AT14640U1 - Digitalhydraulischer druckregler und überprüfungsverfahren eines digitalhydraulischen druckreglers - Google Patents

Abstract

Digitalhydraulischer Druckregler (2, 4) mit mindestens einer digital steuerbare Ventile aufweisenden Ventilbank (A-T, P-A, P-B, B-T) und einer Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung mit einem Volumenstrommessgerät (12, 14). Ein Überprüfungsverfahren zur Bestimmung einer Fehlfunktion des Druckreglers (2, 4) weist folgende Schritte auf: Schließen sämtlicher Ventile der Ventilbank (A-T, P-A, P-B, B-T), Beaufschlagen des digitalhydraulischen Druckreglers (2, 4) mit einem Zufuhrdruck, Messen eines Volumenstroms an dem digitalhydraulischen Druckregler (2, 4) mit Hilfe des Volumenstrommessgeräts (12, 14), Bestimmen, dass eine Fehlfunktion in Form eines teilweise oder vollständig geöffneten Ventils vorliegt, wenn eine Strömung vorhanden ist.

Description

DIGITALHYDRAULISCHER DRUCKREGLER UND ÜBERPRÜFUNGSVERFAHREN EINESDIGITALHYDRAULISCHEN DRUCKREGLERS

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen digitalhydraulischen Druckregler und ein Überprüfungsver¬fahren eines digitalhydraulischen Druckreglers.

[0002] In Papiermaschinen wird verbreitet Arbeitsfluid (beispielsweise Hydrauliköl, Luft, Was¬ser, unterschiedliche Gase oder Emulsionen bzw. Gemische dieser Fluide) als Betätigungs- undSteuerungsmittel eingesetzt; insbesondere werden Stellglieder hydraulisch angetrieben, mitdenen große Kräfte mit hoher Genauigkeit eingestellt und ausgeübt werden können.

[0003] In der Regel wird ein Arbeitsfluid verwendet, das von einer Pumpe unter Druck gesetztwird. Die Einleitung des unter Druck stehenden Arbeitsfluids in ein hydraulisches Stellglied, wiebeispielsweise einen Fluidzylinder oder einen Fluidmotor (beispielsweise Hydraulikmotor) wirdvor allem in jüngerer Zeit mittels digital gesteuerter Ventile, die einen Druckregler bilden, ge¬steuert.

[0004] Die Arbeitsweise eines digitalen Druckreglers ist beispielsweise in der Zeitschrift "Fluid",Nr. 7-8, 2008, Seiten 12-13 genauer beschrieben und wird nachfolgend nochmals sehr kurzzusammengefasst dargestellt: [0005] Ein digital gesteuerter Druckregler besteht im einfachen Fall aus einer Reihe parallelgeschalteter, digital gesteuerter Ventile, die lediglich eine AUF/ZU- Funktion besitzen, und imRuhezustand (ZU-Zustand) dicht sind. Es sind also einfache Ein-Aus-Schaltventile, die einenDurchfluss zulassen oder unterbrechen und in dieser Anmeldung durchgängig als Ventile be¬zeichnet werden können. Die Ventile sind alle mit einer gemeinsamen Zuführleitung einerseitsund mit einer gemeinsamen Ausgangsleitung andererseits verbunden. Die Ventile selbst kön¬nen herkömmliche Solenoidventile, d. h. Ventile mit elektromagnetischem Antrieb sein. Natürlichkönnen auch andere Antriebsformen gewählt werden.

[0006] Diese Ventile können unterschiedliche Durchflüsse haben, beispielsweise durch An¬schluss oder Einbau von Drosselelementen. Bevorzugt stehen die Ventile in einem Reihenver¬hältnis von 1:2:4:8 ... zueinander, wobei sich die Länge der Reihe gemäß der Zahl der Ventilebestimmt.

[0007] Durch Öffnen und Schließen einzelner Ventile bzw. Ventilkombinationen, die auf derBasis von mathematischen Modellen von einem Rechner bestimmt und ausgewählt werden,kann nun eine sehr rasche und präzise Druckeinstellung in der Ausgangsleitung bzw. in demdaran angeschlossenen Stellglied erreicht werden. Dies wird erreicht, indem die analoge Re¬gelkurve eines herkömmlichen proportionalen Steuerventils durch eine digital erstellte (angenä¬herte) Regelkurve ersetzt wird. Diese Kurve kann wegen des Wegfalls von Nichtlinearitätenund/oder Hysterese des analogen Proportionalventils eine stufenförmig angenäherte Geradesein, die es erlaubt, einen Regelpunkt schnell und (nahezu) überschwingungsfrei anzufahren.

[0008] Ein weiterer Vorteil der digitalhydraulischen Regelung liegt darin, dass die Ventile ent¬weder offen oder geschlossen sind, d.h. zum Halten eines Solldrucks in einem geschlossenen(und unveränderten) System sind die Ventile einfach geschlossen und es gibt keine innerenLeckageströme. Damit besteht ein deutlicher Unterschied zum herkömmlichen Proportionalven¬til, das stets von einem Hydraulikölstrom durchflossen ist. Dies kostet ständig Energie für dieHydraulikpumpen, z.B. in der Papiermaschine.

[0009] Somit ist zu erkennen, dass es der Einsatz von digitalhydraulischen Druckreglern gestat¬tet, die Hydraulikpumpen weniger oft oder kürzer zu betreiben, wodurch Energie gespart wer¬den kann. Außerdem sind Änderungen des Druckniveaus innerhalb von extrem kurzen Zeit¬räumen möglich.

[0010] Einem in Fig. 1 beispielhaft dargestellten, digitalhydraulischen Stellglied sind vier Ventil¬bänke zugeordnet, die jeweils eine gleiche Anzahl von Ventilen und/oder Drosseln aufweisen.

Eine schematische Darstellung eines solchen Hydrauliksystems, das beispielsweise an einerPapiermaschine eingesetzt werden kann, ist der Fig. 1 zu entnehmen. Die Ventilbänke werdenauch als digitale Strömungssteuerungseinheit bezeichnet und sind daher in der Fig. 1 mit derAbkürzung DFCU versehen.

[0011] Das Hydrauliksystem der Fig. 1 besteht aus einem mittels zwei Stellgliedern 1, 5 ver¬schiebbaren Zylinder 3, der gegen einen fest angeordneten Zylinder 7 zu führen ist. Die Stell¬glieder 1, 5 weisen eine erste Kammer A und eine zweite Kammer B auf. Wird der Druck in derjeweiligen Kammer A im Verhältnis zu dem Druck in der jeweiligen Kammer B erhöht, kommt eszu einer Zustellbewegung des beweglichen Zylinders 3 gegen den festen Zylinder 7. Im Gegen¬satz dazu kommt es zu einer Zurückstellbewegung, wenn der Druck in der jeweiligen Kammer Berhöht wird. Jedem Stellglied 1, 5 ist dabei ein digitalhydraulischer Regler 2, 4 zugeordnet, diejeweils den gleichen Aufbau aufweisen.

[0012] Um die Zustellbewegung zu erreichen, werden die Ventile der Ventilbänke P-A in denbeiden digitalhydraulischen Reglern 2, 4 so geschaltet, dass eine Verbindung zwischen einerPumpe P zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks in einem Arbeitsfluid und der Kammer A inden Stellgliedern 1, 5 hergestellt ist. Gleichzeitig werden die Ventile der Ventilbänke B-T in dendigitalhydraulischen Reglern geschaltet, um für das Hydraulikfluid eine Verbindung zwischenden jeweiligen Kammern B und einem Tank T herzustellen. Durch das Schalten der Ventileentsteht ein bestimmter Durchfluss für das Hydraulikfluid.

[0013] Für eine Zurückstellbewegung werden dementsprechend die Ventilbänke P-B und A-T inden beiden digitalhydraulischen Reglern 2, 4 so geschaltet, dass eine Verbindung zwischen derPumpe P und der Kammer B in den Stellgliedern hergestellt ist.

[0014] Obwohl dies in der Fig. 1 nicht dargestellt ist, kann eine Ventilbank auch zwischen derersten Kammer A und der zweiten Kammer B vorgesehen sein, um diese beiden Kammern Aund B direkt miteinander zu verbinden.

[0015] Um jedoch einen Druck in einem Fluidsystem mit digital gesteuerten Ventilen präziseeinstellen zu können, müssen die Durchflussraten der Ventile bekannt sein, d.h., das Systemmuss kalibriert werden.

[0016] Dazu offenbart die Druckschrift DE 10 2010 042 780 A1 ein Fluidsystem einer Maschinezur Herstellung einer Faserstoffbahn mit digital gesteuerten Ventilen, in dem ein Kalibrierungs¬wert der Ventile bestimmt werden kann. Außerdem ist ein entsprechendes Kalibrierungswertbe¬stimmungsverfahren offenbart.

[0017] Aus der Druckschrift WO 2010/136071 AI ist ein Verfahren zum Steuern eines digitalenhydraulischen Steuergeräts bekannt. Im Zuge einer Testsequenz erfolgt eine Kalibrierung indi¬vidueller Ventile durch abwechselndes Öffnen von zwei der Ventile, von denen eines eine Zu¬führleitung mit einer Ausgabeleitung verbindet und von denen das andere die Ausgabeleitungmit einer Ablassleitung verbindet, und durch Berechnen und Festsetzen von Kalibrierwerten fürdie individuellen Ventile entsprechend erfasster Fluss- und Druckwerte in dem Steuergerät,und/oder einer Bedingungsüberwachung, in der jedes der Ventile sequenziell geschaltet wirdund in der eine Ventilöffnungsbedingung des individuellen Ventils von den erfassten Fluss- undDruckwerten als Antwort auf das Ventilschalten gefolgert wird.

[0018] Im Übrigen ist es möglich, zu erkennen, dass Ventile fehlerhaft sind, wenn diese ingeschlossenem Zustand stecken. Diese Erkennung erfolgt aufgrund der abweichenden Druck¬werte, d.h., es wird ein Unterschied zwischen Soll- und Istdruck erfasst und damit das in ge¬schlossenem Zustand steckende, fehlerhafte Ventil exakt ermittelt.

[0019] Falls jedoch ein Ventil in einem teilweise oder vollständig geöffneten Zustand steckenbleibt, ist allerdings eine Erkennung dieses Fehlers gemäß dem bekannten Erkennungsverfah¬ren nicht möglich. Dies kann zu folgenden Problemen führen: [0020] - In geöffneter oder teilweise geöffneter Stellung steckende Ventile werden nicht er¬ kannt; [0021] - in geöffneter oder teilweise geöffneter Stellung steckende Ventile stören den voran¬ stehend beschriebenen Erkennungsvorgang, da diese Ventile den vorliegendenDruck in dem System verfälschen; [0022] - die vorgesehene Funktion des digitalhydraulischen Hydrauliksystems kann unter

Umständen erreicht werden, falls die Menge des durch die in geöffneter oder teilwei¬se geöffneter Stellung stecken gebliebene Ventile strömenden Fluids vergleichsweisehoch ist.

[0023] Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen digitalhydraulischen Druckregler und ein Über¬prüfungsverfahren eines digitalhydraulischen Druckreglers zu schaffen, mit dem erkannt werdenkann, dass fehlerhafte, in teilgeöffnetem oder vollständig geöffnetem Zustand befindliche Venti¬le vorhanden sind.

[0024] Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen digitalhydraulischen Druckregler nach An¬spruch 1 bzw. ein Überprüfungsverfahren nach Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungs¬formen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.

[0025] Ein digitalhydraulischer Druckregler gemäß der Erfindung hat mindestens eine digitalsteuerbare Ventile aufweisenden Ventilbank und eine Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung miteinem Strömungsmesser. Die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung ist dabei ausgelegt, zubestimmen, dass eine Fehlfunktion in Form eines teilweise oder vollständig geöffneten Ventils(im Folgenden auch als fehlerhaft schließendes Ventil bezeichnet) vorliegt, wenn bei Beauf¬schlagung des Fluidsystems mit einem Zufuhrdruck eine Anweisung zum Schließen sämtlicherVentile der Ventilbank ausgegeben wurde, und eine durch den Strömungsmesser gemesseneStrömung des Fluids in dem Fluidsystem vorhanden ist.

[0026] Dazu wird eine Anweisung ausgegeben, sämtliche Ventile der Ventilbank zu schließen.Außerdem wird das Hydrauliksystem mit Druck beaufschlagt. Da die Ventile in geschlossenemZustand jegliche Strömung im Bereich der Ventilbank verhindern, kann sofort ein fehlerhaftschließendes Ventil festgestellt werden, wenn dennoch eine Strömung des Hydraulikfluidserfasst wird.

[0027] Vorteilhaft kann die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung eine Berechnungseinrichtungaufweisen, die ausgehend von der gemessenen Strömung einen charakteristischen Strö¬mungskoeffizienten berechnet.

[0028] Bei entsprechender vorangegangener Kalibrierung, kann ausgehend von der erfasstenStrömung der durch das fehlerhaft schließende Ventil herrührende Druckanstieg bestimmtwerden. Somit kann durch entsprechende Ansteuerung der verbleibenden Ventile unter Um¬ständen sogar ein Ausgleich des unbeabsichtigten Druckanstiegs vorgenommen werden.

[0029] Vorteilhaft kann die Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung ein Ventil oder mehrere Venti¬le mit Fehlfunktion außerdem durch Vergleich des charakteristischen Strömungskoeffizientenmit bekannten Strömungskoeffizienten der einzelnen Ventile der Ventilbank mit den zu schlie¬ßenden Ventilen identifizieren.

[0030] Da die jeweiligen Strömungskoeffizienten der einzelnen Ventile der Ventilbank bekanntsind, kann bei Abweichung des charakteristischen Strömungskoeffizienten ein fehlerhaft schlie¬ßendes Ventil sofort erkannt werden.

[0031] Vorteilhaft kann im Fall von einer Mehrzahl von Ventilbänken zur Fehlfunktionsbestim¬mung eine Anweisung ausgestellt werden, sämtliche Ventile von einer Ventilbank zu schließenund das Fluidsystem mit dem Zufuhrdruck zu beaufschlagen, während sämtliche Ventile derübrigen Ventilbänke geöffnet verbleiben. Dies bedeutet, dass eine Ventilbank nach der anderenauf fehlerhaft schließende Ventile überprüft wird.

[0032] Ein erfindungsgemäßes Überprüfungsverfahren eines digitalhydraulischen Druckreglersmit mindestens einer digital steuerbare Ventile aufweisenden Ventilbank weist folgende Schritteauf: [0033] - Schließen sämtlicher Ventile der Ventilbank, [0034] - Beaufschlagen des digitalhydraulischen Druckreglers mit einem Zufuhrdruck, [0035] - Messen einer Strömung an dem digitalhydraulischen Druckregler, Bestimmen, dass eine Fehlfunktion in Form eines teilweise oder vollständig geöffneten Ventils vorliegt,wenn eine Strömung vorhanden ist.

[0036] Vorteilhaft kann zusätzlich ausgehend von der vorhandenen Strömung ein charakteristi¬scher Strömungskoeffizient berechnet werden.

[0037] Außerdem können vorteilhaft ein Ventil oder mehrere Ventile mit Fehlfunktion durchVergleichen des charakteristischen Strömungskoeffizienten mit bekannten Strömungskoeffizien¬ten der einzelnen Ventile der Ventilbank mit den zu schließenden Ventilen identifiziert werden.

[0038] Falls eine Mehrzahl von Ventilbänken vorhanden ist, können diese die einzeln nachei¬nander überprüft werden, indem sämtliche Ventile der zu überprüfenden Ventilbank geschlos¬sen werden, während sämtliche Ventile der übrigen Ventilbänke offen verbleiben, und der digi¬talhydraulische Druckregler mit dem Zufuhrdruck beaufschlagt wird.

[0039] Vorteilhaft kann gemäß dem Überprüfungsverfahren jedes einzelne Ventil der zu über¬prüfenden Ventilbank nacheinander geöffnet und wieder geschlossen werden. Dabei kann einfehlerhaftes Ventil festgestellt werden, wenn ein Unterschied zwischen dem charakteristischenStrömungskoeffizienten vor dem Öffnen des Ventils und dem charakteristischen Strömungsko¬effizienten bei offenem Ventil kleiner als der bekannte Strömungskoeffizient des geöffnetenVentils ist.

[0040] Ausgehend von dem charakteristischen Strömungskoeffizienten ist unter Umständen nureine bedingte Aussage möglich, welches einzelne Ventil genau die Fehlfunktion eines teilweiseoder vollständig geöffneten Ventils aufweist. Im Zuge der voranstehend erwähnten Kalibrierungwird für jedes einzelne Ventil im offenen Zustand ein charakteristischer Strömungskoeffizientdes Ventils ermittelt.

[0041] Wird im Zuge der Überprüfung ein fehlerfreies Ventil geöffnet, ändert (erhöht) sich derDruck in dem Hydrauliksystem entsprechend, d.h., der charakteristische Strömungskoeffizientder Strömung in dem Hydrauliksystem erhöht sich um den charakteristischen Strömungskoeffi¬zienten des gerade überprüften Ventils. Erfolgt die Änderung allerdings nicht in der erwartetenHöhe, kann festgestellt werden, dass es sich bei dem gerade überprüften Ventil um ein ste¬ckendes Ventil handelt. Falls überhaupt keine Änderung des charakteristischen Strömungskoef¬fizienten eintritt, handelt es sich bei dem überprüften Ventil um ein in vollständig geöffnetemZustand steckendes Ventil.

[0042] Das erfindungsgemäße Überprüfungsverfahren kann mit einem Verfahren zur Überprü¬fung auf fehlerhaft geschlossene Ventile kombiniert werden. Dies ermöglicht vorteilhaft, nichtnur fehlerhaft schließende Ventile zu identifizieren, sondern auch solche Ventile, die in ge¬schlossenem Zustand stecken geblieben sind und sich nicht mehr öffnen lassen.

[0043] Die Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Hydrauliksystem, an dem eine Ausführungsform derErfindung beschrieben wird.

[0044] Da das in Fig. 1 dargestellte Hydrauliksystem bereits in der Einleitung beschriebenwurde, wird an dieser Stelle eine Wiederholung vermieden.

[0045] Zur Überprüfung auf fehlerhaft schließende Ventile, wird das Hydrauliksystem mittels derPumpe P mit einem Zufuhrdruck beaufschlagt und eine Weisung ausgegeben, sämtliche Ventilevon einer der vier Ventilbänke A-T, P-A, P-B, B-T eines der beiden digitalhydraulischen Regler2, 4 zu schließen.

[0046] In dem beschriebenen Beispiel werden als erstes sämtliche Ventile der Ventilbank A-Tdes digitalhydraulischen Reglers 2 aufgrund einer entsprechend ausgegebenen Weisung ge¬schlossen. Falls kein Fehler eines der Ventile der Ventilbank A-T vorliegt, d.h., sämtliche Ventileder Ventilbank A-T tatsächlich vollständig geschlossen sind, kann kein Hydraulikfluid mehr aus der Kammer A in den Tank T strömen. Demzufolge ist auch jegliche Strömung über die voll¬ständig geöffnete Ventilbank P-A in die Kammer A unterbunden. Der Begriff „vollständig geöff¬nete Ventilbank" ist dabei so zu verstehen, dass sämtliche Ventile der Ventilbank vollständiggeöffnet sind.

[0047] Außerdem kann auch kein Hydraulikfluid durch die vollständig geöffnete Ventilbank P-Bin die Kammer B zugeführt werden, da deren Volumen mangels Abfluss aus der Kammer Anicht vergrößert werden kann. Ebenfalls ist ein Ausströmen des Hydraulikfluids aus der KammerB durch die vollständig geöffnete Ventilbank B-T nicht möglich.

[0048] Somit kann im Bereich des digitalhydraulischen Reglers 2 eine Strömung nur dannauftreten, wenn eines oder mehrere der Ventile der überprüften Ventilbank (A-T) nicht vollstän¬dig geschlossen ist, sondern in vollständig oder teilweise geöffneter Stellung steckt. Sollte diesder Fall sein, erfasst ein an dem digitalhydraulischen Regler 2 vorgesehenes Volumenstrom¬messgerät 12 eine Strömung. Das in der Fig. 1 mittels Symbol dargestellte Volumenstrom¬messgerät 12 entspricht einem erfindungsgemäßen Strömungsmesser. Es sei allerdings daraufhingewiesen, dass als Strömungsmesser beliebige geeignete Strömungsmesser zum Einsatzkommen können, wie z.B. elektromagnetische Strömungsmesser, Ultraschall-Durchflussmesseroder akustische Strömungsmesser.

[0049] Wenn durch das Volumenstrommessgerät 12 keine Strömung erfasst wird, erfolgt eineBestimmung, dass die Ventilbank A-T fehlerfrei ist. Danach erfolgt die Überprüfung der nächs¬ten Ventilbank P-A in gleicher Weise.

[0050] Wenn durch das Volumenstrommessgerät 12 eine Strömung erfasst wird, wird dannausgehend von der erfassten Strömung ein charakteristischer Strömungskoeffizient berechnet.Ein Vergleich dieses charakteristischen Strömungskoeffizienten mit vorab ermittelten Strö¬mungskoeffizienten der einzelnen Ventile der Ventilbank 2 ermöglicht eine genaue Bestimmungder Größenordnung des Druckverlusts durch das (die) fehlerhafte(n) nicht vollständig schlie¬ßendein) Ventil(e).

[0051] Dies ermöglicht die Bestimmung, ob eines der Ventile in vollständig geöffnetem Zustandoder in teilweise geöffnetem Zustand steckt. Außerdem können entsprechenden Gegenma߬nahmen wie z.B. eine Erhöhung des Systemdrucks entsprechend dem Druckverlust durch das(die) fehlerhafte(n) Ventil(e) oder einen Austausch der betroffenen Ventils bzw. der betroffenenVentilbank eingeleitet werden. Außerdem ist es vorteilhaft möglich, das Ergebnis der Überprü¬fung zusätzlich zu einer Überprüfung auf in geschlossenem Zustand steckende Ventile zu be¬rücksichtigen.

[0052] Da das Volumenstrommessgerät 12 an dem digitalhydraulischen Regler 2 vorgesehenist, ist es lediglich in der Lage, eine im Bereich des digitalhydraulischen Reglers 2 vorhandeneStrömung zu erfassen, falls diese im Fall eines nicht schließenden Ventils der überprüftenVentilbank AT auftritt. Somit ist es unerheblich, ob die Ventile der Ventilbänke des in der Fig. 1dargestellten zweiten digitalhydraulischen Reglers 4 offen oder geschlossen sind, da eine indiesem digitalhydraulischen Regler 4 allenfalls auftretende Strömung von dem Volumenstrom¬messgerät 12 an dem digitalhydraulischen Regler 2 nicht erfasst werden kann.

[0053] Nach der Überprüfung der Ventilbank A-T erfolgt nacheinander in gleicher Weise dieÜberprüfung der restlichen Ventilbänke P-A, P-B und B-T.

[0054] In einem Hydrauliksystem mit mehreren digitalhydraulischen Reglern 2, 4, wie dem inder Fig. 1 dargestellten kann die Überprüfung der einzelnen Ventilbänke in jedem digitalhydrau¬lischen Regler 2, 4, sogar zeitgleich durchgeführt werden, da in jedem digitalhydraulischenRegler 2, 4 ein Volumenstrommessgerät 12, 14 vorgesehen ist.

[0055] Die Erfindung ermöglicht somit vorteilhaft eine automatische Erfassung eines Fehlers inForm eines nicht schließenden Ventils. Durch Kombination der Erfindung mit einem Verfahrenzur Überprüfung auf in geschlossenem Zustand steckende Ventile, können sämtliche möglicheFehlfunktionen eines digitalhydraulischen Ventils erfasst werden. Diese können ein Stecken in geschlossenem, in teilweise geöffnetem oder in vollständig geöffnetem Zustand sein.

[0056] In einem digitalhydraulischen System wie z.B. dem in Fig. 1 dargestellten erfolgen dieRegelung der Bewegung des Zylinders 3 ausgehend von Messergebnissen von Linearsensorenund die Regelung des Drucks in einer Kammer A, B des Zylinders 1, 5 ausgehend von Messer¬gebnissen von Drucksensoren die an den Kammerwänden in dem Zylinder 1, 5 vorgesehensind. Beispielsweise dienen die Linearsensoren zur genauen Bestimmung der Position desKolbens in dem Stellglied 1, 5. Sie können aber auch an anderer geeigneter Stelle vorgesehensein, solange als Ergebnis die Position des Zylinders 3 ermittelt wird.

[0057] Vorteilhaft ist es aber möglich, wenn es zu einem Versagen eines der Drucksensorenkommt, den Kammerdruck ausgehend von dem Messergebnis eines der Linearsensoren zuberechnen. Deshalb kann in einem Fall, in dem ein Drucksensor versagt, die Regelung desKammerdrucks alternativ über den Linearsensor erfolgen, ohne dass es erforderlich ist, dasSystem sofort abzuschalten, um den Drucksensor zu ersetzen.

[0058] Ebenfalls ist es möglich, bei Ausfall eines Linearsensors, der zur genauen Feststellungder Kolbenposition dient, die Kolbenposition ausgehend von einem Messergebnis des Druck¬sensors in der Kammer A, B des Zylinders 1,5 zu berechnen.

[0059] Um das voranstehend beschriebene Ersetzen des Linearsensors durch einen Druck¬sensor bzw. umgekehrt zu ermöglichen, ist ein mathematisches Modell bereitgestellt, mit demes möglich ist, ausgehend von einer durch den Linearsensor ausgegebenen Position des Kol¬bens den Druck in jeder der Kammern A, B zu berechnen. Außerdem ist es mit dem mathemati¬schen Modell möglich, ausgehend von einem durch den Drucksensor in der Kammer A, B ge¬messenen Druckwert die Kolbenposition zu berechnen.

[0060] Somit kann trotz Versagens eines Drucksensors in dem Hydrauliksystem, durch Ver¬wendung eines Linearsensors unter hinzu Ziehen des mathematischen Modells der Druck desHydraulikfluids in den Kammern A, B mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden. Ebensoist es möglich, bei Versagen eines Linearsensors, durch Verwendung eines Drucksensors unterhinzu Ziehen des mathematischen Modells die Kolbenposition und damit eine Bewegung desZylinders 3 hinreichend genau bestimmt werden.

[0061] Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels auf Basis der Fig. 1 beschrie¬ben, ist aber nicht in einer durch das Ausführungsbeispiel beschränkten Weise auszulegen,sondern lediglich durch den Bereich der anhängenden Ansprüche definiert.

[0062] Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der digitalhydraulischen Reglerkeinesfalls beschränkt ist. Ebenfalls ist die Anzahl der Ventilbänke in einem digitalhydraulischenRegler nicht auf vier beschränkt. Beispielsweise könnte das Ausführungsbeispiel gemäß Figurnoch durch eine Ventilbank A-B erweitert werden, die einer direkten Verbindung der beidenKammern A und B zugeordnet ist. Eine derartige Ventilbank A-B kann dann im Zuge einerÜberprüfung des digitalhydraulischen Reglers überprüft werden, wie vorangehend beschriebenwurde. Auch die Anzahl der Ventile pro Ventilbank ist beliebig wählbar.

Claims (9)

1. Ansprüche 1. Digitalhydraulischer Druckregler (2, 4) mit mindestens einer digital steuerbare Ventile ab¬weisenden Ventilbank (A-T, P-A, P-B, B-T), und einer Fehlfunktionsbestimmungseinrich¬tung mit einem Volumenstrommessgerät (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass dieFehlfunktionsbestimmungseinrichtung ausgelegt ist, zu bestimmen, dass eine Fehlfunktionin Form eines teilweise oder vollständig geöffneten Ventils vorliegt, wenn bei Beaufschla¬gung des Fluidsystems mit einem Zufuhrdruck eine Anweisung zum Schließen sämtlicherVentile der Ventilbank (A-T, P-A, P-B, B-T) ausgegeben wurde, und eine durch das Volu¬menstrommessgerät (12, 14) gemessene Strömung des Fluids in dem Fluidsystem vor¬handen ist.
2. 2. Digitalhydraulischer Druckregler (2, 4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdie Fehlfunktionsbestimmungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung aufweist, die aus¬gehend von dem gemessenen Volumenstrom einen charakteristischen Strömungskoeffi¬zienten, wie beispielsweise einen Druckverlust, berechnet.
3. 3. Digitalhydraulischer Druckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieFehlfunktionsbestimmungseinrichtung durch Vergleich des charakteristischen Strömungs¬koeffizienten mit bekannten Strömungskoeffizienten der einzelnen Ventile der Ventilbank(A-T, P-A, P-B, B-T) ein Ventil oder mehrere Ventile mit Fehlfunktion identifiziert.
4. 4. Digitalhydraulischer Druckregler (2, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬kennzeichnet, dass der digitalhydraulische Druckregler (2, 4) eine Mehrzahl von Ventil¬bänken (A-T, P-A, P-B, B-T) aufweist, und wobei zur Fehlfunktionsbestimmung eine An¬weisung ausgestellt wird, sämtliche Ventile einer Ventilbank (A-T) zu schließen und dasFluidsystem mit dem Zufuhrdruck zu beaufschlagen, während sämtliche Ventile der übri¬gen Ventilbänke (P-A, P-B, B-T) geöffnet verbleiben.
5. 5. Überprüfungsverfahren eines digitalhydraulischen Druckreglers (2, 4) mit mindestens einerdigital steuerbare Ventile aufweisenden Ventilbank (A-T, P-A, P-B, B-T), dadurch gekenn¬zeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Schließen sämtlicher Ventile der Ventilbank (A-T, P-A, P-B, B-T), - Beaufschlagen des digitalhydraulischen Druckreglers (2, 4) mit einem Zufuhrdruck, - Messen eines Volumenstroms an dem digitalhydraulischen Druckregler (2,4), - Bestimmen, dass eine Fehlfunktion in Form eines teilweise oder vollständig geöffnetenVentils vorliegt, wenn eine Strömung vorhanden ist.
6. 6. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlichausgehend von dem gemessenen Volumenstrom ein charakteristischer Strömungskoeffi¬zient, wie beispielsweise ein Druckverlust, berechnet wird.
7. 7. Überprüfungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil odermehrere Ventile mit Fehlfunktion durch Vergleichen des charakteristischen Strömungskoef¬fizienten mit bekannten Strömungskoeffizienten der einzelnen Ventile der Ventilbank (A-T,P-A, P-B, B-T) identifiziert werden.
8. 8. Überprüfungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass eine Mehrzahl von Ventilbänken (A-T, P-A, P-B, B-T) vorhanden ist, die einzeln nach¬einander überprüft werden, indem sämtliche Ventile der zu überprüfenden Ventilbank (A-T)geschlossen werden, während sämtliche Ventile der übrigen Ventilbänke (P-A, P-B, B-T)offen verbleiben, und der digitalhydraulische Druckregler (2, 4) mit dem Zufuhrdruck beauf¬schlagt wird.
9. 9. Überprüfungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass jedes einzelne Ventil der zu überprüfenden Ventilbank (A-T) nacheinander geöffnetund wieder geschlossen wird, und ein fehlerhaftes Ventil festgestellt wird, wenn der Betragder Differenz zwischen dem charakteristischen Strömungskoeffizienten vor dem Öffnendes Ventils und dem charakteristischen Strömungskoeffizienten bei offenem Ventil kleinerals der bekannte Strömungskoeffizient des geöffneten Ventils ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen