HYDRAULISCHES ANTRIEBSSYSTEM MIT ZWEI PUMPEN UND ENERGIERÜCKGEWINNUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Aus der DE 10 2015 216 737 A1 ist ein hydraulisches Antriebssystem bekannt. Dieses umfasst eine erste Pumpe mit konstantem Verdrängungsvolumen und eine zweite Pumpe mit verstellbarem Verdrängungsvolumen. Der Förderstrom der ersten Pumpe kann dabei über eine verstellbare erste Blende in den Tank zurückgeleitet werden. Die erste Blende ist Bestandteil eines Druckreglers, welcher den Förderdruck der ersten Pumpe abhängig von einem höchsten Lastdruck der ersten Aktuatoren regelt.

[0003] Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das hydraulische Antriebssystem mit sehr hohen Drücken betrieben werden kann, wobei gleichzeitig sehr hohe Förderströme mit einem vergleichsweise geringen Druck möglich sind. Das hydraulische Antriebssystem ist dennoch besonders kostengünstig.

[0004] Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass die erste Blende in Schließrichtung von einer fest vorgebbaren Steuerkraft beaufschlagt ist, welche unabhängig von einem in dem wenigstens einen ersten Aktuator wirkenden individuellen Lastdruck ist. Der Förderdruck der ersten Pumpe wird dementsprechend gerade nicht mehr geregelt. Er wird vielmehr im Wesentlichen drucklos in den Tank zurückgeleitet, wenn der Druck an der zweiten Steuerstelle bzw. der Förderdruck der zweiten Pumpe das Druckäquivalent der Stellkraft übersteigt. Die Stellkraft wird fest vorgegeben und zwar so, dass das hydraulische Antriebssystem unter den zu erwartenden Betriebsbedingungen einen minimalen Energieverbrauch hat.

[0005] Die Steuerkraft ist vorzugsweise auch unabhängig von einem individuellen Lastdruck in dem unten angesprochenen zweiten Aktuator. Die erste Blende ist vorzugsweise zwischen einer ganz offenen und einer ganz geschlossenen Stellung monoton verstellbar. Der Öffnungsquerschnitt der ersten Blende kann sich über den entsprechenden Verstellweg sprungartig oder stetig ändern. Wenn mehrere erste Aktuatoren vorgesehen sind, sind diese vorzugsweise parallel an die zweite Steuerstelle angeschlossen. Jedem ersten Aktuator kann ein zweites Rückschlagventil zugeordnet sein, welches ausschließlich einen Fluidstrom von der zweiten Steuerstelle zum betreffenden ersten Aktuator hin zulässt. Die erste Pumpe kann als Außenzahnradpumpe ausgeführt sein. Die zweite Pumpe kann als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführt sein. Das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe ist vorzugsweise stetig verstellbar. Der erste und der zweite Fluidströmungspfad sind abseits ihrer Endpunkte, nämlich dem Tank und der ersten Steuerstelle, vorzugsweise verschieden voneinander ausgebildet. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.

[0006] Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerkraft ausschließlich von einer vorgespannten ersten Feder erzeugt wird. Die erste Blende ist vorzugsweise Bestandteil eines Druckbegrenzungsventils. Diese Ausführungsform ist besonders einfach und kostengünstig.

[0007] Gemäß dem selbständigen Anspruch ist es ebenfalls vorgesehen, dass die erste und die zweite Pumpe in Drehantriebsverbindung miteinander stehen bzw. bringbar sind, wobei ihre relative Drehrichtung fest vorgegeben ist, wobei die zweite Pumpe ausgehend von einer Stellung mit dem Verdrängungsvolumen Null in zwei entgegengesetzte Richtungen verstellbar ist, so dass sie bei gleicher Drehrichtung wahlweise als Pumpe oder als Motor betrieben werden kann. Die erste und die zweite Pumpe sind vorzugsweise permanent drehfest miteinander gekoppelt. Vorzugsweise werden die erste und die zweite Pumpe von einem gemeinsamen Motor angetrieben.

[0008] Es kann vorgesehen sein, dass das Antriebssystem einen ersten Betriebszustand aufweist, in dem der Druck an der zweiten Steuerstelle unterhalb eines Druckäquivalents der Steuerkraft liegt, wobei im ersten Betriebszustand ein Teil des Förderstroms der ersten Pumpe über den zweiten Fluidströmungspfad in den Tank leitbar ist, so dass die zweite Pumpe motorisch betrieben wird, wobei das Antriebssystem einen zweiten Betriebszustand aufweist, in dem der Druck an der zweiten Steuerstelle oberhalb des Druckäquivalents der Steuerkraft liegt, wobei im zweiten Betriebszustand der Förderstrom der ersten Pumpe über die erste Blende in den Tank leitbar ist, so dass die erste Pumpe im Wesentlichen drucklos läuft. Neben den genannten zwei Betriebszuständen können weitere Betriebszustände vorhanden sein, insbesondere, wenn der unten erläuterte zweite Aktuator mit dem Prioritätsventil vorhanden ist.

[0009] Es kann ein Prioritätsventil mit einer stetig verstellbaren zweiten Blende und einer stetig verstellbaren dritten Blende, welche gemeinsam verstellbar sind, vorgesehen sein, wobei die zweite Blende in jeder Stellung des Prioritätsventils offen ist, wobei ein Druck stromabwärts der dritten Blende das Prioritätsventil in Öffnungsrichtung der dritten Blende beaufschlagt, wobei ein zweiter Aktuator vorgesehen ist, welcher über die zweite Blende fluidisch mit der ersten und/oder der zweiten Pumpe verbunden ist, wobei ein individueller Lastdruck des zweiten Aktuators das Prioritätsventil in Schließrichtung der dritten Blende beaufschlagt. Damit wird der zweite Aktuator sicher mit Druckfluid versorgt, selbst wenn der Förderstrom der ersten und/oder der zweiten Pumpe nicht ausreicht, um alle Aktuatoren mit Druckfluid zu versorgen. Vorzugsweise ist dem Prioritätsventil eine zweite Feder zugeordnet, welche das Prioritätsventil in Schließrichtung der dritten Blende beaufschlagt. Die dritte Blende ist vorzugsweise zwischen einer ganz geschlossenen und einer ganz offenen Stellung monoton verstellbar. Die zweite und die dritte Blende sind vorzugsweise gegenläufig verstellbar, d.h. wenn der Öffnungsquerschnitt der dritten Blende über den Verstellweg größer wird, wird der Öffnungsquerschnitt der zweiten Blende kleiner.

[0010] Es kann vorgesehen sein, dass ein dritter Fluidströmungspfand ausgehend vom Tank über die erste Pumpe, weiter über die zweite Blende zum zweiten Aktuator führt, wobei die dritte Blende im ersten Fluidströmungspfand zwischen der ersten Pumpe und dem ersten Rückschlagventil angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der zweite Aktuator einen geringen Druckbedarf hat. Dann kann in Betriebszuständen, in denen der Druck an der zweiten Steuerstelle hoch ist, die erste Pumpe genutzt werden, um den zweiten Aktuator mit Druckfluid zu versorgen. Hierdurch wird eine hohe Versorgungssicherheit bei gleichzeitig geringen Energieverlusten erreicht.

[0011] Es kann vorgesehen sein, dass jedem ersten Aktuator und ggf. dem zweiten Aktuator jeweils ein individueller Lastdruck zugeordnet ist, wobei ein erster höchster Lastdruck ausschließlich aus den individuellen Lastdrücken des wenigstens einen ersten Aktuators ermittelt wird, wobei das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe abhängigen vom ersten höchsten Lastdruck verstellbar ist. Hierdurch werden Energieverluste bei der Versorgung der ersten Aktuatoren vermieden, wenn der individuelle Lastdruck am zweiten Verbraucher hoch ist.

[0012] Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Aktuator über die zweite Blende mit der zweiten Steuerstelle fluidisch verbunden ist, wobei der wenigstens eine erste Aktuator über die dritte Blende mit der zweiten Steuerstelle fluidisch verbunden ist. Diese Ausführungsform ist dann besonders energieeffizient, wenn der Förderstrom der ersten Pumpe im Vergleich zum Förderstrom der zweiten Pumpe groß ausgelegt ist. Wenn mehrere erste Aktuatoren vorgesehen sind, sind diese vorzugsweise parallel an die dritte Blende angeschlossen.

[0013] Es kann vorgesehen sein, dass jedem ersten Aktuator und dem zweiten Aktuator jeweils ein individueller Lastdruck zugeordnet ist, wobei ein zweiter höchster Lastdruck aus allen genannten individuellen Lastdrücken ermittelt wird, wobei das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe abhängig von dem zweiten höchsten Lastdruck verstellbar ist. Damit ist der Förderdruck der zweiten Pumpe immer hoch genug, um die an allen Aktuatoren angreifenden Lasten zu bewegen.

[0014] Es kann vorgesehen sein, dass das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe mittels eines elektrischen Stellsignals verstellbar ist, wobei die zweite Pumpe an eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, wobei ein erster Drucksensor vorgesehen ist, mittels dessen der Druck an der ersten Steuerstelle messbar ist, wobei der erste Drucksensor an die Steuervorrichtung angeschlossen ist. Die der Erfindung zugrundeliegende Regelung der zweiten Pumpe lässt sich auf besonders einfache Weise elektronisch realisieren. Eine ebenfalls mögliche hydraulische Regelung wäre demgegenüber weit aufwändiger. Die Steuervorrichtung umfasst vorzugsweise einen Digitalrechner.

[0015] Es kann ein zweiter Drucksensor vorgesehen sein, mittels dessen der erste bzw. der zweite höchste Lastdruck messbar ist, wobei der zweite Drucksensor an die Steuervorrichtung angeschlossen ist, wobei die Steuervorrichtung einen ersten Regler implementiert, wobei eine Istgröße des ersten Reglers eine Differenz der Drücke am ersten und am zweiten Drucksensor ist, wobei eine Stellgröße des ersten Reglers zumindest mittelbar das Stellsignal der zweiten Pumpe beeinflusst. Damit ergibt sich im ersten Betriebszustand von selbst eine Einstellung der zweiten Pumpe, die einen motorischen Betrieb bewirkt, wenn von den Aktuatoren weniger Druckfluid verbraucht wird, als von der ersten Pumpe gefördert wird. Der erste Regler ist vorzugsweise ein stetiger, linearer Regler, höchst vorzugsweise eine PID-Regler. Der erste Regler ist vorzugsweise digital implementiert, wobei die entsprechenden Digitalwerte höchst vorzugsweise in einem vorgegebenen Zeitraster ermittelt werden. Die Sollgröße des ersten Reglers ist vorzugsweise fest vorgegeben, wobei sie auch abhängig vom Betriebszustand des hydraulischen Antriebssystems sein kann, wobei die Änderungsgeschwindigkeit erheblich niedriger als die Änderungsgeschwindigkeit der Drücke im hydraulischen Antriebssystem ist. Dem ersten Regler wird als Regelabweichung vorzugsweise eine Differenz aus der zugeordneten Ist- und der zugeordneten Sollgröße zugeführt.

[0016] Es kann ein Stellungssensor vorgesehen sein, mittels dessen eine Einstellung des Verdrängungsvolumens der zweiten Pumpe messbar ist, wobei der Stellungssensor an die Steuervorrichtung angeschlossen ist, wobei die Steuervorrichtung einen zweiten Regler implementiert, wobei eine Stellgröße des zweiten Reglers zumindest mittelbar das Stellsignal der zweiten Pumpe beeinflusst, wobei eine Istgröße des zweiten Reglers die Einstellung des Verdrängungsvolumens der zweiten Pumpe ist, wobei die Stellgröße des ersten Reglers eine Sollgröße des zweiten Reglers ist. Hierdurch kann eine besonders dynamische und genaue Regelung erreicht werden. Bei dem Stellungssensor handelt es sich vorzugsweise um einen Dreh- bzw. Schwenkwinkelsensor, mittels dessen höchst vorzugsweise eine Drehstellung einer Schwenkwiege der zweiten Pumpe messbar ist. Der zweite Regler ist vorzugsweise eine stetiger, linearer Regler, höchst vorzugsweise ein PID-Regler. Der zweite Regler ist vorzugsweise digital implementiert, wobei die entsprechenden Digitalwerte höchst vorzugsweise in einem vorgegebenen Zeitraster ermittelt werden. Dem zweiten Regler wird als Regelabweichung vorzugsweise eine Differenz aus der zugeordneten Ist- und der zugeordneten Sollgröße zugeführt.

[0017] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar solange diese Kombinationen nicht vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abweichen, wie dieser durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

[0018] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

ein hydraulisches Antriebssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2

ein hydraulisches Antriebssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3a

ein Diagramm, in dem verschiedene Drücke des hydraulischen Antriebssystems über die Zeit aufgetragen sind;

Fig. 3b

ein Diagramm, in dem verschiedene Volumenströme des hydraulischen Antriebssystems über die Zeit aufgetragen sind;

Fig. 4

ein Schaltbild der Steuervorrichtung mit dem ersten und dem zweiten Regler.

[0019] Fig. 1 zeigt ein hydraulisches Antriebssystem 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das hydraulische Antriebssystem 10 umfasst eine erste Pumpe 40 mit konstantem Verdrängungsvolumen, welche beispielsweise als Außenzahnradpumpe ausgeführt ist. Weiter ist eine zweite Pumpe 50 mit verstellbarem Verdrängungsvolumen vorgesehen, die beispielsweise als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführt ist. Beide Pumpen 40; 50 werden von einem gemeinsamen Motor 14 angetrieben, der beispielsweise als Dieselmotor ausgebildet ist. Die zweite Pumpe 50 ist auch als Motor betreibbar, wobei sich die Antriebsdrehrichtung dabei nicht umkehrt. Sie ist dementsprechend als über das Verdrängungsvolumen Null hinweg verstellbare Pumpe ausgeführt. Insbesondere kann die entsprechende Schwenkwiege ausgehend von der Stellung, in welcher der Förderstrom bzw. das Verdrängungsvolumen Null beträgt, in zwei entgegengesetzte Richtungen verschwenkbar sein.

[0020] In Fig. 1 sind mehrere Tanksymbole 13 eingezeichnet, welche alle denselben Tank bezeichnen. Im Tank 13 befindet sich Druckfluid, welches im Wesentlichen drucklos ist. Bei dem Druckfluid handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit und höchst vorzugswiese um Hydrauliköl.

[0021] Weiter sind vorliegend zwei erste Aktuatoren 20 vorgesehen, wobei deren Anzahl beliebig gewählt werden kann. Bei den ersten Aktuatoren 20 kann es sich um Hydraulikzylinder oder Hydromotore handeln, wobei beliebige Mischformen denkbar sind. Weiter ist ein zweiter Aktuator 30 vorgesehen. Bei diesem kann es sich um den Lenkzylinder einer Fahrzeuglenkung handeln. Es kann sich aber auch um den Hydromotor eines hydraulischen Lüfterantriebs handeln. Der zweite Aktuator 30 kann entfallen, wobei auch mehrere zweite Aktuatoren 30 vorgesehen sein können.

[0022] Jedem Aktuator ist jeweils eine Hauptblende 21; 31 und jeweils ein Wegeventil 22; 32 zugeordnet. Diese werden vorzugsweise jeweils von einem gemeinsamen Ventil gebildet, wobei sie gemeinsam verstellbar sind. Mit der Hauptblende 21; 31 wird die Bewegungsgeschwindigkeit des jeweils zugeordneten Aktuators 20; 30 eingestellt. Den Hauptblenden 21; 31 kann jeweils eine (nicht dargestellte) Druckwaage zugeordnet sein, mit welcher der Druckabfall an der betreffenden Hauptblende 21; 31 jeweils auf einen vorgegebenen Wert eingeregelt wird, so dass die jeweilige Bewegungsgeschwindigkeit allein von der Einstellung der Hauptblende 21; 31 und nicht vom jeweiligen individuellen Lastdruck 23; 33 abhängig ist. Mit dem Wegeventil 22; 32 wird die Bewegungsrichtung des jeweils zugeordneten Aktuators 20; 30 eingestellt. Die Wegeventile 22; 32 sind jeweils mit einem Lastdruckabgriff ausgestattet, an welchen unabhängig von der Bewegungsrichtung der zulaufseitige Druck am betreffenden Aktuator 20; 30 anliegt, welcher im Rahmen dieser Anmeldung als individueller Lastdruck bezeichnet wird. Vorliegend haben die Wegeventile 22; 32 eine mittlere Sperrstellung, in welcher sich der betreffende Aktuator 20; 30 nicht bewegt. In dieser Sperrstellung ist der Lastdruckabgriff mit dem Tank 13 verbunden, um Energie einzusparen.

[0023] Ein erster Fluidströmungspfad verläuft ausgehend vom Tank 13 über die erste Pumpe 40, weiter über eine dritte Blende 72 eines Prioritätsventils 70, weiter über eine erste Steuerstelle 11, weiter über ein erstes Rückschlagventil 43 zu einer zweiten Steuerstelle 12. Das erste Rückschlagventil 43 lässt ausschließlich einen Fluidstrom zur zweiten Steuerstelle 12 hin zu. Wenn der zweite Aktuator 30 nicht vorhanden ist, entfällt das Prioritätsventil 70, wobei die erste Pumpe 40 wie in Fig. 2 unmittelbar an die erste Steuerstelle 11 angeschlossen ist.

[0024] Ein zweiter Fluidströmungspfad verläuft unter vollständiger Umgehung des ersten Fluidströmungspfads ausgehend vom Tank 13 über die zweite Pumpe 50 zur zweiten Steuerstelle 12. Wenn die zweite Pumpe 50 motorisch betrieben wird, fließt das Druckfluid von der zweiten Steuerstelle 12 zum Tank 13 hin. Im ersten Fluidströmungspfad ist eine vergleichbare Umkehr der Strömungsrichtung wegen des ersten Rückschlagventils 43 nicht möglich.

[0025] Die ersten Aktuatoren 20 werden ausgehend von der zweiten Steuerstelle 12 parallel mit Druckfluid versorgt. Dabei kann jedem Aktuator ein zweites Rückschlagventil 24 zugeordnet sein, welches ausschließlich einen Fluidstrom zum Aktuator 20 hin zulässt. Das zweite Rückschlagventil 24 bewirkt eine Lasthaltung, so dass sich der betreffende erste Aktuator 20 nicht entgegen der gewünschten Bewegungsrichtung bewegen kann, wenn die Förderleistung der ersten und/oder der zweiten Pumpe 40; 50 nicht ausreicht, um die am betreffenden Aktuator 20 angreifende Last zu halten. Die zweiten Rückschlagventile 24 können teilweise oder ganz entfallen, um beispielsweise eine Energierückgewinnung beim Absenken von äußeren Lasten zu ermöglichen.

[0026] Weiter ist eine erste Blende 41 vorgesehen, mittels derer Druckfluid ausgehend von der ersten Steuerstelle 11 zum Tank 13 leitbar ist. Die erste Blende 41 ist vorzugsweise Bestandteil eines Druckbegrenzungsventils. Sie wird von einer fest vorgegebenen Steuerkraft 44 in Schließrichtung beaufschlagt, wobei diese Steuerkraft 44 vorzugsweise von einer vorgespannten ersten Feder 42 erzeugt wird. Im Gegensatz zum hydraulischen Antriebssystem gemäß DE 10 2015 216 737 A1 ist diese Steuerkraft 44 unabhängig von den an den Aktuatoren 20; 30 angreifenden individuellen Lastdrücken 23; 33. Sie wird vorzugsweise so ausgewählt, dass das hydraulische Antriebssystem unter Berücksichtigung der zu erwartenden Betriebsbedingungen einen möglichst niedrigen Energieverbrauch hat.

[0027] In Öffnungsrichtung ist die erste Blende 41 mit dem Druck an der zweite Steuerstelle 12 beaufschlagt. Demnach öffnet die erste Blende 41, wenn der Druck an der zweiten Steuerstelle 12 das Druckäquivalent der ersten Feder 42 übersteigt. Zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung der ersten Blende 41 ist vorzugsweise ein stetiger, sanfter Übergang vorgesehen, so dass ausreichend Zeit vorhanden ist, um die Einstellung der zweiten Pumpe 50 an die veränderte Stellung der ersten Blende 41 anzupassen.

[0028] Das optionale Prioritätsventil 70 umfasst eine stetig verstellbare zweite Blende 72 und eine stetig verstellbare dritte Blende 73, welche gemeinsam verstellbar sind. Die zweite Blende 72 ist in jeder Stellung des Prioritätsventils 70 offen, wobei ein Druck 71 stromabwärts der dritten Blende 73 das Prioritätsventil 70 in Öffnungsrichtung der dritten Blende 73 beaufschlagt. Das Prioritätsventil 70 wird von einer zweiten Feder 74 in Schließrichtung der dritten Blende 73 beaufschlagt. Der individuelle Lastdruck 33 des zweiten Aktuators 30 beaufschlagt das Prioritätsventil 70 ebenfalls in Schließrichtung der dritten Blende 73. Die dritte Blende 73 ist vorzugsweise zwischen einer ganz geschlossenen und einer ganz offenen Stellung monoton verstellbar. Die zweite und die dritte Blende sind vorzugsweise gegenläufig verstellbar, d.h. wenn der Öffnungsquerschnitt der dritten Blende 73 über den Verstellweg größer wird, wird der Öffnungsquerschnitt der zweiten Blende 72 kleiner. Die Hauptblende 31 des zweiten Aktuators 30 ist über die zweite Blende 72 an die erste Pumpe 40 angeschlossen. Dementsprechend wird der zweite Aktuator 30 immer von der ersten Pumpe 40 her mit Druckfluid versorgt, gleich in welchem Betriebszustand sich das hydraulische Antriebssystem 10 befindet. Von der ersten Pumpe 40 zu viel gefördertes Druckfluid fließt entweder zu den ersten Aktuatoren 20 oder über die zweite Pumpe 50 zurück in den Tank 13. Dabei wird dessen hydraulische Energie zur Entlastung des Motors 14 genutzt und ist mithin nicht verloren.

[0029] Der erste maximale Lastdruck 61 wird aus den individuellen Lastdrücken 23 an den ersten Aktuatoren 20 ermittelt, wobei der individuelle Lastdruck 33 am zweiten Aktuator 30 außer Betracht bleibt. Dies kann beispielsweise mittels einer Wechselventilkaskade 60 geschehen, wobei jedem ersten Aktuator 20 ein entsprechendes Wechselventil 64 zugeordnet ist. Genauso gut können aber auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren genutzt werden, um einen höchsten Lastdruck aus mehreren individuellen Lastdrücken zu ermitteln. Wenn nur eine erster Aktuator 20 vorhanden ist, ist der erste maximale Lastdruck 61 gleich dessen individuellem Lastdruck.

[0030] Der Druck an der zweiten Steuerstelle 12 wird vorliegend mit einem ersten Drucksensor 53 gemessen, wobei der erste höchste Lastdruck 61 mit einem zweiten Drucksensor 63 gemessen wird. Die beiden Drucksensoren 53; 63 sind an eine Steuervorrichtung 51 angeschlossen, welche vorzugsweise einen programmierbaren Digitalrechner umfasst. Das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe 50 wird vorzugsweise mittels eines elektrischen Stellsignals 54 verstellt. Dafür kann beispielsweise ein elektrisch betätigtes 3/2-Wegeventil vorgesehen sein, mittels dessen ein Stellzylinder in der zweiten Pumpe 50 verstellt wird.

[0031] Es versteht sich, dass anstelle dieser elektronischen Pumpenregelung auch eine rein hydraulische Pumpenregelung verwendbar ist. Die mit Bezug auf Fig. 3a. und 3b beschriebene, bevorzugte Betriebsweise des hydraulischen Antriebssystems 10 lässt sich jedoch mit einer rein hydraulischen Steuerung nur aufwändig verwirklichen.

[0032] Der zweiten Pumpe kann ein Stellungssensor 52 zugeordnet sein, mit welchem die Einstellung des betreffenden Verdrängungsvolumens messbar ist. Bei dem Stellungssensor 52 handelt es sich vorzugsweise um einen Drehwinkelsensor, mittels dessen höchst vorzugsweise eine Drehstellung einer Schwenkwiege der zweiten Pumpe 50 messbar ist. Der Stellungssensor 52 ist ebenfalls an die Steuervorrichtung 51 angeschlossen. Der Stellungssensor 52 kann entfallen, wobei hierdurch die Regeldynamik nachteilig beeinflusst wird.

[0033] Fig. 2 zeigt ein hydraulisches Antriebssystem 10' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform ist bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede identisch zur ersten Ausführungsform ausgebildet, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen wird. In den Fig. 1 und 2 sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

[0034] Die zweite Ausführungsform kommt vorzugsweise dann zum Einsatz, wenn das Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe deutlich größer als das maximale Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe ist. In diesem Fall wäre die erste Pumpe deutlich überdimensioniert, wenn sie allein den zweiten Aktuator zu versorgen hätte. Ein solcher Betriebszustand wird mit der zweiten Ausführungsform vermieden.

[0035] Hierfür wurde das Prioritätsventil 70 gegenüber der ersten Ausführungsform anders angeordnet. Der zweite Aktuator 20 ist nunmehr über die zweite Blende 72 fluidisch mit der zweiten Steuerstelle verbunden. Die ersten Aktuatoren 20 sind parallel an die dritte Blende 73 angeschlossen, wobei sie über diese fluidisch mit der zweiten Steuerstelle 12 verbunden sind. In die Ermittlung des zweiten höchsten Lastdrucks 62 sind nunmehr alle ersten Aktuatoren 20 und der zweite Aktuator 30 einbezogen. Die Wechselventilkaskade 60' umfasst daher gegenüber der ersten Ausführungsform ein weiteres Wechselventil 64', welches dem zweiten Aktuator 30 zugeordnet ist.

[0036] Fig. 3a zeigt ein Diagramm, in dem verschiedene Drücke p des hydraulischen Antriebssystems über die Zeit aufgetragen sind. Fig. 3b zeigt ein Diagramm, in dem verschiedene Volumenströme Q des hydraulischen Antriebssystems über die Zeit aufgetragen sind. In den Fig. 3a und 3b ist entlang der horizontalen Achse die Zeit t aufgetragen, wobei diese beiden Achsen synchron aufgetragen sind. Durch vertikale Strichpunktlinien sind ein erster, ein dritter und ein zweiter Betriebszustand 101; 103; 102 voneinander abgegrenzt.

[0037] In Fig. 3a ist an der vertikalen Achse der Druck p aufgetragen. Für die folgenden Erläuterungen wird das hydraulische Antriebssystem gemäß Fig. 2 zugrunde gelegt, bei dem im ersten Fluidströmungspfand kein Prioritätsventil angeordnet ist. Die durchgezogene Linie, die in Fig. 3a mit 11 gekennzeichnet ist, zeigt den Druck an der ersten Steuerstelle. Die gestrichelte Linie, die in Fig. 3a mit 12 gekennzeichnet ist, zeigt den Druck an der zweiten Steuerstelle. Die durchgezogene Linie, die in Fig. 3a mit 61; 62 gekennzeichnet ist, zeigt den höchsten Lastdruck des jeweiligen hydraulischen Antriebssystems. Weiter ist in Fig. 3a eine mit Nr. 44 gekennzeichnete, horizontale Strichpunklinie eingezeichnet, welche das Druckäquivalent der Stellkraft zeigt, welches über die Zeit t konstant ist.

[0038] Entsprechend der mit Bezug auf Fig. 4 erläuterten Regelung liegt der Druck an der zweiten Steuerstelle 12 um die Druckdifferenz 82 höher als der höchste Lastdruck 61; 62. Nur bei sehr kleinen Drücken kann diese als Sollgröße vorgegebene Druckdifferenz nicht aufrechterhalten werden. Im ersten Betriebszustand 101 ist der Druck an der ersten Steuerstelle 12 kleiner als das Druckäquivalent der Steuerkraft 44. Die ersten Aktuatoren werden vollständig von der ersten Pumpe mit Druckfluid versorgt. Das von der ersten Pumpe zu viel geförderte Druckfluid wird über die zweite Pumpe zurück in den Tank geleitet. Dementsprechend ist der Druck an der ersten und der zweiten Steuerstelle, bis auf den Druckabfall am ersten Rückschlagventil gleich.

[0039] In Fig. 3b ist an der vertikalen Achse der Förderstrom Q aufgetragen. Die durchgezogene Linie, welche mit Nr. 40 gekennzeichnet ist, zeigt den Förderstrom der ersten Pumpe. Dieser ist zeitlich konstant, da die erste Pumpe mit konstantem Verdrängungsvolumen typischerweise mit einer im Wesentlichen konstanten Antriebsdrehzahl betrieben wird. Die durchgezogene Linie, die in Fig. 3b mit Nr. 50 gekennzeichnet ist, zeigt den Förderstrom der zweiten Pumpe. Die gestrichelte Linie, die in Fig. 3b mit Nr. 104 gekennzeichnet ist, zeigt den effektiven Förderstrom, welcher insbesondere zu den ersten Aktuatoren fließt. Dieser soll im vorliegenden Beispiel konstant über die Zeit sein.

[0040] Im ersten Betriebszustand 101 fließt etwa die Hälfte des von der ersten Pumpe 40 geförderten Volumenstroms über die zweite Pumpe 50 in den Tank zurück. Der Förderstrom der zweiten Pumpe 50 ist in Fig. 3b dementsprechend negativ eingetragen. Sobald der Druck an der zweiten Steuerstelle 12 das Druckäquivalent der Stellkraft 44 erreicht, öffnet die erste Blende (Nr. 41 in Fig. 1 und 2), wobei vorliegend von einem stetigen Öffnungsverhalten ausgegangen wird. Hieraus ergibt sich ein dritter Betriebszustand 103, in dem ein Teil des von der ersten Pumpe geförderten Volumenstroms über die erste Blende in den Tank zurückfließt. Die mit Bezug auf Fig. 4 erläuterte Regelung gleicht dies aus, indem Sie das Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe verstellt. Es ändert sich im vorliegenden Beispiel von einem maximal negativen Wert stetig zu einem maximal positiven Wert. Der in Fig. 3a dargestellte Druckverlauf des Drucks an der ersten Steuerstelle 11 innerhalb des dritten Betriebszustands 103 ist als sehr grobe Annäherung zu betrachten. Einzig der Anfangs- und der Enddruck sind exakt angegeben. Wenn die erste Blende ganz geöffnet ist, wird der Förderdruck der ersten Pumpe allein vom Strömungswiderstand der ganz geöffneten ersten Blende bestimmt, welcher vorzugsweise sehr klein ausgelegt ist. Die erste Pumpe läuft damit weitgehend drucklos. Die ersten Aktuatoren werden im zweiten Betriebszustand vollständig von der zweiten Pumpe mit Druckfluid versorgt.

[0041] Die erste und die zweite Pumpe können auch in die gleiche Richtung fördern, so dass sich ein sehr hoher Förderstrom ergibt. Der mögliche Förderdruck ist jedoch durch das Druckäquivalent der Steuerkraft 44 begrenzt. Der zweite Betriebszustand erlaubt demgegenüber einen sehr viel höheren Förderdruck, wobei der maximale Förderstrom durch den maximalen Förderstrom der zweiten Pumpe gegeben ist.

[0042] Fig. 4 zeigt ein Schaltbild der Steuervorrichtung 51 mit dem ersten und dem zweiten Regler 80; 90. Der erste Regler 80 ist vorzugsweise ein PID-Regler, welcher die Differenz zwischen dem höchsten Lastdruck und dem Druck an der zweiten Steuerstelle auf eine vorgegebene Sollgröße 83 einregelt. Der höchste Lastdruck wird mit dem zweiten Drucksensor 63 gemessen, wobei der Druck an der zweiten Steuerstelle 12 mit dem ersten Drucksensor 53 gemessen wird. Aus diesen beiden Messwerten wird durch Differenzbildung die Istgröße 81 des ersten Reglers 80 berechnet. Die Regeldifferenz 84, welche dem ersten Regler 80 zugeführt wird, wird durch Differenzbildung aus der Sollgröße 82 und der Istgröße 81 ermittelt. Die Sollgröße 82 des ersten Reglers entspricht dem an den Hauptblenden (Nr. 21; 31 in Fig. 1 und 2) gewünschten Druckabfall.

[0043] Die Stellgröße 83 des ersten Reglers 80 könnte unmittelbar als Stellsignal 54 der zweiten Pumpe 40 verwendet werden. Vorliegend ist jedoch eine unterlagerte Regelung mit einem zweiten Regler 90 vorgesehen, um die Regeldynamik und die Regelgenauigkeit zu verbessern.

[0044] Bei dem zweiten Regler 90 handelt es sich vorzugsweise um einen PID-Regler. Dessen Regeldifferenz 94 wird aus der Stellgröße 83 des ersten Reglers 80 und dem als Istgröße 91 verwendeten Messwert des Stellungssensors 52 gebildet. Die Stellgröße 93 des zweiten Reglers 90 bildet vorliegend das Stellsignal 54 der zweiten Pumpe 40, wobei noch weitere unterlagerte Regelkreise vorgesehen sein können.

Bezugszeichen

[0045] 

10

hydraulisches Antriebssystem (erste Ausführungsform)

10'

hydraulisches Antriebssystem (zweite Ausführungsform)

11

erste Steuerstelle

12

zweite Steuerstelle

13

Tank

14

Motor

20

erster Aktuator

21

erste Hauptblende

22

erstes Wegeventil

23

individueller Lastdruck an einem ersten Aktuator

24

zweites Rückschlagventil

30

zweiter Aktuator

31

zweite Hauptblende

32

zweites Wegeventil

33

individueller Lastdruck an einem zweiten Aktuator

40

erste Pumpe

41

erste Blende

42

erste Feder

43

erstes Rückschlagventil

44

Steuerkraft

50

zweite Pumpe

51

Steuervorrichtung

52

Stellungssensor

53

erster Drucksensor

54

Stellsignal

60

Wechselventilkaskade (erste Ausführungsform)

60'

Wechselventilkaskade (zweite Ausführungsform)

61

erster höchster Lastdruck

62

zweiter höchster Lastdruck

63

zweiter Drucksensor

64

Wechselventil, welches einem ersten Aktuator zugeordnet ist

64'

Wechselventil, welches dem zweiten Aktuator zugeordnet ist

70

Prioritätsventil

71

Druck stromabwärts der dritten Blende

72

zweite Blende

73

dritte Blende

74

zweite Feder

80

erster Regler

81

Istgröße des ersten Reglers

82

Sollgröße des ersten Reglers

83

Stellgröße des ersten Reglers

84

Regeldifferenz des erste Reglers

90

zweiter Regler

91

Istgröße des zweiten Reglers

92

Sollgröße des zweiten Reglers

93

Stellgröße des zweiten Reglers

94

Regeldifferenz des zweiten Reglers

101

erster Betriebszustand

102

zweiter Betriebszustand

103

dritter Betriebszustand

104

effektiver Förderstrom

Ansprüche

1. Hydraulisches Antriebssystem (10; 10') mit wenigstens einem ersten Aktuator (20), einem Tank (13), einem ersten Rückschlagventil (43) und einer ersten und einer zweite Pumpe (40; 50), wobei die erste Pumpe (40) ein konstantes Verdrängungsvolumen aufweist, wobei die zweite Pumpe (50) ein verstellbares Verdrängungsvolumen aufweist, wobei ein erster Fluidströmungspfad ausgehend vom Tank (13), über die erste Pumpe (40), weiter über eine erste Steuerstelle (11), weiter über das erste Rückschlagventil (43), zu einer zweiten Steuerstelle (12) verläuft, wobei der wenigstens eine erste Aktuator (20) fluidisch an die zweite Steuerstelle (12) angeschlossen ist, wobei das erste Rückschlagventil (43) ausschließlich einen Fluidstrom zur zweiten Steuerstelle (12) hin zulässt, wobei ein zweiter Fluidströmungspfand vom Tank (13) über die zweite Pumpe (40), zur zweiten Steuerstelle (12) führt, wobei Druckfluid von der ersten Steuerstelle (11) über eine verstellbare erste Blende (41) zum Tank (13) leitbar ist, wobei die erste Blende (41) in Öffnungsrichtung vom Druck an der zweiten Steuerstelle (12) beaufschlagt ist, wobei die erste und die zweite Pumpe (40; 50) in Drehantriebsverbindung miteinander stehen bzw. bringbar sind, wobei ihre relative Drehrichtung fest vorgegeben ist, wobei die erste Blende (41) in Schließrichtung von einer fest vorgebbaren Steuerkraft (44) beaufschlagt ist, welche unabhängig von einem in dem wenigstens einen ersten Aktuator (20) wirkenden individuellen Lastdruck (23) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Pumpe (50) ausgehend von einer Stellung mit dem Verdrängungsvolumen Null in zwei entgegengesetzte Richtungen verstellbar ist, so dass sie bei gleicher Drehrichtung wahlweise als Pumpe oder als Motor betrieben werden kann.

2. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerkraft (44) ausschließlich von einer vorgespannten ersten Feder (42) erzeugt wird.

3. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Antriebssystem (10; 10') einen ersten Betriebszustand (101) aufweist, in dem der Druck an der zweiten Steuerstelle (12) unterhalb eines Druckäquivalents der Steuerkraft (44) liegt, wobei im ersten Betriebszustand (101) ein Teil des Förderstroms der ersten Pumpe (40) über den zweiten Fluidströmungspfad in den Tank (13) leitbar ist, so dass die zweite Pumpe (50) motorisch betrieben wird, wobei das Antriebssystem (10; 10') einen zweiten Betriebszustand (101) aufweist, in dem der Druck an der zweiten Steuerstelle (12) oberhalb des Druckäquivalents der Steuerkraft (44) liegt, wobei im zweiten Betriebszustand (102) der Förderstrom der ersten Pumpe (40) über die erste Blende (41) in den Tank (13) leitbar ist, so dass die erste Pumpe (40) im Wesentlichen drucklos läuft.

4. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Prioritätsventil (70) mit einer stetig verstellbaren zweiten Blende (72) und einer stetig verstellbaren dritten Blende (73), welche gemeinsam verstellbar sind, vorgesehen ist, wobei die zweite Blende (72) in jeder Stellung des Prioritätsventils (70) offen ist, wobei ein Druck (71) stromabwärts der dritten Blende (73) das Prioritätsventil (70) in Öffnungsrichtung der dritten Blende (73) beaufschlagt, wobei ein zweiter Aktuator (30) vorgesehen ist, welcher über die zweite Blende (72) fluidisch mit der ersten und/oder der zweiten Pumpe (40; 50) verbunden ist, wobei ein individueller Lastdruck (33) des zweiten Aktuators (30) das Prioritätsventil (70) in Schließrichtung der dritten Blende (73) beaufschlagt.

5. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 4, wobei ein dritter Fluidströmungspfad ausgehend vom Tank (13) über die erste Pumpe (40), weiter über die zweiten Blende (72) zum zweiten Aktuator (30) führt, wobei die dritte Blende (73) im ersten Fluidströmungspfad zwischen der ersten Pumpe (40) und dem ersten Rückschlagventil (43) angeordnet ist.

6. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jedem ersten Aktuator (20) und ggf. dem zweiten Aktuator (30) jeweils ein individueller Lastdruck (23; 33) zugeordnet ist, wobei ein erster höchster Lastdruck (61) ausschließlich aus den individuellen Lastdrücken (23) des wenigstens einen ersten Aktuators (20) ermittelt wird, wobei das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe (50) abhängig vom ersten höchsten Lastdruck (61) verstellbar ist.

7. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 4, wobei der zweite Aktuator (30) über die zweite Blende (72) mit der zweiten Steuerstelle (12) fluidisch verbunden ist, wobei der wenigstens eine erste Aktuator (20) über die dritte Blende (73) mit der zweiten Steuerstelle (12) fluidisch verbunden ist.

8. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 7, wobei jedem ersten Aktuator (20) und dem zweiten Aktuator (30) jeweils ein individueller Lastdruck (23; 33) zugeordnet ist, wobei ein zweiter höchster Lastdruck (62) aus allen genannten individuellen Lastdrücken (23; 33) ermittelt wird, wobei das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe (50) abhängig von dem zweiten höchsten Lastdruck (62) verstellbar ist.

9. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe (50) mittels eines elektrischen Stellsignals (54) verstellbar ist, wobei die zweite Pumpe an eine Steuervorrichtung (51) angeschlossen ist, wobei ein erster Drucksensor (53) vorgesehen ist, mittels dessen der Druck an der ersten Steuerstelle (11) messbar ist, wobei der erste Drucksensor (53) an die Steuervorrichtung (51) angeschlossen ist.

10. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 9, soweit dieser auf Anspruch 6 oder 8 rückbezogen ist, wobei ein zweiter Drucksensor (63) vorgesehen ist, mittels dessen der erste bzw. der zweite höchste Lastdruck (61; 62) messbar ist, wobei der zweite Drucksensor (63) an die Steuervorrichtung (51) angeschlossen ist, wobei die Steuervorrichtung (51) einen ersten Regler (80) implementiert, wobei eine Istgröße (81) des ersten Reglers (80) eine Differenz der Drücke am ersten und am zweiten Drucksensor (53; 63) ist, wobei eine Stellgröße (83) des ersten Reglers (80) zumindest mittelbar das Stellsignal (54) der zweiten Pumpe (50) beeinflusst.

11. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei ein Stellungssensor (52) vorgesehen ist, mittels dessen eine Einstellung des Verdrängungsvolumens der zweiten Pumpe (50) messbar ist, wobei der Stellungssensor (52) an die Steuervorrichtung (51) angeschlossen ist, wobei die Steuervorrichtung (51) einen zweiten Regler (90) implementiert, wobei eine Stellgröße (93) des zweiten Reglers (90) zumindest mittelbar das Stellsignal (54) der zweiten Pumpe (50) beeinflusst, wobei eine Istgröße (91) des zweiten Reglers (90) die Einstellung des Verdrängungsvolumens der zweiten Pumpe (50) ist, wobei die Stellgröße (83) des ersten Reglers (80) eine Sollgröße (92) des zweiten Reglers (90) ist.

Claims

1. Hydraulic drive system (10; 10') comprising at least one first actuator (20), a tank (13), a first nonreturn valve (43) and a first and a second pump (40; 50), wherein the first pump (40) has a constant displacement volume, wherein the second pump (50) has an adjustable displacement volume, wherein a first fluid flow path starting from the tank (13) runs via the first pump (40), further via a first control point (11), further via the first nonreturn valve (43), to a second control point (12), wherein the at least one first actuator (20) is fluidically connected to the second control point (12), wherein the first nonreturn valve (43) permits a fluid flow only towards the second control point (12), wherein a second fluid flow path leads from the tank (13) to the second control point (12) via the second pump (40), wherein pressurized fluid can be conducted from the first control point (11) to the tank (13) via an adjustable first orifice (41), wherein the first orifice (41) is loaded in the opening direction by the pressure at the second control point (12), wherein the first and the second pump (40; 50) are or can be brought into a rotational drive connection to each other, wherein their relative direction of rotation is fixedly predefined, wherein the first orifice (41) is loaded in the closing direction by a fixedly predefinable control force (44) which is independent of an individual load pressure (23) acting in the at least one first actuator (20), characterized in that the second pump (50) is adjustable in two opposite directions from a position having a zero displacement volume, so that it can be operated optionally as a pump or as a motor with the same direction of rotation.

2. Hydraulic drive system according to Claim 1, wherein the control force (44) is generated only by a preloaded first spring (42).

3. Hydraulic drive system according to one of the preceding claims, wherein the drive system (10; 10') has a first operating state (101), in which the pressure at the second control point (12) lies below a pressure equivalent of the control force (44), wherein in the first operating state (101) part of the delivery flow from the first pump (40) can be conducted into the tank (13) via the second fluid flow path, so that the second pump (50) is motor-operated, wherein the drive system (10; 10') has a second operating state (101), in which the pressure at the second control point (12) lies above the pressure equivalent of the control force (44), wherein in the second operating state (102) the delivery flow from the first pump (40) can be conducted into the tank (13) via the first orifice (41), so that the first pump (40) runs substantially without pressure.

4. Hydraulic drive system according to one of the preceding claims, wherein a priority valve (70) having a continuously adjustable second orifice (72) and a continuously adjustable third orifice (73) which are jointly adjustable is provided, wherein the second orifice (72) is open in any position of the priority valve (70), wherein a pressure (71) downstream of the third orifice (73) loads the priority valve (70) in the opening direction of the third orifice (73), wherein a second actuator (30) is provided, which is fluidically connected to the first and/or the second pump (40; 50) via the second orifice (72), wherein an individual load pressure (33) of the second actuator (30) loads the priority valve (70) in the closing direction of the third orifice (73).

5. Hydraulic drive system according to Claim 4, wherein a third fluid flow path starting from the tank (13) leads to the second actuator (30) via the first pump (40), further via the second orifice (72), wherein the third orifice (73) is arranged in the first fluid flow path between the first pump (40) and the first nonreturn valve (43).

6. Hydraulic drive system according to one of the preceding claims, wherein each first actuator (20) and possibly the second actuator (30) are each assigned an individual load pressure (23; 33), wherein a first highest load pressure (61) is determined only from the individual load pressures (23) of the at least one first actuator (20), wherein the displacement volume of the second pump (50) is adjustable as a function of the first highest load pressure (61).

7. Hydraulic drive system according to Claim 4, wherein the second actuator (30) is fluidically connected to the second control point (12) via the second orifice (72), wherein the at least one first actuator (20) is fluidically connected to the second control point (12) via the third orifice (73).

8. Hydraulic drive system according to Claim 7, wherein each first actuator (20) and the second actuator (30) are each assigned an individual load pressure (23; 33), wherein a second highest load pressure (62) is determined from all the aforementioned individual load pressures (23; 33), wherein the displacement volume of the second pump (50) is adjustable as a function of the second highest load pressure (62).

9. Hydraulic drive system according to one of the preceding claims, wherein the displacement volume of the second pump (50) is adjustable by means of an electrical manipulated signal (54), wherein the second pump is connected to a control device (51), wherein a first pressure sensor (53) is provided, by means of which the pressure at the first control point (11) can be measured, wherein the first pressure sensor (53) is connected to the control device (51).

10. Hydraulic drive system according to Claim 9, insofar as this depends on Claim 6 or 8, wherein a second pressure sensor (63) is provided, by means of which the first or the second highest load pressure (61; 62) can be measured, wherein the second pressure sensor (63) is connected to the control device (51), wherein the control device (51) implements a first closed-loop controller (80), wherein a current variable (81) of the first closed-loop controller (80) is a difference of the pressures at the first and at the second pressure sensor (53; 63), wherein a manipulated variable (83) of the first closed-loop controller (80) at least indirectly influences the manipulated signal (54) of the second pump (50).

11. Hydraulic drive system according to Claim 9 or 10, wherein a position sensor (52) is provided, by means of which a setting of the displacement volume of the second pump (50) can be measured, wherein the position sensor (52) is connected to the control device (51), wherein the control device (51) implements a second closed-loop controller (90), wherein a manipulated variable (93) of the second closed-loop controller (90) at least indirectly influences the manipulated signal (54) of the second pump (50), wherein a current variable (91) of the second closed-loop controller (90) is the setting of the displacement volume of the second pump (50), wherein the manipulated variable (83) of the first closed-loop controller (80) is a setpoint variable (92) of the second closed-loop controller (90) .

Revendications

1. Système d'entraînement hydraulique (10 ; 10') comprenant au moins un premier actionneur (20), un réservoir (13), un premier clapet anti-retour (43) et des première et deuxième pompes (40 ; 50), la première pompe (40) ayant un volume de déplacement constant, la deuxième pompe (50) ayant un volume de déplacement réglable, un premier chemin d'écoulement de fluide s'étendant depuis le réservoir (13), en passant par la première pompe (40), puis un premier point de commande (11), puis le premier clapet anti-retour (43), jusqu'à un deuxième point de commande (12), l'au moins un premier actionneur (20) étant raccordé fluidiquement au deuxième point de commande (12), le premier clapet anti-retour (43) ne permettant qu'un écoulement de fluide vers le deuxième point de commande (12), un deuxième chemin d'écoulement de fluide allant du réservoir (13) en passant par la deuxième pompe (40) jusqu'au deuxième point de commande (12), le fluide sous pression pouvant être acheminé du premier point de commande (11) jusqu'au réservoir (13) en passant par un premier obturateur réglable (41), le premier obturateur (41) étant soumis à la pression au deuxième point de commande (12) dans la direction d'ouverture, les première et deuxième pompes (40 ; 50) étant ou pouvant être amenées en liaison d'entraînement en rotation l'une avec l'autre, leur sens de rotation relatif étant spécifié de manière fixe, le premier obturateur (41) étant soumis dans la direction de fermeture à une force de commande (44) qui peut spécifiée de manière fixe et qui est indépendante d'une pression de charge individuelle (23) agissant dans au moins un premier actionneur (20),
caractérisé en ce que la deuxième pompe (50) est réglable dans deux sens opposés depuis une position dans laquelle le volume de déplacement est nul de sorte qu'elle peut être utilisée au choix comme une pompe ou comme un moteur avec le même sens de rotation.

2. Système d'entraînement hydraulique selon la revendication 1, la force de commande (44) étant générée exclusivement par un premier ressort précontraint (42).

3. Système d'entraînement hydraulique selon l'une des revendications précédentes, le système d'entraînement (10 ; 10') présentant un premier état de fonctionnement (101) dans lequel la pression au deuxième point de commande (12) est inférieure à une pression équivalente à la force de commande (44), une partie du débit de refoulement de la première pompe (40) pouvant être acheminée, dans le premier état de fonctionnement (101), jusque dans le réservoir (13) par le biais du deuxième chemin d'écoulement de fluide de sorte que la deuxième pompe (50) fonctionne comme un moteur, le système d'entraînement (10 ; 10') présentant un deuxième état de fonctionnement (101) dans lequel la pression au deuxième point de commande (12) est supérieure à la pression équivalente de la force de commande (44), le débit de refoulement de la première pompe (40) pouvant être acheminé, dans le deuxième état de fonctionnement (102), jusque dans le réservoir (13) par le biais du premier obturateur (41) de sorte que la première pompe (40) fonctionne sensiblement sans pression.

4. Système d'entraînement hydraulique selon l'une des revendications précédentes, une soupape de priorité (70) étant pourvue d'un deuxième obturateur (72) réglable en continu et d'un troisième obturateur (73) réglable en continu, lesquels peuvent être réglés conjointement, le deuxième obturateur (72) étant ouvert dans n'importe quelle position de la soupape de priorité (70), une pression (71) agissant en aval du troisième obturateur sur la soupape de priorité (70) dans le sens d'ouverture du troisième obturateur (73), un deuxième actionneur (30) étant prévu qui est relié fluidiquement à la première et/ou à la deuxième pompe (40 ; 50) par le biais du deuxième obturateur (72), une pression de charge individuelle (33) du deuxième actionneur (30) agissant sur la soupape de priorité (70) dans le sens de fermeture du troisième obturateur (73) .

5. Système d'entraînement hydraulique selon la revendication 4, un troisième chemin d'écoulement de fluide allant du réservoir (13) au deuxième actionneur (30) en passant par la première pompe (40), puis le deuxième obturateur (72), le troisième obturateur (73) étant disposé dans le premier chemin d'écoulement de fluide entre la première pompe (40) et le premier clapet anti-retour (43).

6. Système d'entraînement hydraulique selon l'une des revendications précédentes, une pression de charge individuelle (23 ; 33) étant associée au premier actionneur (20) et, le cas échéant, au deuxième actionneur (30), une première pression de charge la plus élevée (61) étant déterminée exclusivement à partir des pressions de charge individuelles (23) de l'au moins un premier actionneur (20), le volume de déplacement de la deuxième pompe (50) étant réglable en fonction de la première pression de charge la plus élevée (61).

7. Système d'entraînement hydraulique selon la revendication 4, le deuxième actionneur (30) étant relié fluidiquement au deuxième point de commande (12) par le biais du deuxième obturateur (72), l'au moins un premier actionneur (20) étant relié fluidiquement au deuxième point de commande (12) par le biais du troisième obturateur (73).

8. Système d'entraînement hydraulique selon la revendication 7, une pression de charge individuelle (23 ; 33) étant associée à chaque premier actionneur (20) et au deuxième actionneur (30), une deuxième pression de charge la plus élevée (62) étant déterminée à partir de toutes lesdites pressions de charge individuelles (23 ; 33), le volume de déplacement de la deuxième pompe (50) étant réglable en fonction de la deuxième pression de charge la plus élevée (62).

9. Système d'entraînement hydraulique selon l'une des revendications précédentes, le volume de déplacement de la deuxième pompe (50) pouvant être réglé au moyen d'un signal de réglage électrique (54), la deuxième pompe étant reliée à un dispositif de commande (51), un premier capteur de pression (53) étant prévu qui permet de mesurer la pression au premier point de commande (11), le premier capteur de pression (53) étant relié au dispositif de commande (51).

10. Système d'entraînement hydraulique selon la revendication 9, dans la mesure où celle-ci renvoie à la revendication 6 ou 8, un deuxième capteur de pression (63) étant prévu qui permet de mesurer la première ou la deuxième pression de charge la plus élevée (61 ; 62), le deuxième capteur de pression (63) étant relié au dispositif de commande (51), le dispositif de commande (51) mettant en œuvre un premier régulateur (80), une grandeur réelle (81) du premier régulateur (80) étant une différence entre les pressions au niveau des premier et deuxième capteurs de pression (53 ; 63), une grandeur de réglage (83) du premier régulateur (80) influant au moins indirectement sur le signal de réglage (54) de la deuxième pompe (50) .

11. Système d'entraînement hydraulique selon la revendication 9 ou 10, un capteur de position (52) étant prévu qui permet de mesurer un réglage du volume de déplacement de la deuxième pompe (50), le capteur de position (52) étant relié au dispositif de commande (51), le dispositif de commande (51) mettant en œuvre un deuxième régulateur (90), une grandeur de réglage (93) du deuxième régulateur (90) influant au moins indirectement sur le signal de réglage (54) de la deuxième pompe (50), une grandeur réelle (91) du deuxième régulateur (90) étant le réglage du volume de déplacement de la deuxième pompe (50), la grandeur de réglage (83) du premier régulateur (80) étant une grandeur cible (92) du deuxième régulateur (90).

Zeichnung