WO2019238534A1 - Steuervorrichtung - Google Patents

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Hydac Mobilhydraulik GmbH
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    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Definitions

  • the invention relates to a control device for controlling a hydraulic consumer, such as a working cylinder.
  • a hydraulic consumer such as a working cylinder.
  • the invention relates to the control of working cylinders which can be used in vehicles with changing load conditions and with a hydropneumatic suspension system for level control.
  • Control devices of this type are state of the art, see DE 10 2004 040 636 A1.
  • the known solution provides two main branches which are connected to the annulus or piston chamber of the respective working cylinder in the form of a suspension cylinder.
  • three switching valves one of which is actuated by an electromagnetic table, and a pressure control valve are inserted in the main branches running between a pump connection and a tank connection.
  • the known solution has the disadvantage of high construction costs due to the use of four valves and also requires considerable effort for the actuation of several valves including the control of two Ventilmag nete.
  • the invention has the object of providing a control device of the type mentioned at the beginning set, which is characterized, in particular when used to control a working cylinder used for level control, by an inexpensive design and can be operated with little control effort.
  • the invention provides for controlling a hydraulic consumer, such as a working cylinder, a control device which consists of at least one control valve with a control slide, which can be actuated by means of an electric motor and is longitudinally displaceable in a valve housing and which can be controlled by means of control electronics which Receives an input signal from a sensor device that detects at least one operating state of the consumer.
  • a control device which consists of at least one control valve with a control slide, which can be actuated by means of an electric motor and is longitudinally displaceable in a valve housing and which can be controlled by means of control electronics which Receives an input signal from a sensor device that detects at least one operating state of the consumer.
  • At least one pressure supply and a return connection and on the output side at least two useful connections for the hydraulic consumer and two control connections for the connection of hydraulically shut-off valves, in particular check valves, are present on the input side of the valve housing.
  • a control pump which is used to generate pressure for the pressure supply connection
  • the electric motor which actuates the control slide via the control valve is a brushless direct current motor which actuates the control slide by means of a rack and pinion drive.
  • the electromotive actuation of the control spool can advantageously be designed in the manner described in DE 10 201 5 01 5 685 A1 for the control spool of an LS directional control valve.
  • the electric motor is arranged on the valve housing in such a way that its drive axis intersects the travel axis of the control slide vertically and a pinion located at the end of the motor shaft is in engagement with a rack within a housing chamber , which is connected to the control slide.
  • an electronics housing is attached to the motor housing, in which an electronics board is accommodated.
  • This can have a digital controller that recognizes the rotational position of the motor, for example by means of a sensorless position measurement. It can be controlled via a CAN bus.
  • the sensor device provided for the detection of operating states of the consumer can have at least one sensor which is used for path detection and / or speed detection and / or pressure value detection.
  • a working cylinder provided as a hydraulic consumer can have a piston rod unit which can be moved in a cylinder housing, which divides the cylinder housing into an annular space and a piston space, the annular space being fluidly connectable to one of the useful connections and the piston space to the other useful connection.
  • the sensor device can have two pressure sensors, which detect the pressure in the annular space and the pressure in the piston space.
  • the arrangement can be such that, in a central position, an energy store, such as a compression spring, supports all connections are blocked on the outlet side of the valve housing from the pressure supply connection.
  • an energy store such as a compression spring
  • the arrangement can also be such that, in addition to the central position of the control slide, each performs two further control functions, namely a switching position for retracting the piston rod unit, a switching position for loading the annular space, a switching position for loading the piston space and a switching position for extending the piston rod assembly.
  • the annular space and the piston space can each be connected to a hydraulic accumulator.
  • FIG. 1 in a symbolic representation the hydraulic circuit diagram of the exemplary embodiment of the control device according to the invention
  • Figure 2 is a longitudinal section of the control valve of the mattersbeispie les with associated electromotive actuator.
  • control valve shown separately, five un different control functions corresponding positions of the spool are shown.
  • Fig. 4 an enlarged compared to Fig. 2 partial longitudinal section of the valve housing without the associated actuating unit, with the spool in the "lower" position;
  • control device is explained using the example of the control of a hydraulic consumer in the form of a suspension cylinder 2, which is part of the level control of a vehicle and the piston rod 4 in the Fährbe operated with changing axle loads.
  • the control device according to the invention is equally suitable for the control of hydraulic consumers for other purposes.
  • the cylinder 2 is connected with its rod-side annular space 6 in connection with a hydraulic accumulator 8 and with its piston chamber 10 with a hydraulic accumulator 12.
  • the pressure supply to the annular space 6 takes place via a first line main branch 14, and the pressure supply to the piston chamber 10 takes place via a second line main branch 1 6, via which a connection to the output side of a control valve 18 can be established.
  • the control valve 18 is a proportional slide valve, the control slide 20 of which can be moved longitudinally in a valve housing 22 by means of an electric motor 24.
  • the electric motor 24 is a brushless DC motor, brushless direct current motor, which is controlled as a stepper motor by a digital controller MC (FIG. 1).
  • the controller is integrated in the motor housing 26, which has an electronics housing 28 for this purpose, in which the circuit board 30 of the controller MC is located. This recognizes the rotational position of the motor 24, for example by a sensorless position measurement (rotor position determination by the motor winding). It can be controlled from the on-board electronics of the associated vehicle via a CAN bus or an analog input signal.
  • the motor housing 26 is flanged at the end of the valve housing 22 on the left in FIG. 2 in such a way that the drive axis 32 of the motor 24 is perpendicular to the travel axis 34 of the control slide 20 and that the latter moves with its left in FIG. 2 located end portion extends into the motor housing 26.
  • a toothed rack 36 is attached to the control slide 20, with which a pinion 38, which is located on the drive axis 32, meshes.
  • a pressure spring 41 engaging at the opposite end on the control slide 20 specifies a central position shown in FIG. 2 for the slide 20.
  • the valve housing 22 has a pressure supply connection P on the input side, a return connection T and a load sensing connection LS.
  • On the output side there are two useful connections R and K for the supply of the cylinder 2 via the main lines 14 and 1 6.
  • control connections XR and XK on the output side which are provided for the hydraulic unlocking of unlockable check valves 42 and 44 are, of which the check valve 42 in the first main branch 14 and the check valve 44 in the second main branch 1 6 is added.
  • a throttle check valve 46 and a main throttle check valve 48 are inserted into the main branch 14.
  • Both the unblockable check valves 42 and 44 and the Dros sel check valves 46 and 48 are each blocking in the direction of the control valve 18. Both main branches 14 and 1 6 are protected against excess pressure to the return port T by a pressure relief valve 50, which is connected to the main branches 14 and 16 via check valves 52 and 54, each of which opens towards the pressure relief valve 50.
  • the hydraulic circuit is completed by a drain valve 56, which is introduced between the pressure side of the pressure relief valve 50 and the return port T.
  • the controller MC receives the setting of the control valve 18 to the switching positions from a pressure sensor 58, a pressure in the annular space 6 representing pressure signal MR and from a pressure sensor 60, a pressure signal in piston chamber 10 representing pressure signal MK.
  • a displacement sensor 62 on cylinder 2 supplies a position signal IS.
  • the control slide 20 can be adjusted in addition to the middle position on both sides to two further switching positions, which are shown individually in FIGS. 3a to 3e and FIGS. 4 to 8. 3c and 6 of these, like also FIG. 1, show the middle position. In this, the pressure supply connection P on the inlet side is shut off, while all other connections on the inlet side and outlet side are connected to the return port T.
  • 3a and 4 show the switching position of the control slide 20 shifted from the middle position by two steps to the right.
  • the output-side useful connection K is connected to the return connection T, while all other connections are connected to the pressure supply connection P. are. Since both control connections XR and XK are pressurized, the check valves 42 and 44 are unlocked.
  • the annular space 10 is connected via the second main branch 1 6 and the throttle check valve 48 to the return, while the annular space 6 of the cylinder via the throttle check valve 46 and the unlocked check valve 42 is connected to the pressure supply connection P, so that the switching position + 2 corresponds to the "lowering" function.
  • 3b and 5 illustrate the position +1 shifted from the central position by one step to the right.
  • the control connection XK is connected to the return connection T, so that the releasable check valve 44 is blocked and thus the piston chamber 10 is only connected to the accumulator 12.
  • the other control connection XR like the service connection R, is supplied with pressure, so that it is connected to the annular space 6 via the throttle check valve 46 and the unlocked check valve 42. At this position + 1, therefore, the annular space 6 is loaded.
  • the spring characteristic of the cylinder 2 can be adapted to different loading or driving conditions of the vehicle by the corresponding charging process.
  • 3d and 7 illustrate the position -1 shifted from the central position by one step to the left, which corresponds to the loading of the piston chamber 10 of the cylinder 2.
  • the useful connection K and the control connection XK are pressurized, so that the unlockable check valve 44 in the second main branch 1 6 is unlocked, while when the control line XR is depressurized and the pressureless useful connection R, the first main branch 14 is blocked, so that the annular space 6 of the cylinder 2 is only connected to the Druckspei cher 8.
  • the spring design of the cylinder 2 can be adapted to the requirements.
  • FIGS. 3e and 8 show the position -2 shifted two steps to the left from the central position.
  • the service port K and both control ports XR and XK are supplied with pressure.
  • Both main branches 14 and 16 are thereby unlocked via the unlocked check valves 42 and 44. Since the pressure supply connection P on the input side is connected to the output-side useful connection K at this position, the piston chamber 10 is pressure-supplied via the throttle check valve 48 and the unlocked check valve 44. Since the annular space 6 is connected via the unlocked check valve 42 and the throttle check valve 46 with the useful connection R, and this in turn together with the useful connection K with the return connection T is connected, the switching position -2 corresponds to the “lifting” function. In the control device according to the invention, all of these functions can be triggered by controlling only one motor 24.

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Abstract

Steuervorrichtung zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers (2), wie einem Arbeitszylinder, bestehend aus mindestens einem Steuerventil (18) mit einem Steuerschieber (20), der mittels eines Elektromotors (24) betätigbar in einem Ventilgehäuse (22) längsverfahrbar geführt ist, und der, mittels einer Ansteuerelektronik (MC) ansteuerbar, die Eingangssignale von einer Sensoreinrichtung (58, 60, 62) erhält, die zumindest einen Betriebszustand des Verbrauchers (2) erfasst.

Description

Steuervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Ansteuern eines hydrauli schen Verbrauchers, wie einem Arbeitszylinder. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Ansteuerung von Arbeitszylindern, die bei Fahrzeugen mit sich ändernden Lastverhältnissen und mit einem hydropneumatischen Federungssystem zur Niveauregelung einsetzbar sind.
Steuervorrichtungen dieser Art sind Stand der Technik, siehe DE 10 2004 040 636 A1 . Für die Versorgung des jeweiligen Arbeitszylinders in Form ei nes Federungszylinders sieht die bekannte Lösung zwei Leitungs-Haupt- zweige vor, die an den Ringraum bzw. Kolbenraum des jeweiligen Arbeits- Zylinders in Form eines Federungszylinders angeschlossen sind. Für die ge steuerte Druckversorgung des jeweiligen Ring- und Kolbenraumes sind in den zwischen einem Pumpenanschluss und einem Tankanschluss verlau fenden Hauptzweigen drei Schaltventile, von denen eines elektromagne tisch betätigt ist, sowie ein Druckregelventil eingefügt. Die bekannte Lösung weist aufgrund des Einsatzes von vier Ventilen den Nachteil hoher Baukos ten auf und erfordert zudem einen beträchtlichen Aufwand für die Betäti gung mehrerer Ventile einschließlich der Ansteuerung zweier Ventilmag nete.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Auf- gäbe, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die sich, insbesondere bei einem Einsatz zum Ansteuern eines zur Niveauregelung dienenden Arbeitszylinders, durch eine kostengünstige Bauweise auszeichnet und mit geringem Steuerungsaufwand betreibbar ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Steuervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Demgemäß sieht die Erfindung zum Ansteuern eines hydraulischen Ver brauchers, wie einem Arbeitszylinder, eine Steuervorrichtung vor, die aus mindestens einem Steuerventil mit einem Steuerschieber besteht, der mit tels eines Elektromotors betätigbar in einem Ventilgehäuse längsverfahrbar geführt ist und der mittels einer Ansteuerelektronik ansteuerbar ist, die Ein gangssignale von einer Sensoreinrichtung erhält, die zumindest einen Be triebszustand des Verbrauchers erfasst. Dadurch, dass die Funktionen dreier Schaltventile und eines Druckregelventils bei der Erfindung von einem elektromotorisch betätigbaren Schieberventil übernommen sind, verringert sich zum einen der Kostenaufwand für kosten intensive Bauteile. Da zum anderen lediglich der Elektromotor des Schieberventils anzusteuern ist und nicht drei unabhängige Ventile, einschließlich zweier Betätigungsmagnete, angesteuert werden müssen, vereinfacht sich auch der Steuerungsaufwand. Dies eröffnet auch die Möglichkeit, die Steuervorrichtung als Baueinheit mit integrierter Ansteuerelektronik zu realisieren. Der Verdrahtungsaufwand verringert sich dadurch auch gegenüber der bekannten Lösung.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung sind auf der Eingangsseite des Ventilgehäuses mindestens ein Druckversorgungs und ein Rücklaufanschluss und auf der Ausgangsseite mindestens zwei Nutzanschlüsse für den hydraulischen Verbraucher sowie zwei Steueran schlüsse für den Anschluss hydraulisch absperrbarer Ventile, insbesondere von Rückschlagventilen, vorhanden. Für die Ansteuerung einer Regelpumpe, die der Druckerzeugung für den Druckversorgungsanschluss dient, kann mit Vorteil auf der Eingangsseite des Ventilgehäuses zusätzlich zu den vorhandenen Anschlüssen ein
Loadsensing-Anschluss vorhanden sein. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist der den Steuerschie ber des Steuerventils betätigende Elektromotor ein bürstenloser Gleich strommotor, der mittels eines Zahnstangentriebes den Steuerschieber betä tigt. Mit Vorteil kann die elektromotorische Betätigung des Steuerschiebers in der Bauweise ausgeführt sein, wie es in DE 10 201 5 01 5 685 A1 für den Steuerschieber eines LS-Wegeventils aufgezeigt ist. In Entsprechung zu die ser Lösung ist bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung der Elektromotor am Ventilgehäuse derart angeordnet, dass seine Antriebs achse die Verfahrachse des Steuerschiebers senkrecht schneidet und sich ein am Ende der Motorwelle befindliches Zahnritzel innerhalb einer Gehäu- sekammer im Eingriff mit einer Zahnstange befindet, die mit dem Steuer schieber verbunden ist. Für die Steuerung des Schrittmotors ist, wie in dem genannten Dokument aufgezeigt, am Motorgehäuse ein Elektronikgehäuse angebracht, in der eine Elektronikplatine aufgenommen ist. Diese kann ei nen digitalen Controller aufweisen, der die Drehposition des Motors er- kennt, beispielsweise durch eine sensorlose Positionsmessung. Die Ansteu erung kann über einen CAN-Bus erfolgen.
Die für die Erfassung von Betriebszuständen des Verbrauchers vorgesehene Sensoreinrichtung kann zumindest einen Sensor aufweisen, der der Weger fassung und/oder der Geschwindigkeitserfassung und/oder der Druckwerter- fassung dient.
Ein als hydraulischer Verbraucher vorgesehener Arbeitszylinder kann eine in einem Zylindergehäuse verfahrbare Kolben-Stangeneinheit aufweisen, die das Zylindergehäuse in einen Ringraum und einen Kolbenraum unter teilt, wobei der Ringraum an einen der Nutzanschlüsse und der Kolben raum an den anderen Nutzanschluss fluidführend anschließbar ist.
Mit Vorteil kann die Sensoreinrichtung zwei Drucksensoren aufweisen, die einmal den Druck im Ringraum und einmal den Druck im Kolbenraum er fassen.
In Entsprechung zu der im genannten Dokument DE 10 201 5 01 5 685 A1 vorgesehenen Vorrichtung kann bei einem vorteilhaften Ausführungsbei spiel der Erfindung die Anordnung so getroffen sein, dass in einer Mittelstel- lung, von einem Energiespeicher, wie einer Druckfeder, unterstützt alle An schlüsse auf der Ausgangsseite des Ventilgehäuses von dem Druckversor gungsanschluss abgesperrt sind.
Hierbei kann die Anordnung ferner so getroffen sein, dass beidseitig neben der Mittelstellung der Steuerschieber jeweils zwei weitere Steuerfunktionen ausübt, nämlich eine Schaltposition zum Einfahren der Kolbenstangenein heit, eine Schaltposition zum Laden des Ringraums, eine Schaltposition zum Laden des Kolbenraums und eine Schaltposition zum Ausfahren der Kolbenstangeneinheit.
Bei einer Ausbildung des hydraulischen Verbrauchers als Federungszylinder einer Niveauregelung bei Fahrzeugen kann der Ringraum und der Kolben raum an jeweils einen Hydrospeicher angeschlossen sein.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Symboldarstellung den Hydraulikschaltplan des Ausfüh rungsbeispieles der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung; Fig. 2 einen Längsschnitt des Steuerventils des Ausführungsbeispie les mit zugeordneter elektromotorischer Betätigungseinheit;
Fig. 3a bis 3e das jeweils gesondert dargestellte Steuerventil, wobei fünf un terschiedlichen Steuerfunktionen entsprechende Stellungen des Steuerschiebers gezeigt sind;
Fig. 4 einen gegenüber Fig. 2 vergrößert gezeichneten Teillängs schnitt des Ventilgehäuses ohne zugehörige Betätigungsein heit, wobei sich der Steuerschieber in der Position„Senken" befindet; und
Fig. 5 bis 8 der Fig. 4 entsprechende Darstellungen, wobei sich der Steu erschieber in den Positionen„Laden Ringraum" bzw.„Mittel stellung" bzw.„Laden Kolbenraum" bzw.„Heben" befindet.
Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung am Beispiel der Ansteuerung eines hydraulischen Ver brauchers in Form eines Federungszylinders 2 erläutert, der Bestandteil der Niveauregelung eines Fahrzeugs ist und dessen Kolbenstange 4 im Fährbe trieb mit wechselnden Achslasten belastet ist. Die erfindungsgemäße Steu ervorrichtung eignet sich gleichermaßen für die Ansteuerung von hydrauli schen Verbrauchern für andere Einsatzzwecke. Für die Funktion als Fede rungselement ist der Zylinder 2 mit seinem stangenseitigen Ringraum 6 in Verbindung mit einem Hydrospeicher 8 und mit seinem Kolbenraum 10 mit einem Hydrospeicher 12 verbunden. Die Druckversorgung des Ring raums 6 erfolgt über einen ersten Leitungs-Hauptzweig 14, und die Druck versorgung des Kolbenraumes 10 erfolgt über einen zweiten Leitungs- Hauptzweig 1 6, über die jeweils eine Verbindung zur Ausgangsseite eines Steuerventils 18 herstellbar ist. Bei dem Steuerventil 18 handelt es sich um ein Proportional-Schieberventil, dessen Steuerschieber 20 in einem Ventilgehäuse 22 mittels eines Elektro motors 24 längsverfahrbar ist. Im großen Ganzen entspricht die Bauweise des Schieberventils und seiner elektromotorischen Betätigung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, der Bauweise der in dem bereits erwähnten Dokument DE 10 201 5 01 5 685 A1 aufgezeigten Ventilvorrichtung, worauf Bezug ge nommen wird. Bei dem Elektromotor 24 handelt es sich um einen bürsten losen Gleichstrommotor, fachsprachlich brushless-direct-current-motor, der als Schrittmotor von einem digitalen Controller MC (Fig. 1 ) angesteuert ist. Der Controller ist in das Motorgehäuse 26 integriert, das hierfür einen ein Elektronikgehäuse 28 bildenden Ansatz aufweist, in dem sich die Schal tungsplatine 30 des Controllers MC befindet. Dieser erkennt die Drehposi tion des Motors 24, beispielsweise durch eine sensorlose Positionsmessung (Rotorlagebestimmung durch die Motorwicklung). Die Ansteuerung kann von der Bordelektronik des zugehörigen Fahrzeuges her über einen CAN- Bus oder ein analoges Eingangssignal erfolgen.
Wie Fig. 2 zeigt, ist das Motorgehäuse 26 am in Fig. 2 links gelegenen Ende des Ventilgehäuses 22 derart angeflanscht, dass die Antriebsachse 32 des Motors 24 zur Verfahrachse 34 des Steuerschiebers 20 senkrecht verläuft und dass sich dieser mit seinem in Fig. 2 links gelegenen Endbereich in das Motorgehäuse 26 hinein erstreckt. An diesem Endbereich ist eine Zahn stange 36 am Steuerschieber 20 angebracht, mit der ein auf der Antriebs achse 32 sitzendes Zahnritzel 38 kämmt. Mit diesem Endbereich des Steu erschiebers 20 wirkt auch ein Betätigungsteil 40 einer Nothandbetätigung zusammen, die, da der elektromotorische Antrieb praktisch keine Selbsthe mmung besitzt, von einfacher Bauweise sein kann. Eine am entgegengesetz ten Ende am Steuerschieber 20 angreifende Druckfeder 41 gibt für den Schieber 20 eine in Fig. 2 dargestellte Mittelstellung vor.
Wie am deutlichsten den Fig. 1 und 3a, bis 3e entnehmbar ist, weist das Ventilgehäuse 22 auf der Eingangsseite einen Druckversorgungsanschluss P, einen Rücklaufanschluss T sowie einen Loadsensing-Anschluss LS auf. An der Ausgangsseite befinden sich zwei Nutzanschlüsse R und K für die Ver sorgung des Zylinders 2 über die Leitungs-Hauptzweige 14 und 1 6. Ferner befinden sich an der Ausgangsseite Steueranschlüsse XR und XK, die für das hydraulische Entsperren von entsperrbaren Rückschlagventilen 42 und 44 vorgesehen sind, von denen das Rückschlagventil 42 in den ersten Haupt zweig 14 und das Rückschlagventil 44 in den zweiten Hauptzweig 1 6 ein gefügt ist. Außerdem sind in den Hauptzweig 14 ein Drosselrückschlagven til 46 und in den Hauptzweig 1 6 ein Drossel rückschlagventil 48 eingefügt. Sowohl die entsperrbaren Rückschlagventile 42 und 44 als auch die Dros selrückschlagventile 46 und 48 sind jeweils in Richtung zum Steuerventil 18 sperrend. Beide Hauptzweige 14 und 1 6 sind gegen Überdruck zum Rücklaufanschluss T hin durch ein Druckbegrenzungsventil 50 abgesichert, das an die Hauptzweige 14 und 16 über Rückschlagventile 52 und 54 ange schlossen ist, die jeweils in Richtung zum Druckbegrenzungsventil 50 öff nen. Vervollständigt wird die hydraulische Schaltung durch ein Ablassventil 56, das zwischen Druckseite des Druckbegrenzungsventils 50 und dem Rücklaufanschluss T eingeführt ist.
Im Betrieb erhält der Controller MC für die Einstellung des Steuerventils 18 auf die Schaltpositionen von einem Drucksensor 58 ein den Druck im Ring raum 6 darstellendes Drucksignal MR und von einem Drucksensor 60 ein den Druck im Kolbenraum 10 darstellendes Drucksignal MK. Ein Weg sensor 62 am Zylinder 2 liefert ein Positionssignal IS. Nach Maßgabe der Eingangssignale ist der Steuerschieber 20 neben der Mittelstellung beidsei tig auf jeweils zwei weitere Schaltpositionen einstellbar, die in den Fig. 3a bis 3e sowie Fig. 4 bis 8 jeweils einzeln dargestellt sind. Von diesen zeigen die Fig. 3c und 6, wie auch die Fig. 1 , die Mittelstellung. In dieser ist der Druckversorgungsanschluss P auf der Eingangsseite abgesperrt, während sämtliche übrigen Anschlüsse von Eingangsseite und Ausgangsseite mit dem Rücklaufanschluss T in Verbindung sind. Da die Steueranschlüsse XR und XK somit drucklos sind und die entsperrbaren Rückschlagventile 42 und 44 dadurch nicht entsperrt sind, sind die Hauptzweige 14 und 16 abgesperrt, so dass Ringraum 6 und Kolbenraum 10 des Zylinders lediglich mit dem Speicher 8 bzw. 12 verbunden sind, so dass der Zylinder 2 lediglich die Fe- derfunktion ausübt.
Die Fig. 3a und 4 zeigen die aus der Mittelstellung um zwei Schritte nach rechts verschobene Schaltposition des Steuerschiebers 20. Bei dieser mit + 2 bezeichneten Position ist der ausgangsseitige Nutzanschluss K mit dem Rücklaufanschluss T verbunden, während sämtliche übrigen Anschlüsse mit dem Druckversorgungsanschluss P in Verbindung sind. Da beide Steueran schlüsse XR und XK druckführend sind, sind die Rückschlagventile 42 und 44 entsperrt. Der Ringraum 10 ist über den zweiten Hauptzweig 1 6 und das Drossel rückschlagventil 48 gedrosselt mit dem Rücklauf verbunden, wäh rend der Ringraum 6 des Zylinders über das Drossel rückschlagventil 46 und das entsperrte Rückschlagventil 42 mit dem Druckversorgungsanschluss P in Verbindung ist, so dass die Schaltposition + 2 der Funktion„Senken" ent spricht.
Die Fig. 3b und 5 verdeutlichen die aus der Mittelstellung um einen Schritt nach rechts verschobene Position + 1 . Bei dieser ist der Steueranschluss XK mit dem Rücklaufanschluss T verbunden, so dass das entsperrbare Rück schlagventil 44 gesperrt und damit der Kolbenraum 10 lediglich mit dem Speicher 12 verbunden ist. Der andere Steueranschluss XR ist jedoch, wie auch der Nutzanschluss R, druckversorgt, so dass dieser über das Drossel rückschlagventil 46 und das entsperrte Rückschlagventil 42 mit dem Ring- raum 6 in Verbindung ist. Bei dieser Position + 1 erfolgt daher das Laden des Ringraumes 6. Nach Maßgabe der Signale der Drucksensoren 58 und 60 kann durch den entsprechenden Ladevorgang die Federcharakteristik des Zylinders 2 an verschiedene Beladungs- oder Fahrzustände des Fahr zeugs angepasst werden. Die Fig. 3d und 7 verdeutlichen die aus der Mittelstellung um einen Schritt nach links verschobene Position -1 , die dem Laden des Kolbenraumes 10 des Zylinders 2 entspricht. Hierbei sind der Nutzanschluss K und der Steu eranschluss XK druckführend, so dass das entsperrbare Rückschlagventil 44 im zweiten Hauptzweig 1 6 entsperrt ist, während bei druckloser Steuerlei tung XR und drucklosem Nutzanschluss R der erste Hauptzweig 14 gesperrt ist, so dass der Ringraum 6 des Zylinders 2 lediglich mit dem Druckspei cher 8 verbunden ist. Somit ist durch Laden des Kolbenraums 10, wie bei der Schaltposition + 1 , durch Laden des Kolbenraumes 10 die Federausle- gung des Zylinders 2 an die Erfordernisse anpassbar.
Schließlich zeigen die Fig. 3e und 8 die aus der Mittelstellung um zwei Schritte nach links verschobene Position -2. Bei dieser sind der Nutzan schluss K und beide Steueranschlüsse XR und XK druckversorgt. Beide Hauptzweige 14 und 16 sind dadurch über die entsperrten Rückschlagven- tile 42 und 44 freigeschaltet. Da bei dieser Position der Druckversorgungs anschluss P der Eingangsseite mit dem ausgangsseitigen Nutzanschluss K in Verbindung ist, ist über das Drossel rückschlagventil 48 und das entsperrte Rückschlagventil 44 der Kolbenraum 10 druckversorgt. Da der Ringraum 6 über das entsperrte Rückschlagventil 42 und das Drossel rückschlagventil 46 mit dem Nutzanschluss R in Verbindung ist, und dieser seinerseits zusam men mit dem Nutzanschluss K mit dem Rücklaufanschluss T in Verbindung ist, entspricht die Schaltposition -2 der Funktion„Heben". Bei der erfin dungsgemäßen Steuervorrichtung sind sämtliche dieser Funktionen durch Ansteuern lediglich eines Motors 24 auslösbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Steuervorrichtung zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers (2), wie einem Arbeitszylinder, bestehend aus mindestens einem Steuerventil (18) mit einem Steuerschieber (20), der mittels eines Elektromotors (24) betätigbar in einem Ventilgehäuse (22) längs- verfahrbar geführt ist und der mittels einer Ansteuerelektronik (MC) ansteuerbar ist, die Eingangssignale von einer Sensoreinrichtung (58, 60, 62) erhält, die zumindest einen Betriebszustand des Verbrauchers (2) erfasst.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangsseite des Ventilgehäuses (22) mindestens ein Druck- versorgungs- (P) und ein Rücklaufanschluss (T) und auf der Ausgangs seite mindestens zwei Nutzanschlüsse (R, K) für den hydraulischen Verbraucher sowie zwei Steueranschlüsse (XR, XK) für den Anschluss hydraulisch entsperrbarer Ventile, insbesondere in Form von
Rückschlagventilen (42, 44), vorhanden sind.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangsseite des Ventilgehäuses (22) zusätzlich zu den vorhandenen Anschlüssen ein Loadsensing-Anschluss (LS) vorhanden ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrom motor (24) ist, der mittels eines Zahnstangentriebes (36, 38) den Steuerschieber (20) betätigt.
5. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zumindest einen Sensor aufweist, der
- der Wegerfassung (IS) und/oder - der Geschwindigkeitserfassung und/oder
- der Druckwerterfassung (MK, MR) dient.
6. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitszylinder (2) als hydraulischer Verbraucher eine in einem Zylindergehäuse verfahrbare Kolben-
Stangeneinheit aufweist, die das Zylindergehäuse in einen Ringraum (6) und einen Kolbenraum (10) unterteilt und dass der Ringraum (6) an einen der Nutzanschlüsse (R) und der Kolbenraum (10) an den anderen Nutzanschluss (K) fluidführend anschließbar ist.
7. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zwei Drucksensoren (58, 60) aufweist, die einmal den Druck (MR) im Ringraum (6) und einmal den Druck (MK) im Kolbenraum (10) erfassen.
8. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mittelstellung von einem Energie speicher, wie einer Druckfeder (41 ), unterstützt alle Anschlüsse auf der Ausgangsseite des Ventilgehäuses (22) von dem Druck
versorgungsanschluss (P) abgesperrt sind.
9. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig neben der Mittelstellung der Steuer schieber (20) jeweils zwei weitere Steuerfunktionen ausübt, nämlich
- eine Schaltposition ( + 2) zum Einfahren der Kolbenstangen- einheit,
- eine Schaltposition (+ 1 ) zum Laden des Ringraums (6),
- eine Schaltposition (-1 ) zum Laden des Kolbenraums (10) und
- eine Schaltposition (-2) zum Ausfahren der Kolbenstangen einheit.
10. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (6) und der Kolbenraum (10) an jeweils einem Hydrospeicher (8, 12) angeschlossen sind.
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