Pumpenleitung P zwischen dem Proportional­ ventil 4 und dem Hubzylinder 2 eine Signaldruckleitung 36 ab, in der das Verzögerungsglied 30 mit der Blende 32 und dem stromabwärts davon angeordneten Speicher 34 angeordnet sind. Die Signaldruckleitung 36 ist zur in Fig. 2 rechten Steuerseite eines Proportionalventils 38 geführt, dessen Funktion unten noch ausführlich beschrieben wird. Von der Pumpenleitung P zweigt noch eine weitere Signaldruckleitung 37 ab, die zur anderen Steuerseite des Proportionalventils, im folgenden Signalventil 38 genannt, geführt ist. D.h., bei einer Druckänderung in der Pumpenleitung P wird ein entsprechender Signaldruck direkt über den Leitungsab­ schnitt 37 zu einer Steuerseite des Signalventils 38 und über das Verzögerungsglied verzögert zur anderen Steuer­ seite des Signalventils 38 geführt, so daß sich zunächst eine Regelabweichung an den Steuerseiten des Signalventils 38 einstellt.

Das Signalventil 38 ist im beschriebenen Ausführungs­ beispiel als 3/3-Wegeventil ausgeführt und hat drei An­ schlüsse D, E und F. Letzterer ist über eine Entlastungs­ leitung 39 mit dem Tank T des Hydrauliksystems verbunden. Der in Fig. 2 linke Anschluß D des Signalventils 38 ist über eine Steuerleitung 40 mit dem Leitungsabschnitt 18 bzw. dem Zweig 12a der Meßbrücke und der in Fig. 2 rechte Anschluß E ist über eine weitere Steuerleitung 42 mit dem Leitungsabschnitt 27 bzw. dem Zweig 12b der Meßbrücke ver­ bunden. In der in Fig. 2 dargestellten Position ist der Kolbenschieber des Signalventils 38 durch Federvorspannung in seine Neutral-Stellung N′ vorgespannt, in der die An­ schlüsse D, E und F abgesperrt sind. D.h., in der Neutral- Stellung N′ erfolgt keine Änderung der Druckverhältnisse im Steuerdruckkreis 10.

In seiner mit H′ bezeichneten Heben-Stellung verbindet der Kolbenschieber des Signalventils 38 die Anschlüsse F und D, während der Anschluß E abgesperrt ist. In dieser Stellung ist die Steuerleitung 40 mit der Tankentlastungsleitung 39 verbunden, so daß der Steuerdruck des Proportionalventils 4 im Leitungsabschnitt 18 zum Tank T hin abgebaut wird.

In seiner Senken-Stellung S′ verbindet der Kolbenschieber des Signalventils 38 die Steuerleitung 42 und die Tank­ entlastungsleitung 39, so daß in dieser Schaltstellung des Signalventils 38 der Steuerdruck im Leitungsabschnitt 27 zum Tank T hin abgebaut wird.

Baut sich nunmehr im Bereich zwischen dem Proportional­ ventil 4 und dem Hubzylinder 2 beim Fahren des Acker­ schleppers eine stoßartige Druckerhöhung auf, so wird diese verzögert an die in Fig. 2 rechte Steuerseite des Signal­ ventils 39 weitergeleitet, wodurch sich an den Steuerseiten des Signalventils 39 eine Regelabweichung einstellt und dadurch der Kolbenschieber aufgrund des höheren Drucks in der Signaldruckleitung 37 in seine Senken-Stellung S′ gebracht wird. In dieser Stellung wird, wie vorstehend be­ schrieben, der Steuerdruck im Leitungsabschnitt 27 des Proportionalventils 4 zum Tank T hin entspannt, so daß der Kolbenschieber des Proportionalventils 4 in seine Senken- Stellung S gebracht wird, in der das Hydraulikfluid in der Zylinderleitung Cyl zum Tank T hin entspannt und das Hubwerk abgesenkt wird. Dadurch kann die Druckschwankung ausgeglichen werden und eine Schädigung der Hydraulik­ elemente und eine Beeinflussung der Fahrsicherheit des Ackerschleppers verhindert werden. Ähnlich wie beim vor­ beschriebenen Ausführungsbeispiel wird beim Abklingen der Druckschwankung über den Steuerdruckkreis 10 das Hubwerk wieder in seine voreingestellte Iststellung gebracht.

Bei einer Absenkung des Drucks im Abschnitt zwischen dem Proportionalventil 4 und dem Hubzylinder 2 stellt sich am Signalventil 38 eine Regelabweichung ein, durch die der Kolbenschieber des Signalventils 38 in seine Heben-Stellung H′ gebracht wird, in der die Anschlüsse D und F miteinander verbunden sind. Dadurch wird der Druck im Leitungsabschnitt 18 und im Zweig 12a der Meßbrücke über die Entlastungs­ leitung 39 zum Tank T hin entspannt, so daß der Kolben­ schieber des Proportionalventils 4 in seine Heben-Stellung H gebracht wird, in der Hydraulikfluid von der Pumpe 6 hin zum Hubzylinder 2 gefördert wird, bis der Druckabfall ausgeglichen ist. Danach befindet sich das Signalventil 38 wieder in seiner Neutral-Stellung N′, so daß über den Steuerdruckkreis 10 das Hubwerk in seine durch den Soll­ wertgeber und die Blende 22 vorgegebene Sollage gebracht wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt im Unterschied zum erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel keine direkte Rück­ führung des Pumpendrucks hin zum Proportionalventil 4, sondern es wird über das Signalventil 38 in die Druck­ verhältnisse im Steuerdruckkreis 10 eingegriffen.

In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 44 ein Sperrblock angedeutet, wobei die Signaldruckleitungen 36, 37 in Druck­ aufbaurichtung stromabwärts des Sperrblocks 44 abzweigen. Beim Vorsehen eines derartigen Sperrblocks muß das Ent­ sperren des Sperrblocks bei der Aufsteuerung des Pro­ portionalventils 4 zum Abbau von Druckschwankungen eben­ falls an die Funktion des Verzögerungsglieds 30 gekoppelt sein. Der Sperrblock wird durch zusätzliche Steuerkanten des Regelkolbens aufgesteuert.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, führt das Verzögerungsglied 30 nur bei stoßartigen (hochfrequenten) Druckänderungen zu einer Regelabweichung am Proportional­ ventil 4 bzw. am Signalventil 38. Bei langsamen Druck­ änderungen wird sich keine Regelabweichung einstellen, da dann das im Speicher 34 gespeicherte Hydraulikvolumen ohne Verzögerung mit der Druckänderung veränderbar ist. D.h., das erfindungsgemäße Verzögerungsglied 30 arbeitet als eine Art Hochpaßfilter, während der niederfrequente oder sta­ tische Anteil nur zu einer vernachlässigbaren Druckdiffe­ renz führt und somit ohne Einfluß auf die Wirkung des Verzögerungsglieds 30 bleibt. Das Ansprechverhalten des Verzögerungsglieds 30 läßt sich auf einfache Weise durch entsprechende Wahl des Stromventils und des Speichers variieren, so daß die Zeitkonstante des Regelungssystems auf einfache Weise anpaßbar ist.

Die erfindungsgemäße Schaltung kann wahlweise auch im nor­ malen Regelzustand, bspw. während des Einsatzes des Pfluges, aktiviert bleiben oder über eine gesonderte Sperr­ einrichtung abgeschaltet werden, so daß sie nur dann wirkt, wenn das Hubwerk in seine obere Transportstellung gebracht ist. Wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese Transportstellung so gewählt, daß genügend Spielraum zum Ausregeln der Druckschwankungen bleibt.

Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Regelungs­ system wird bevorzugt bei SHR-Systemen eingesetzt, es kann jedoch auch bei EHR-Systemen angewendet werden.

Claims (10)

1. Regelsystem für einen hydraulisch betätigten Verbrau­ cher eines Nutzfahrzeugs, insbesondere für das Hubwerk eines Ackerschleppers, wobei der Verbraucher über eine Ventileinrichtung ansteuerbar ist, deren Steuerseiten zur Ansteuerung des Verbrauchers in Abhängigkeit von der Stellung eines Sollwertgebers mit Steuerdrücken beauf­ schlagbar sind, so daß der Verbraucher in einer ersten Schaltstellung von einer Pumpe mit Hydraulikfluid versorg­ bar oder in einer zweiten Schaltstellung das Hydraulikfluid vom Verbraucher in einen Tank entspannbar ist oder in der Neutral-Stellung der Ventileinrichtung der Hydraulikfluid­ strom zum und vom Verbraucher absperrbar ist und wobei zwischen Verbraucher und Ventileinrichtung eine Signalein­ richtung zur Erzeugung eines Signaldrucks, der einen an den Steuerseiten der Ventileinrichtung anliegenden Steuerdruck überlagert, geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung ein den Signaldruck-Aufbau verzögerndes Verzögerungsglied (30) hat und daß die Ventileinrichtung (4) in Abhängigkeit vom Ausgangsdruck des Verzögerungs­ glieds (30) ansteuerbar ist, so daß sie bei stoßartigen Druckänderungen am Verbraucher (2) aus der Neutral-Stellung (N) in eine der Schaltstellungen (S, H) bringbar ist.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einer das Hydraulikfluid zum Verbraucher (2) füh­ renden Arbeitsleitung (P) eine Signaldruckleitung (29) zu einer Steuerseite der Ventileinrichtung (4) und eine weitere Signaldruckleitung (28), in der das Verzögerungs­ glied (30) geschaltet ist, zur anderen Steuerseite der Ventileinrichtung (4) geführt sind.

3. Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Proportional­ ventil (4) ist, zu dessen Steuerseiten jeweils eine Signaldruckleitung (29, 28) und eine Steuerdruckleitung (18, 27) geführt sind.

4. Regelsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Signalventil (38), insbesondere ein Proportionalventil (4), das in Abhängigkeit vom Ausgangsdruck des Verzöge­ rungsglieds (30) ansteuerbar ist, so daß die Steuerdruck­ leitungen (18, 27) der Ventileinrichtung (4) mit einem Tank (T) des Hydrauliksystems verbindbar sind.

5. Regelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signaldruckleitung (26), in der das Verzögerungs­ glied (30) angeordnet ist zu einer Steuerseite des Signal­ ventils (38) und eine den Druck in der Arbeitsleitung (P) führende Steuerdruckleitung (27) zu der anderen Steuerseite des Signalventils (38) geführt sind.

6. Regelsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalventil (38) zwei Anschlüsse (D, E) hat, die zu den Steuerdruckleitungen (18, 27) der Ventileinrichtung (4) geführt und wahlweise über einen An­ schluß (F) mit dem Tank (T) verbindbar sind.

7. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (30) ein Stromventil (32) hat, das in Reihe mit einem stromabwärts angeordneten Speicherelement (34) für das Hydraulikfluid geschaltet ist.

8. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromventil eine Blende (32) und/oder das Speicherelement ein Membranspeicher (34) ist.

9. Regelsystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung, mittels der die Funktion der Signaleinrichtung nur aktiviert ist, wenn sich der Verbraucher (2) in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet.

10. Regelsystem nach Anspruch 9 für ein Nutzfahrzeug mit einem Hubwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk in seiner Transportstellung nicht in der obersten Endposition, sondern in einer Ausgleichsbewegungen des Hubwerks erlau­ benden Zwischenposition festgelegt ist, und daß in dieser Zwischenposition die Funktion der Signaleinrichtung (30) durch die Sperreinrichtung freigebbar ist.