DE102023203387A1

DE102023203387A1 - Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems

Info

Publication number: DE102023203387A1
Application number: DE102023203387.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Haist; Ximing Wang; Benedikt Schrodi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2023-04-14
Filing date: 2023-04-14
Publication date: 2024-10-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems, das wenigstens einen hydraulischen Verbraucher (8) aufweist und das eine Hydraulikpumpe (2) aufweist, die Druckmittel in dem hydraulischen Antriebsystem bereitstellt und die eine mittels einer Verstelleinrichtung verstellbare Verdrängung aufweist, wobei die Verstelleinrichtung mit einer Gesamtstellgröße (68) zur Verstellung der Verdrängung der Hydraulikpumpe (2) angesteuert wird; wobei durch eine Druckregelung (60, 230) eine erste Stellgröße (62) bestimmt wird, so dass eine Druckdifferenz zwischen einem vorgegebenen Solldruck des bereitgestellten Druckmittels und einem Istdruck des bereitgestellten Druckmittels auf null geregelt wird; wobei zumindest zeitweise durch eine Gradientenregelung (64, 260) basierend auf einem zeitlichen Druckdifferenz-Gradienten der Druckdifferenz eine zweite Stellgröße (66) bestimmt wird; und wobei die Gesamtstellgröße (68) aus der ersten und der zweiten Stellgröße (62, 66) bestimmt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.
Hintergrund der Erfindung
Arbeitsmaschinen können ein hydraulisches Antriebssystem mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe und einem oder mehreren hydraulischen Verbrauchern, z.B. Hydrozylindern oder Hydromotoren, umfassen. Die Pumpe ist typischerweise verstellbar, wobei etwa die Möglichkeit besteht, einen Schwenkwinkel, einen Volumenstrom, einen Druck, eine Druckdifferenz und/oder ein Drehmoment einzustellen bzw. zu regeln. Die Verbraucher dienen dazu, Aktoren der Arbeitsmaschine, z.B. Armelemente eines Auslegers, Greifer, Schaufeln, Wellen, Walzen oder Ähnliches, anzutreiben bzw. zu bewegen. Ein Beispiel für Arbeitsmaschinen mit mehreren Verbrauchern sind Holzvollernter bzw. Harvester. Diese umfassen unter anderem neben mehreren Hydrozylindern, die die Bewegung der Auslegerelemente bewirken, einen Harvesterkopf, der zum Greifen, Bewegen und Sägen von Baumstämmen dient und dafür mehrere Hydrozylinder und Hydromotoren umfassen kann.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung bedient sich der Maßnahme zum Betreiben (bzw. zur Steuerung) eines hydraulischen Antriebsystems, in dem eine Verstellung der Verdrängung einer Hydraulikpumpe entsprechend einer Gesamtstellgröße erfolgt, neben einer Druckregelung, die eine erste Stellgröße bestimmt, zumindest zeitweise eine Gradientenregelung vorzusehen, die basierend auf einem zeitlichen Druckdifferenz-Gradienten der Druckdifferenz zwischen einem Solldruck und einem Istdruck eine zweite Stellgröße bestimmt, und die Gesamtstellgröße aus der ersten und der zweiten Stellgröße zu bestimmen. Die Gradientenregelung ermöglicht es, situationsabhängig einen gewünschten Wert für den Druckdifferenz-Gradienten zu erreichen, so dass Druckabweichungen vom Solldruck (Druckspitzen oder Druckeinbrüche) verringert werden können.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines hydraulischen Antriebsystems einer Arbeitsmaschine, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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 oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Figurenbeschreibung

1 zeigt den Aufbau eines hydraulischen Antriebssystems.
2 zeigt eine beispielhafte Regelungsstruktur, in der das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet.
3 zeigt eine Einteilung von Betriebspunkten in vier Quadranten abhängig von den Vorzeichen von Druckdifferenz und Druckdifferenz-Gradient.
4 zeigt eine beispielhafte Struktur einer Gradientenregelung.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems.
6A, 6B zeigen Prüfstand-Messergebnisse ohne und mit Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt (vereinfacht) den Aufbau eines hydraulischen Antriebssystems, in dem das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann.
Es ist eine Hydraulikpumpe 2 (auch als Pumpe bezeichnet) vorgesehen, die Druckmittel (Hydraulikflüssigkeit, typischerweise ein Hydrauliköl) aus einem Tank (der mit einem Sauganschluss der Hydraulikpumpe hydraulisch verbunden ist) in das hydraulische Antriebssystem pumpt. Die Hydraulikpumpe 2 ist verstellbar, d.h. sie weist eine verstellbare Verdrängung auf. Der Begriff Verdrängung bezeichnet das je Umdrehung der Hydraulikpumpe 2 geförderte Volumen an Druckmittel. Beispielweise ist die Hydraulikpumpe 2 eine Axialkolbenmaschine, z.B. in Schrägscheibenbauweise oder in Schrägachsenbauweise, wobei die Verdrängung einem Schwenkwinkel entspricht. Die Hydraulikpumpe 2 wird von einem Motor 4, z.B. einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Dieselmotor, oder einem Elektromotor, angetrieben. Im Falle eines Verbrennungsmotors erfolgt z.B. ein Betrieb des Verbrennungsmotors mit einer konstanten Drehzahl.
Das von der Hydraulikpumpe 2 geförderte Druckmittel wird über eine Hydraulikleitung (die mit einem Arbeitsanschluss der Hydraulikpumpe hydraulisch verbunden ist) zu einer Ventilanordnung 6, die z.B. aus Ventilmodulen oder Ventilscheiben gebildet ist, geleitet. Durch die Ventilanordnung 6 kann der Zufluss und Abfluss an Druckmittel zu einem oder mehreren hydraulischen Verbrauchern gesteuert werden, wobei beispielhaft ein Hydraulikmotor 8 eingezeichnet ist, der etwa mit einer Maschinenkomponente der Maschine, in der das hydraulische Antriebssystem verwendet wird, gekoppelt ist, um diese (rotatorisch) anzutreiben. Im Allgemeinen können ein oder mehrere hydraulische Verbraucher, d.h. insbesondere ein oder mehrere Hydraulikmotoren und/oder Hydraulikzylinder, vorhanden sein. Die Ventilanordnung 6 wird z.B. entsprechend Vorgaben eines Bedieners, die durch geeignete Bedienvorrichtungen (z.B. Joystick) erfasst werden, angesteuert.
Weiterhin ist ein Drucksensor 10 vorgesehen, mit dem ein Druck bzw. Pumpendruck des Druckmittels im hydraulischen Antriebssystem gemessen wird. Es handelt sich hierbei um den ausgangsseitigen Druck des Druckmittels an der Hydraulikpumpe 2 (z.B. misst der Drucksensor 10 den Druck am Arbeitsanschluss der Hydraulikpumpe). Es kann auch vorgesehen sein, den Förderdruck über die Pumpe (Ausgangsdruck minus Eingangsdruck) zu bestimmen, wofür ein Drucksensor 11 vorgesehen sein kann, der den Eingangsdruck am Sauganschluss der Hydraulikpumpe misst.
Der gemessene Druck wird vom Drucksensor 10 zu einem Steuergerät 12 (elektronische Steuerung, Recheneinheit) übermittelt, welche diesen erfasst und z.B. als Istdruck bzw. Pumpen-Istdruck in einem Regelungsverfahren verwenden kann. Das Steuergerät 12 ist weiter dazu eingerichtet, Steuersignale zum Verstellen der Hydraulikpumpe 2 zu erzeugen. Das Steuergerät 12 kann die Steuersignale z.B. entsprechend einer Steuergröße, die im Regelungsverfahren bestimmt wird, erzeugen. Durch einen Schwenkwinkelsensor 14 kann der Schwenkwinkel (Ist-Schwenkwinkel) bzw. die Verdrängung (Ist-Verdrängung) der Hydraulikpumpe 2 (fortlaufend bzw. an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten) gemessen werden und an das Steuergerät 12 übermittelt werden. Aus den Messwerten für den Ist-Schwenkwinkel bzw. die Ist-Verdrängung kann ein Ist-Wert für die Schwenkwinkel-Änderungsrate bzw. Verdrängungs-Änderungsrate bestimmt werden (als zeitliche Ableitung, insbesondere diskrete zeitliche Ableitung). Die Werte für den Ist-Schwenkwinkel bzw. die Ist-Verdrängung und deren Änderungsraten können in einer Regelung, die durch das Steuergerät 12 implementiert wird, verwendet werden.
Die Verstellung der Hydraulikpumpe 2 kann vorgesteuert elektro-hydraulisch erfolgen. Dabei wird etwa der Volumenstrom an Druckmittel zu einem Stellzylinder der Hydraulikpumpe 2 mittels eines (durch das Steuersignal) elektrisch bzw. elektromagnetisch gesteuerten Wegeventils gesteuert. Der Stellzylinder wiederum verstellt die Verdrängung der Hydraulikpumpe 2. Verschiedene Stromstärken des Steuersignals entsprechen z.B. verschieden weiten Verstellungen des Wegeventils und entsprechend verschieden hohen Volumenströmen an Druckmittel zum Stellzylinder, so dass das die Stromstärke des Steuersignals bzw. die Steuergröße einer Geschwindigkeit der Verstellung der Verdrängung entspricht, d.h. einer Änderungsrate der Verdrängung der Hydraulikpumpe.
Bei Änderungen des von hydraulischen Verbrauchern angeforderten oder aufgenommenen Volumenstroms an Druckmittel, die mit hoher Dynamik erfolgen, können Druckspitzen im hydraulischen Antriebssystem auftreten, d.h. es kann zu erheblichen Abweichungen des Istdrucks von einem gewünschten Solldruck kommen. Lastdruckspitzen sind nachteilig, da diese zu einem Öffnen eines Druckbegrenzungsventils und damit zu erhöhtem Energieverbrauch führen können, sowie erhöhter Verschleiß von Komponenten auftritt. Änderungen mit hoher Dynamik des angeforderten Volumenstroms können bei einem Stopp oder einer starken Verlangsamung eines hydraulischen Verbrauchers im normalen Arbeitszyklus oder in Folge einer Lastblockade auftreten. Beispielsweise könnte in einem Harvester (Holz-Vollernter) der gezeigte Hydraulikmotor 8 eine Rolle in einem Harvester-Kopf antreiben, mit der Baumstämme in Längsrichtung bewegt werden, dabei kommt es beim Ablängen zum wiederholten Stopp mit hoher Dynamik oder, etwa wenn ein Ast hängenbleibt, zu Lastblockaden. Das Steuergerät 12 kann ein erfindungsgemäßes Verfahren implementieren, um Lastdruckspitzen bzw. Abweichungen des Ist- vom Solldruck zu verringern.
2 zeigt eine beispielhafte Regelungsstruktur, in der das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet.
Es ist eine elektronische Steuerung 22 (entsprechend dem Steuergerät 12 der 1) vorgesehen, die mittels geeigneter Sensoren Messwerte erfasst bzw. empfängt und mittels geeigneter Steuerungs- und/oder Regelungsalgorithmen, z.B. unter Verwendung der Messwerte, wenigstens ein Steuersignal 24 erzeugt, mit dem die verstellbare Hydraulikpumpe angesteuert wird. In 2 ist das Steuersignal 26 z.B. ein elektrischer Strom, mit dem ein elektrisch bzw. elektromagnetisch betätigtes Wegeventil 24 der Verstelleinrichtung der Hydraulikpumpe betätigt wird. Die Stromstärke dieses elektrischen Stroms kann gemessen werden, und als Stromstärken-Messwert 28 an die elektronische Steuerung 22 übermittelt werden, so dass diese die Stromstärke auf einen gewünschten Wert einstellen bzw. einregeln kann.
Das Wegeventil 24 steuert den Volumenstrom an Druckmittel zu bzw. aus einem Stellzylinder der Hydraulikpumpe, der einen Schwenkmechanismus 30 betätigt, so dass sich die Verdrängung 32 (bzw. Schwenkwinkel) der Hydraulikpumpe verändert und somit ein entsprechender Pumpen-Volumenstrom resultiert (bei angenommener bekannter Drehzahl der Hydraulikpumpe). Das Steuersignal 24, d.h. die Stromstärke des elektrischen Stroms, entspricht mithin einer Änderungsrate der Verdrängung. Die Verdrängung (bzw. der Schwenkwinkel) kann z.B. gemessen und als Verdrängung-Messwert 34 (bzw. Schwenkwinkel-Messwert) an die elektronische Steuerung 22 übermittelt werden.
Unter Berücksichtigung der hydraulischen Kapazität 36 der Hydraulikpumpe und insbesondere der Zuleitung zu einer Ventilanordnung 44 ergibt sich ein Pumpendruck 38 (Druck des Druckmittels ausgangsseitig der Hydraulikpumpe), der mit einem Drucksensor gemessen werden kann und als Istdruck 40 bzw. Pumpen-Istdruck an die elektronische Steuerung 22 übermittelt werden kann. Die Ventilanordnung 44 steuert den Volumenstrom 46 bzw. die Volumenströme an Druckmittel zu wenigstens einem hydraulischen Verbraucher 48, z.B. basierend auf Bediensignalen 46, die mittels einer Bedieneinrichtung (etwa einem Joystick) erfasst werden. Am hydraulischen Verbraucher 48 ergibt sich ein Lastdruck des Druckmittels, der gemessen werden kann und als Lastdruck-Messwert 50 an die elektronische Steuerung 22 übermittelt werden kann.
In der elektronischen Steuerung sind eine Druckregelung 60 und eine Gradientenregelung 64 vorgesehen, z.B. werden entsprechende Algorithmen durch Ausführung von Computerprogrammen implementiert. Durch die Druckregelung 60 wird eine erste Stellgröße 62 bestimmt, und durch die Gradientenregelung 64 wird eine zweite Stellgröße 66 bestimmt. Aus der ersten und der zweiten Stellgröße 62, 66 wird wiederum eine Gesamtstellgröße 68 bestimmt, entsprechend der die Verstelleinrichtung der Hydraulikpumpe angesteuert wird. Es wird also das Steuersignal 26 aus der Gesamtstellgröße 68 bestimmt. Dazu ist etwa ein Steuerungsalgorithmus 70 vorgesehen.
Die Gesamtstellgröße 68 ist im gezeigten Beispiel eine gewünschte Änderungsrate der Verdrängung, d.h. eine gewünschte Verdrängungs-Änderungsrate bzw. Schwenkwinkel-Änderungsrate. Auch ist denkbar, eine gewünschte Verdrängung als Gesamtstellgröße zu verwenden. Die Gesamtstellgröße 68 wird hier beispielhaft als Summe der ersten und der zweiten Stellgröße 62, 66 bestimmt, so dass die erste und die zweite Stellgröße 62, 66 als Anteile an der gewünschten Verdrängungs-Änderungsrate angesehen werden können. Dabei weist die zweite Stellgröße das gleiche Vorzeichen auf wie die erste Stellgröße. Der Wert null stellt in dieser Ausgestaltung (Gesamtstellgröße als Summe) einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße dar, d.h. einen Wert, der die Gesamtstellgröße nicht beeinflusst. Es ist auch denkbar, dass die Gradientenregelung als zweite Stellgröße einen Korrekturfaktor bestimmt, wobei die Gesamtstellgröße als Produkt aus der ersten und der zweiten Stellgröße bestimmt wird. Der Wert eins stellt den neutralen Wert für den Korrekturfaktor dar.
Die Druckregelung 60 bestimmt die erste Stellgröße 62 so, dass der Istdruck auf einen vorgegebenen Solldruck eingeregelt wird, bzw. so, dass eine Druckdifferenz zwischen dem Solldruck und dem Istdruck auf null geregelt wird. Die Druckdifferenz ist insbesondere als Solldruck minus Istdruck gegeben. Der Solldruck kann z.B. fest vorgegeben sein oder basierend auf dem Lastdruck vorgegeben werden, d.h. als größer dem Lastdruck plus den (angenommenen) Druckabfall im hydraulischen System zwischen Hydraulikpumpe und hydraulischem Verbraucher bestimmt werden (etwa durch die elektronische Steuerung).
Die Gradientenregelung 64 bestimmt die zweite Stellgröße 66 basierend auf einem zeitlichen Gradienten der Druckdifferenz, der als Druckdifferenz-Gradient bezeichnet wird. Die Gradientenregelung 64 kann ständig aktiv sein, oder kann so konfiguriert sein, dass sie nur zeitweise eingreift, d.h. dass sie nur zeitweise aktiv ist bzw. nur zeitweise eine von null verschiedene zweite Stellgröße bestimmt (d.h. nur zeitweise Werte für die zweite Stellgröße bestimmt, die einen Beitrag zur Gesamtstellgröße liefern, und ansonsten einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße bestimmt, der keinen Beitrag zur Gesamtstellgröße liefert).
Die zweite Stellgröße 66 wird insbesondere so bestimmt, dass die Druckdifferenz verringert wird. Entsprechend weist die zweite Stellgröße 66 das gleiche Vorzeichen auf wie die erste Stellgröße 62, wenn, wie dargestellt, die erste und die zweite Stellgröße addiert werden (d.h. bei additiver Berücksichtigung des zweiten Stellgröße), um die Gesamtstellgröße zu erhalten. Bei einer Produktbildung (d.h. bei multiplikativer Berücksichtigung der zweiten Stellgröße) ist der Korrekturfaktor größer oder gleich eins.
Zeitabschnitte, während denen die Gradientenregelung 64 eingreift, können in Abhängigkeit von Betriebspunkten des Systems bestimmt werden, wobei Betriebspunkte insbesondere durch die Druckdifferenz und den Druckdifferenz-Gradienten charakterisiert sind. Zusätzlich können Parameter der Gradientenregelung 64 abhängig vom jeweils vorliegenden Betriebspunkt unterschiedlich sein. Die Gradientenregelung 64 wird insbesondere nur dann aktiv, wenn die Druckdifferenz und/oder der Druckdifferenz-Gradient bei positivem Vorzeichen über entsprechenden Schwellenwerten bzw. bei negativen Vorzeichen unter entsprechenden Schwellenwerten liegen.
Dies ist beispielhaft in 3 gezeigt, wobei abhängig von den Vorzeichen von Druckdifferenz und Druckdifferenz-Gradient zwischen vier Quadranten unterschieden wird. Die Quadranten sind wie folgt festgelegt: im ersten Quadranten 101 sind die Druckdifferenz und der Druckdifferenz-Gradient beide positiv; im zweiten Quadranten 102 ist die Druckdifferenz negativ und der Druckdifferenz-Gradient positiv; im dritten Quadranten 103 sind die Druckdifferenz und der Druckdifferenz-Gradient beide negativ; im vierten Quadranten 104 ist die Druckdifferenz negativ und der Druckdifferenz-Gradient positiv. In der Figur ist die Druckdifferenz Δp in horizontaler Richtung aufgetragen und der Druckdifferenz-Gradient $\frac{Δ p}{d t}$
in vertikaler Richtung aufgetragen.
Wenn die Druckdifferenz und der Druckdifferenz-Gradient beide positiv sind (erster Quadrant 101), wird die Gradientenregelung 64 aktiviert, wenn die Druckdifferenz einen ersten Druckschwellenwert 111 überschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen ersten Gradientenschwellenwert 121 überschreitet.
Wenn die Druckdifferenz positiv ist und der Druckdifferenz-Gradient negativ ist (zweiter Quadrant 102), wird die Gradientenregelung 64 aktiviert, wenn die Druckdifferenz einen zweiten Druckschwellenwert 112 überschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen zweiten Gradientenschwellenwert 122 unterschreitet.
Wenn die Druckdifferenz und der Druckdifferenz-Gradient beide negativ sind (dritter Quadrant 103), wird die Gradientenregelung 64 aktiviert, wenn die Druckdifferenz einen dritten Druckschwellenwert 113 unterschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen dritten Gradientenschwellenwert 123 unterschreitet.
Wenn die Druckdifferenz negativ ist und der Druckdifferenz-Gradient positiv ist (vierter Quadrant 104), wird die Gradientenregelung 64 aktiviert, wenn die Druckdifferenz einen vierten Druckschwellenwert 114 unterschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen vierten Gradientenschwellenwert 124 überschreitet.
In der Figur ist beispielhaft erste Druckschwellenwert 111 gleich dem zweiten Druckschwellenwert 112 und der dritte Druckschwellenwert 113 gleich dem vierten Druckschwellenwert 114 sowie der erste Gradientenschwellenwert 121 gleich dem vierten Gradientenschwellenwert 124 und der zweite Gradientenschwellenwert 122 gleich dem dritten Gradientenschwellenwert 123. Im Allgemeinen können die hier zusammenfallenden Schwellenwerte zumindest teilweise verschieden sein. Auch könnten einige oder alle der Druckschwellenwerte betragsmäßig gleich sein und/oder es könnten einige oder alle der Gradientenschwellenwerte betragsmäßig gleich sein. Weiter könnte für wenigstens einen der Quadranten keine Aktivierung der Gradientenregelung vorgesehen sein (was z.B. einem betragsmäßig sehr hohen Druck- und/oder Gradientenschwellenwert im jeweiligen Quadranten entspricht). Es ist auch denkbar, dass zumindest einer oder alle dieser Schwellenwerte gleich null ist. Die Verwendung von Schwellenwerte ungleich null ist zweckmäßig, da die Gradientenregelung so im Wesentlichen in dynamischen Situationen (Druckspitzen oder Druckeinbrüche) greift.
Durch die vorstehenden Bedingungen werden im Prinzip vier Gebiete definiert, in denen die Gradientenregelung 64 aktiviert ist, die vorstehend genannten Schwellenwerte könnten entsprechend auch als Aktivierungs-Schwellenwerte bezeichnet werden (z.B. Aktivierungs-Druckschellenwerte bzw. Aktivierungs-Gradienten-Schwellenwerte). Umgekehrt kann die Gradientenregelung 64 nach Verlassen dieser Gebiete deaktiviert werden, wobei insbesondere wenigstens eine zusätzliche Hysterese vorgesehen sein kann.
Etwa wird im ersten Quadranten 101 die Gradientenregelung deaktiviert, wenn der erste Druckschwellenwert 111 minus eine erste Druck-Hysterese von der Druckdifferenz unterschritten wird oder wenn der erste Gradientenschwellenwert 121 minus eine erste Gradienten-Hysterese von dem Druckdifferenz-Gradienten unterschritten wird.
Etwa wird im zweiten Quadranten 102 die Gradientenregelung deaktiviert, wenn der zweite Druckschwellenwert 112 minus eine zweite Druck-Hysterese von der Druckdifferenz unterschritten wird oder wenn der zweite Gradientenschwellenwert 122 plus eine zweite Gradienten-Hysterese von dem Druckdifferenz-Gradienten überschritten wird.
Etwa wird im dritten Quadranten 103 die Gradientenregelung deaktiviert, wenn der dritte Druckschwellenwert 113 plus eine dritte Druck-Hysterese von der Druckdifferenz überschritten wird oder wenn der dritte Gradientenschwellenwert 123 plus eine erste Gradienten-Hysterese von dem Druckdifferenz-Gradienten überschritten wird.
Etwa wird im vierten Quadranten 104 die Gradientenregelung deaktiviert, wenn der vierte Druckschwellenwert 114 plus eine vierte Druck-Hysterese von der Druckdifferenz überschritten wird oder wenn der vierte Gradientenschwellenwert 124 minus eine vierte Gradienten-Hysterese von dem Druckdifferenz-Gradienten unterschritten wird.
Druck-Hysteresen und Gradienten-Hysteresen werden jeweils als positive Werte angenommen. Sie können etwa als relative Werte, z.B. als prozentuale Abweichung vom jeweiligen Schwellenwert, oder als absolute Werte angegeben sein. Äquivalent können statt Hysteresen entsprechende Schwellenwerte (Deaktivierungs-Schwellenwerte) verwendet werden, die den wie vorstehend beispielhaft um die jeweilige Hysterese modifizierten Schwellenwerten (Aktivierungs-Schwellenwerte) entsprechen; z.B. der erste Druckschwellenwert 111 minus die erste Druck-Hysterese als erster Deaktivierungs-Druckschwellenwert und der erste Gradientenschwellenwert 121 minus die erste Gradienten-Hysterese als erster Deaktivierungs-Gradientenschwellenwert; usw. für die andere Quadranten. Ähnlich den Aktivierungs-Schwellenwerten können die Druck-Hysteresen bzw. Deaktivierungs-Druckschwellenwerte verschieden voneinander sein oder zumindest teilweise gleich oder betragsmäßig gleich sein bzw. können die Gradienten-Hysteresen bzw. Deaktivierungs-Gradientenschwellenwerte verschieden voneinander sein oder zumindest teilweise gleich oder betragsmäßig gleich sein.
Die Gradientenregelung kann insbesondere als Zweipunktregler oder als Proportionalregler implementiert sein. 4 zeigt eine beispielhafte Struktur einer Gradientenregelung, die als Zweipunktregler implementiert ist und die als Gradientenregelung 64 in 2 verwendet werden kann.
Der Istdruck 40 (Pumpen-Istdruck) und der Solldruck 72 bzw. deren zeitliche Verläufe stellen die Eingangsgrößen dar. Die Ausgangsgröße ist die zweite Stellgröße 66. Durch ein Eingangsmodul 74 (z.B. ein Computerprogrammmodul, das in der elektronischen Steuerung ausgeführt wird) werden daraus die Druckdifferenz 76 und der Druckdifferenz-Gradient 78 bestimmt, d.h. es wird der Betriebspunkt bestimmt. Es gilt insbesondere, dass die Druckdifferenz 76 gleich Solldruck minus Istdruck ist (d.h. es gilt, dass die Druckdifferenz Δp = p_soll - p_ist ist), sowie, dass der Druckdifferenz-Gradient 78 gleich der zeitlichen Ableitung (wobei in einer konkreten Realisierung durch eine elektronische Steuerung die diskrete zeitliche Ableitung verwendet wird) der Druckdifferenz ist (d.h. es gilt, dass der Druckdifferenz-Gradient gleich $\frac{d Δ p}{d t}$
ist).
Weiter kann durch das Eingangsmodul 74 aus der Druckdifferenz Δp und dem Druckdifferenz-Gradienten $\frac{d Δ p}{d t}$
bestimmt werden, in welchem Quadranten der entsprechende Betriebspunkt liegt. Je nach Quadranten können, wie im Zusammenhang mit 2 erläutert, verschiedene (Aktivierungs-)Schwellenwerte bestimmt bzw. verwendet werden. Wird etwa festgestellt, dass der Betriebspunkt im Quadranten i (mit i aus {1, 2, 3, 4}) liegt, wird ein Druckschwellenwert 11i und ein Gradientenschwellenwert 12i verwendet.
Es sind ein erstes Aktivierungsglied 80 sowie ein zweites Aktivierungsglied 82 (z.B. als Computerprogrammmodule bzw. -funktionen implementiert) vorgesehen, die als Ausgangswert jeweils eine logische 0 oder 1 aufweisen.
Abhängig vom Quadranten, in dem sich der Betriebspunkt befindet, beginnt das erste Aktivierungsglied 80 eine logische 1 auszugeben, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz den jeweilige Druckschwellenwert 11i überschreitet (1. und 2. Quadrant) oder unterschreitet (3. und 4. Quadrant). Der Ausgabewert wird auf die logische 0 zurückgesetzt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz den jeweiligen Druckschwellenwert unter eventueller Berücksichtigung einer Hysterese unterschreitet (1. und 2. Quadrant) oder unter eventueller Berücksichtigung einer Hysterese überschreitet (3. und 4. Quadrant).
Abhängig vom Quadranten, in dem sich der Betriebspunkt befindet, beginnt das zweite Aktivierungsglied 82 eine logische 1 auszugeben, wenn bzw. sobald der Druckdifferenz-Gradient den jeweilige Gradientenschwellenwert 12i überschreitet (1. und 4. Quadrant) oder unterschreitet (2. und 3. Quadrant). Der Ausgabewert wird auf die logische 0 zurückgesetzt, wenn bzw. sobald der Druckdifferenz-Gradient den jeweiligen Gradientenschwellenwert unter eventueller Berücksichtigung einer Hysterese unterschreitet (1. und 4. Quadrant) oder unter eventueller Berücksichtigung einer Hysterese überschreitet (2. und 3. Quadrant).
Die beiden Ausgangswerte der Aktivierungsglieder 80, 82 werden durch ein Und-Glied 84 verknüpft, dessen Ausgabe eine logische 1 ist, wenn beide Ausgangswerte der Aktivierungsglieder logisch 1 sind, und dessen Ausgabe ansonsten eine logische 0 ist.
Es ist ein weiteres Glied (z.B. ein Computerprogrammmodul oder eine Computerprogrammfunktion) gezeigt, das als Stellgrößenglied 86 bezeichnet wird, durch das die zweite Stellgröße 66 bestimmt wird. Das Stellgrößenglied 86 ist beispielhaft ein Zweipunkt-Glied, d.h. es bestimmt die zweite Stellgröße 66 als entweder null bzw. als gleich dem neutralen Wert oder als gleich wenigstens einem bestimmten Stellgrößen-Vorgabewert. Dabei wird, wenn die Ausgabe des Und-Glieds 84 logisch 0 ist, die zweite Stellgröße 66 als gleich null bzw. als gleich dem neutralen Wert bestimmt, und, wenn die Ausgabe des Und-Glieds 84 logisch 1 ist, die zweite Stellgröße 66 als gleich einem der Stellgrößen-Vorgabewerte bestimmt.
Der wenigstens eine Stellgrößen-Vorgabewert wird so bestimmt, dass, wenn die Hydraulikpumpe damit bzw. mit der daraus resultierenden Steuergröße angesteuert wird, die Druckdifferenz verringert wird. Wenn also, wie oben, die Steuergröße und die Stellgrößen einer (gewünschten) Verdrängungs-Änderungsrate entsprechen, wird bei positiver Druckdifferenz (1. und 2. Quadrant, Solldruck größer Istdruck) der Stellgrößen-Vorgabewert als positiver Verdrängungs-Änderungsraten-Wert bestimmt (d.h. Aufschwenken der Pumpe), und bei negativer Druckdifferenz (3. und 4. Quadrant, Solldruck kleiner Istdruck) der Stellgrößen-Vorgabewert als negativer Verdrängungs-Änderungsraten-Wert bestimmt (d.h. Rückschwenken der Pumpe). In der Folge wird die Druckdifferenz schneller abgebaut, so dass die Größe von Druckspitzen oder von Druckeinbrüchen verringert wird.
Beispielsweise kann bei positiver Druckdifferenz der wenigstens eine Stellgrößen-Vorgabewert als gleich (oder größer) einem maximalen positiven Verdrängungs-Änderungsraten-Wert bestimmt werden, und/oder es kann bei negativer Druckdifferenz der wenigstens eine Stellgrößen-Vorgabewert als gleich (oder kleiner) einem minimalen negativen Verdrängungs-Änderungsraten-Wert bestimmt werden. D.h. der wenigstens eine Stellgrößen-Vorgabewert kann (abhängig vom gewünschten Vorzeichen) gleich oder größer einem oberen Wert für die Gesamtstellgröße (oberer Stellgrößenwert) bzw. gleich oder kleiner einem unteren Wert für die Gesamtstellgröße (unterer Stellgrößenwert) bestimmt werden, wobei der obere und der untere Stellgrößenwert Werte für die Gesamtstellgröße darstellen sollen, ab denen eine weitere Erhöhung bzw. Verringerung der Gesamtstellgröße keinen weitergehenden Einfluss auf die Verstelleinrichtung hat. Als Zahlenwerte aufgefasst sind zwar höhere bzw. niedrigere Werte als der obere und der untere Stellgrößenwert möglich, solche haben jedoch keinen zusätzlichen Einfluss. Z.B. entspricht der obere Stellgrößenwert einer maximalen positiven Verdrängungs-Änderungsrate und der untere Stellgrößenwert entspricht einer minimalen negativen Verdrängungs-Änderungsrate. Ist beispielsweise ein Schieber des obengenannten elektrisch bzw. elektromagnetisch betätigten Wegeventils durch einen ausreichenden elektrischen Strom vollständig in eine Richtung verschoben, führt eine weitere betragsmäßige Erhöhung der elektrischen Stromstärke zu keiner Änderung.
Allgemeiner können Stellgrößen-Vorgabewerte relativ zu dem oberen bzw. unteren Stellgrößenwert angegeben werden, z.B. als darauf bezogene Prozentwerte.
Weitergehend können die gewünschten Verdrängungs-Änderungsraten-Werte, d.h. die Stellgrößen-Vorgabewerte, für verschiedene Quadranten unterschiedlich sein. Beispielsweise kann für den zweiten Quadranten der gewünschte Verdrängungs-Änderungsraten-Wert kleiner als der gewünschte Verdrängungs-Änderungsraten-Wert für den ersten Quadranten sein, wobei der gewünschte Verdrängungs-Änderungsraten-Wert für den ersten Quadranten insbesondere gleich dem maximalen positiven Verdrängungs-Änderungsraten-Wert sein kann. Ebenso kann für den vierten Quadranten der gewünschte (negative) Verdrängungs-Änderungsraten-Wert größer als der gewünschte Verdrängungs-Änderungsraten-Wert für den dritten Quadranten sein, wobei der gewünschte Verdrängungs-Änderungsraten-Wert für den dritten Quadranten insbesondere gleich dem minimalen negativen Verdrängungs-Änderungsraten-Wert sein kann. Durch diese Ausgestaltung kann der Übergang zur reinen Druckregelung nach Abbau der Druckdifferenz glatter gestaltet werden.
Werden Stellgrößen-Vorgabewerte relativ zu dem oberen bzw. unteren Stellgrößenwert angegeben, kann beispielsweise gelten, dass der Stellgrößen-Vorgabewert für den ersten Quadranten im Bereich von 80 % bis 100 % des oberen Stellgrößenwerts liegt und der Stellgrößen-Vorgabewert für den zweiten Quadranten im Bereich von 30 % bis 70 % des oberen Stellgrößenwerts liegt, und/oder, dass der Stellgrößen-Vorgabewert für den dritten Quadranten im Bereich von 80 % bis 100 % des unteren Stellgrößenwerts liegt und der Stellgrößen-Vorgabewert für den vierten Quadranten im Bereich von 30 % bis 70 % des unteren Stellgrößenwerts liegt.
Informationen über die Druckdifferenz und/oder den Druckdifferenz-Gradienten (z.B. einen Gradienten-Istwert) und/oder den Quadranten und/oder jeweilig gewünschte Vorgabewerte können z.B. vom Eingangsmodul 74 als Quadranteninformation erhalten werden.
Alternativ zur Zweipunktregelung kann auch ein Proportionalregler verwendet werden. Das Stellgrößenglied 86 kann entsprechend einen Proportionalregler implementieren, durch den der Gradienten-Istwert entsprechend wenigstens einem Gradienten-Sollwert geregelt wird, wobei der Proportionalregler insbesondere nur dann von null verschiedene Werte (bzw. nicht neutrale Werte) als zweite Stellgröße 66 liefert, wenn die Ausgabe des Und-Glieds 84 logisch 1 ist. Die zweite Stellgröße 66 wird also, wenn die Ausgabe des Und-Glieds 84 logisch 1 ist, als Produkt einer jeweiligen Konstanten mit der Differenz zwischen Gradienten-Sollwert und Gradienten-Istwert bestimmt. Der jeweilige Gradienten-Sollwert und/oder die jeweilige Konstante können vom Quadranten, in dem sich der Betriebspunkt befindet, abhängig sein. Etwa kann der Betrag des Gradienten-Sollwerts und/oder der Konstanten für den 1. Quadranten größer als der Betrag des Gradienten-Sollwerts und/oder der Konstanten für den 2. Quadranten sein. Ebenso kann der Betrag des Gradienten-Sollwerts und/oder der Konstanten für den 3. Quadranten größer als der Betrag des Gradienten-Sollwerts und/oder der Konstanten für den 4. Quadranten sein. Der Betrag des wenigstens einen Gradienten-Sollwerts sollte größer als (wenigstens) ein vorbestimmter Betragsmindestwert sein, der so gewählt ist, dass er über dem Betrag eines durch die Druckregelung erreichbaren Druckdifferenz-Gradienten liegt (dies ist z.B. durch Tests bestimmbar).
5 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems. Das Verfahren kann insbesondere durch eine elektronische Steuerung (Recheneinheit) des Antriebsystems durchgeführt werden, z.B. durch das Steuergerät 12 der 1.
In Schritt 200 wird der Druck, d.h. der Istdruck bzw. der Pumpen-Istdruck erfasst, insbesondere als übermittelter Druckwert, der von einem Drucksensor gemessen wird. Dies erfolgt fortlaufend, wobei für aufeinanderfolgende Zeitpunkte jeweils ein Istdruck erfasst wird. In Schritt 210 wird eine Druckdifferenz zwischen einem vorgegebenen Solldruck und dem in Schritt 200 für den jeweiligen Zeitpunkt erfassten Istdruck bestimmt bzw. berechnet, z.B. als Solldruck minus Istdruck. Aus den Druckdifferenzen für zwei oder mehr aufeinanderfolgende Zeitpunkte wird in Schritt 220 ein Druckdifferenz-Gradient bestimmt bzw. berechnet. Die Schritte 210 und 220 werden wie Schritt 200 fortlaufend durchgeführt.
Basierend auf der in Schritt 210 bestimmten Druckdifferenz (bzw. der zeitlichen Folge von Druckdifferenzen) erfolgt in Schritt 230 eine Druckregelung, wobei die Druckdifferenz auf null geregelt wird bzw. der Istdruck auf den Solldruck eingeregelt wird. Dazu bestimmt die Druckregelung eine erste Stellgröße.
Im optionalen Schritt 240 wird basierend auf der Druckdifferenz und dem Druckdifferenz-Gradienten bestimmt, in welchem Quadranten sich der Betriebspunkt befindet.
Im optionalen Schritt 250 wird bestimmt, ob eine Gradientenregelung durchgeführt werden soll. Dazu kann insbesondere geprüft werden (siehe z.B. die Beschreibung der 3), ob die Druckdifferenz und der Druckdifferenz-Gradient bestimmte Aktivierungs-Schwellenwerte und/oder Deaktivierungs-Schwellenwerte unter- oder überschreiten. Diese Prüfung (d.h. die Schwellenwerte) kann vom Quadranten, in dem sich der Betriebspunkt befindet, abhängig sein. Wenn keine Gradientenregelung durchgeführt werden soll, werden Schritt 250 und gegebenenfalls Schritt 240 für zeitlich nachfolgende Werte der Druckdifferenz und des Druckdifferenz-Gradienten wiederholt. Optional kann ein neutraler Wert für die zweite Stellgröße bestimmt werden.
Wenn bestimmt wird, dass eine Gradientenregelung durchgeführt werden soll, wird in Schritt 260 eine zweite Stellgröße mittels einer Gradientenregelung (z.B. Zweipunktregler oder Proportionalregler, siehe oben) bestimmt.
In Schritt 270 wird eine Gesamtstellgröße basierend auf der ersten Stellgröße und, wenn die zweite Stellgröße bestimmt wurde, der zweiten Stellgröße bestimmt.
In Schritt 280 wird die Verstelleinrichtung der Hydraulikpumpe mit der Gesamtstellgröße angesteuert.
Es ist auch möglich, das Verfahren als ablösende Regelung zu implementieren, d.h. wenn die Gradientenregelung einen nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße bestimmt, wird die Gesamtstellgröße ausschließlich aus der zweiten Stellgröße bestimmt, und, wenn die Gradientenregelung nicht aktiviert ist bzw. einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße bestimmt, wird die Gesamtstellgröße ausschließlich aus der ersten Stellgröße bestimmt.
In den 6A, 6B sind Prüfstand-Messergebnisse für ein hydraulisches Antriebsystem dargestellt, wobei in 6A das erfindungsgemäße Verfahren nicht verwendet wird, d.h. lediglich eine Druckregelung erfolgt, und in 6B das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, d.h. eine Gradientenregelung zusätzlich zur Druckregelung erfolgt. In beiden Figuren ist jeweils der Druck p gegen die Zeit t aufgetragen, wobei die Skalen beiden Figuren gleich sind.
Es ist jeweils ein Solldruck 95 und ein Istdruck 96 bzw. ein Istdruck 98 eingetragen. Der Solldruck 95 beträgt beispielsweise 200 bar. In beiden Figuren tritt eine Druckspitze auf (basierend auf denselben Testbedingungen), wobei zu erkennen ist, dass die Druckspitze des Istdrucks 96 in 6A deutlich höher liegt (etwa bei 320 bar bis 330 bar) als die Druckspitze des Istdrucks 98 in 6B (etwa bei 260 bar bis 270 bar). Ebenso wird in 6B der Solldruck früher wieder erreicht als in 6A. Bezugnehmend auf die Einteilung in Quadranten liegen Betriebspunkte an der steigenden Flanke der Druckspitze im dritten Quadranten und Betriebspunkte an der fallenden Flanke der Druckspitze im vierten Quadranten.
Die Prüfstand-Messergebnisse demonstrieren, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer deutlichen Verringerung von Druckspitzen führt.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebsystems, das wenigstens einen hydraulischen Verbraucher (8) aufweist und das eine Hydraulikpumpe (2) aufweist, die Druckmittel in dem hydraulischen Antriebsystem bereitstellt und die eine mittels einer Verstelleinrichtung verstellbare Verdrängung aufweist, wobei die Verstelleinrichtung mit einer Gesamtstellgröße (68) zur Verstellung der Verdrängung der Hydraulikpumpe (2) angesteuert wird; wobei durch eine Druckregelung (60, 230) eine erste Stellgröße (62) bestimmt wird, so dass eine Druckdifferenz zwischen einem vorgegebenen Solldruck des bereitgestellten Druckmittels und einem Istdruck des bereitgestellten Druckmittels auf null geregelt wird; wobei zumindest zeitweise durch eine Gradientenregelung (64, 260) basierend auf einem zeitlichen Druckdifferenz-Gradienten der Druckdifferenz eine zweite Stellgröße (66) bestimmt wird; und wobei die Gesamtstellgröße (68) aus der ersten und der zweiten Stellgröße (62, 66) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gradientenregelung (64) als Zweipunktregler oder als Proportionalregler implementiert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gradientenregelung (64) aktiviert wird oder einen nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald der Betrag der Druckdifferenz wenigstens einen Druckschwellenwert überschreitet und der Betrag der Druckdifferenz-Gradient wenigstens einen Gradientenschwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Gradientenregelung (64) deaktiviert wird bzw. einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald der Betrag der Druckdifferenz den wenigstens einen Druckschwellenwert minus eine Druck-Hysterese unterschreitet und/oder der Betrag des Druckdifferenz-Gradienten den wenigstens einen Gradientenschwellenwert minus eine Gradienten-Hysterese unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Quadranten (101) die Gradientenregelung (64) aktiviert wird oder einen nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz einen ersten Druckschwellenwert (111) überschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen ersten Gradientenschwellenwert (121) überschreitet; und/oder wobei in einem zweiten Quadranten (102) die Gradientenregelung (64) aktiviert wird oder einen nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz einen zweiten Druckschwellenwert (112) überschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen zweiten Gradientenschwellenwert (122) unterschreitet; und/oder wobei in einem dritten Quadranten (103) die Gradientenregelung (64) aktiviert wird oder einen nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz einen dritten Druckschwellenwert (113) unterschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen dritten Gradientenschwellenwert (123) unterschreitet; und/oder wobei in einem vierten Quadranten (104) die Gradientenregelung (64) aktiviert wird oder einen nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz einen vierten Druckschwellenwert (114) unterschreitet und der Druckdifferenz-Gradient einen vierten Gradientenschwellenwert (124) überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei in dem ersten Quadranten (101) die Gradientenregelung (64) deaktiviert wird bzw. einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz den ersten Druckschwellenwert (111) minus eine erste Druck-Hysterese unterschreitet und/oder der Druckdifferenz-Gradient den ersten Gradientenschwellenwert (121) minus eine erste Gradienten-Hysterese unterschreitet; und/oder wobei in dem zweiten Quadranten (102) die Gradientenregelung (64) deaktiviert wird bzw. einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz den zweiten Druckschwellenwert (111) minus eine zweite Druck-Hysterese unterschreitet und/oder der Druckdifferenz-Gradient den zweiten Gradientenschwellenwert (121) plus eine zweite Gradienten-Hysterese überschreitet; und/oder wobei in dem dritten Quadranten (103) die Gradientenregelung (64) deaktiviert wird bzw. einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz den dritten Druckschwellenwert (111) plus eine erste Druck-Hysterese überschreitet und/oder der Druckdifferenz-Gradient den dritten Gradientenschwellenwert (121) plus eine dritte Gradienten-Hysterese überschreitet; und/oder wobei in dem vierten Quadranten (104) die Gradientenregelung (64) deaktiviert wird bzw. einen neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, wenn bzw. sobald die Druckdifferenz den vierten Druckschwellenwert (111) plus eine vierte Druck-Hysterese überschreitet und/oder der Druckdifferenz-Gradient den vierten Gradientenschwellenwert (121) minus eine vierte Gradienten-Hysterese unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei wenn die Gradientenregelung (64) aktiviert ist bzw. den nicht-neutralen Wert für die zweite Stellgröße (66) bestimmt, die zweite Stellgröße gleich wenigstens einem Stellgrößen-Vorgabewert gesetzt wird; wobei insbesondere der wenigstens eine Stellgrößen-Vorgabewert abhängig vom Quadranten (101, 102, 103, 104) ist und/oder der wenigstens eine Stellgrößen-Vorgabewert einem oberen bzw. einem unteren Stellgrößenwert entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Betrag eines Stellgrößen-Vorgabewerts für den ersten Quadranten (101) größer als der Betrag eines Stellgrößen-Vorgabewerts für den zweiten Quadranten (102) ist, wobei insbesondere der Stellgrößen-Vorgabewert für den ersten Quadranten im Bereich von 80 % bis 100 % des oberen Stellgrößenwerts liegt und der Stellgrößen-Vorgabewert für den zweiten Quadranten im Bereich von 30 % bis 70 % des oberen Stellgrößenwerts liegt; und/oder wobei der Betrag eines Stellgrößen-Vorgabewerts für den dritten Quadranten (103) größer als der Betrag eines Stellgrößen-Vorgabewerts für den vierten Quadranten (104) ist, wobei insbesondere der Stellgrößen-Vorgabewert für den dritten Quadranten im Bereich von 80 % bis 100 % des unteren Stellgrößenwerts liegt und der Stellgrö-ßen-Vorgabewert für den vierten Quadranten im Bereich von 30 % bis 70 % des unteren Stellgrößenwerts liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Gradientenregelung (64) als Proportionalregler implementiert ist; wobei der Druckdifferenz-Gradient entsprechend wenigstens einem Gradienten-Sollwert unter Verwendung wenigstens einer Proportionalitätskonstante geregelt wird; wobei der Betrag des wenigstens einen Gradienten-Sollwerts sollte größer als wenigstens ein vorbestimmter Betragsmindestwert ist; wobei insbesondere der wenigstens eine Gradienten-Sollwert und/oder die wenigstens eine Proportionalitätskonstante abhängig vom Quadranten sind.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Betrag eines Gradienten-Sollwerts für den ersten Quadranten (101) größer als der Betrag eines Gradienten-Sollwerts für den zweiten Quadranten (102) ist; und/oder wobei der Betrag eines Gradienten-Sollwerts für den dritten Quadranten (103) größer als der Betrag eines Gradienten-Sollwerts für den vierten Quadranten (104) ist; und/oder wobei der Betrag einer Proportionalitätskonstante für den ersten Quadranten (101) größer als der Betrag einer Proportionalitätskonstante für den zweiten Quadranten (102) ist; und/oder wobei der Betrag einer Proportionalitätskonstante für den dritten Quadranten (103) größer als der Betrag einer Proportionalitätskonstante für den vierten Quadranten (104) ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Stellgröße (66) durch die Gradientenregelung (64, 260) so bestimmt wird, dass der Druckdifferenz-Gradient betragsmäßig vergrößert wird; und/oder wobei die zweite Stellgröße (66) durch die Gradientenregelung (64, 260) so bestimmt wird, dass die Druckdifferenz verringert wird; und/oder wobei, bei additiver Berücksichtigung der zweiten Stellgröße (66), der zweiten Stellgröße das gleiche Vorzeichen aufweist wie die erste Stellgröße (62) oder, bei multiplikativer Berücksichtigung der zweiten Stellgröße (66), die zweite Stellgröße größer oder gleich eins ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gesamtstellgröße (68), die erste Stellgröße (62) und die zweite Stellgröße (66) einer Verdrängungs-Änderungsrate der Verdrängung der Hydraulikpumpe (2) entsprechen oder wobei die Gesamtstellgröße (68), die erste Stellgröße (62) und die zweite Stellgröße (66) der Verdrängung der Hydraulikpumpe (2) entsprechen; wobei insbesondere die Gesamtstellgröße als eine Summe der ersten Stellgröße und der zweiten Stellgröße gebildet wird; oder wobei die Gesamtstellgröße (68) und die erste Stellgröße (62) einer Verdrängungs-Änderungsrate der Verdrängung der Hydraulikpumpe (2) entsprechen oder wobei die Gesamtstellgröße (68) und die erste Stellgröße (62) der Verdrängung der Hydraulikpumpe entsprechen; wobei die zweite Stellgröße (66) ein Korrekturfaktor ist; wobei die Gesamtstellgröße als ein Produkt der ersten Stellgröße und der zweiten Stellgröße gebildet wird.
Recheneinheit umfassend einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche ausführt.
Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 1 bis 12 auszuführen.
Computerlesbarer Datenträger, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.