DE102015106736A1 - Method for controlling a mobile work machine with a working hydraulics - Google Patents

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Abstract

Bei einem Steuerungsverfahren für eine mobile Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Motorsteuerung aufweist, und mit mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor trieblich verbundenen Hydraulikpumpe (4, 8) für eine Hydraulikanlage, insbesondere für eine Arbeitshydraulik der mobilen Arbeitsmaschine, und mit einem Steuerungsrechner der mobilen Arbeitsmaschine, der von der Motorsteuerung einen Wert für den aktuellen Kraftstoffverbrauch und die Motordrehzahl erhält, schaltet der Steuerungsrechner die Hydraulikpumpe (8) als Last nur zu, wenn ein zu erwartendes Widerstandsmoment der Hydraulikpumpe (8) kleiner ist als eine Drehmomentreserve des Verbrennungsmotors als Differenzwert aus einem maximalen Drehmoment bei der Motordrehzahl und einem Ist-Motormoment.In a control method for a mobile work machine having an internal combustion engine having an engine controller, and having at least one hydraulic pump (4, 8) drivingly connected to the internal combustion engine for a hydraulic system, in particular for work hydraulics of the mobile work machine, and a control computer of the mobile work machine , which receives a value for the current fuel consumption and the engine speed from the engine control, the control computer switches the hydraulic pump (8) as a load only if an expected resistance moment of the hydraulic pump (8) is smaller than a torque reserve of the internal combustion engine as the difference value of a maximum torque at the engine speed and an actual engine torque.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine mit einer Arbeitshydraulik. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuerungsverfahren für eine mobile Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Motorsteuerung aufweist, und mit mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor trieblich verbundenen Hydraulikpumpe für eine Hydraulikanlage, insbesondere für eine Arbeitshydraulik der mobilen Arbeitsmaschine, und mit einem Steuerungsrechner der mobilen Arbeitsmaschine, der von der Motorsteuerung einen Wert für den aktuellen Kraftstoffverbrauch und die Motordrehzahl erhält. The invention relates to a method for controlling a work machine with a working hydraulics. In particular, the invention relates to a control method for a mobile work machine with an internal combustion engine having an engine control, and with at least one drivingly connected to the internal combustion engine hydraulic pump for a hydraulic system, in particular for a working hydraulics of the mobile work machine, and with a control computer of the mobile work machine from the engine control receives a value for the current fuel consumption and the engine speed.

Mobile Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeuge, wie insbesondere Gabelstapler, weisen eine Hydraulik auf, beispielsweise etwa eine Arbeitshydraulik auf. Durch eine solche Arbeitshydraulik können etwa die Funktionen eines Hubmastes mit einem Lastaufnahmemittel, wie Anheben und Neigen des Lastaufnahmemittels bei einem Gabelstapler angetrieben werden. Bei durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen mobilen Arbeitsmaschinen wird hierfür mindestens eine Hydraulikpumpe durch den Verbrennungsmotor angetrieben. Weiterhin sind auch mobile Arbeitsmaschinen mit einem hydrostatischen Fahrantrieb bekannt, bei denen die Antriebsräder mit Hydraulikmotoren verbunden sind, die wiederum von einer von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hydraulikpumpe mit Druckmittel versorgt werden. Hydrostatische Antriebe arbeiten dabei häufig mit einem geschlossenen Druckmittelkreis, in den durch eine Speisevorrichtung Druckmittel permanent zugeführt und durch einen Spülkreis aus dem Druckmittelkreis abgeleitet wird. Für diese Speisevorrichtung ist es bekannt, eine als Konstantpumpe ausgebildete Speisepumpe einzusetzen, die ebenfalls von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird und zumeist in einem mit dem Verbrennungsmotor fest verbundenen Antriebsstrang angeordnet ist. Mobile machines, such as industrial trucks, in particular forklifts, have a hydraulic, for example, about a working hydraulics. By such a working hydraulics, for example, the functions of a lifting mast can be driven with a load handling device, such as lifting and tilting the lifting device in a forklift. In driven by an internal combustion engine mobile machines for this purpose at least one hydraulic pump is driven by the internal combustion engine. Furthermore, mobile machines with a hydrostatic drive are known in which the drive wheels are connected to hydraulic motors, which in turn are supplied by a driven by the engine hydraulic pump with pressure medium. Hydrostatic drives often work with a closed pressure medium circuit, in which pressure medium is permanently supplied by a supply device and is discharged through a rinsing circuit from the pressure medium circuit. For this feeding device, it is known to use a feed pump designed as a fixed displacement pump, which is likewise driven by the internal combustion engine and is usually arranged in a drive train fixedly connected to the internal combustion engine.

Bei mobilen Arbeitsmaschinen kann die Lenkung durch einen hydraulischen Aktuator betätigt werden. Hierfür ist bekannt, eine Hydraulikpumpe, beispielsweise für die Versorgung der Arbeitshydraulik, so auszulegen, dass stets ein ausreichend hoher Drucküberschuss erzeugt werden kann und durch ein Prioritätsventil sowie eine Druckregelung ein ausreichend hoher Arbeitsdruck für die hydraulische Lenkung sicher gestellt wird. Weiterhin ist es dabei erforderlich, die Drehzahl des Verbrennungsmotors so zu steuern, dass stets der mindestens erforderliche Druck zur Verfügung steht. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Hydraulikpumpe entsprechend groß dimensioniert ist und Verlustleistung entsteht. In mobile machines, the steering can be actuated by a hydraulic actuator. For this purpose, it is known to design a hydraulic pump, for example for the supply of the working hydraulics, so that always a sufficiently high pressure surplus can be generated and a sufficiently high working pressure for the hydraulic steering is ensured by a priority valve and a pressure control. Furthermore, it is necessary to control the speed of the engine so that the minimum required pressure is always available. A disadvantage of this prior art is that the hydraulic pump is dimensioned correspondingly large and power loss occurs.

Zur Vermeidung dieser geschilderten Nachteile wurde eine Druckmittelversorgung für die Lenkung über ein Druckspeicher entwickelt, sodass das Hydrauliksystem keine kontinuierliche, dabei jedoch auch variable Menge an Druckmittel mit einem Mindestdruck zur Verfügung stellen muss. To avoid these disadvantages, a pressure medium supply for the steering has been developed via a pressure accumulator, so that the hydraulic system does not have to provide a continuous, but also variable amount of pressure medium with a minimum pressure.

Vorteilhaft kann bei einem solchen hydraulischen System eine Konstantpumpe eingesetzt werden, die zwei oder mehr Stufen aufweist, die einzelnen hinzugeschaltet werden können. Eine Konstantpumpe liefert ein Fördervolumen, die direkt von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängt. Daher kann mit dem Hinzuschalten einer zweiten Stufe ein größeres Fördervolumen bei kleinerer Drehzahl erreicht werden und auch im Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors mit geringer Drehzahl das maximale Schluckvolumen der Verbraucher der Arbeitshydraulik gefördert werden. Beispielsweise kann somit auch bei niedriger Drehzahl die maximale Hubgeschwindigkeit bei einem Gabelstapler erreicht werden und zugleich durch die geringere Motordrehzahl das Geräuschniveau abgesenkt werden. Advantageously, in such a hydraulic system, a constant displacement pump can be used which has two or more stages, which can be connected to the individual. A constant displacement pump delivers a delivery volume that depends directly on the speed of the internal combustion engine. Therefore, with the addition of a second stage, a larger delivery volume can be achieved at a lower speed and also in the partial load operation of the internal combustion engine at low speed, the maximum displacement of the consumers of the working hydraulics are promoted. For example, thus, even at low speed, the maximum lifting speed can be achieved in a forklift and at the same time the noise level can be lowered by the lower engine speed.

Beim Hinzuschalten einer Konstantpumpe durch ein Stromregelventil, indem ein leerer Umlauf beendet und eine Verbindung mit einer Förderleitung hergestellt wird, ergibt sich das Problem, dass auf den Verbrennungsmotor das volle Widerstandsmoment der hinzu geschalteten Pumpenstufe sofort einwirkt. Wenn der Verbrennungsmotor in seinem momentanen Betriebspunkt keine Drehmomentreserve in der entsprechenden Größe aufweist, kann durch Überlast der Verbrennungsmotor zum Stillstand gebracht werden. When connecting a constant-flow pump through a flow control valve by an empty circulation ends and a connection with a delivery line is made, there is the problem that acts on the internal combustion engine, the full modulus of the pump stage added immediately. If the internal combustion engine has no torque reserve of the appropriate size at its current operating point, the internal combustion engine can be brought to a standstill by overloading.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer mobilen Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten Hydraulikpumpe zur Verfügung zu stellen, mit dem das Betriebsverhalten verbessert werden kann. It is an object of the present invention to provide a method for controlling a mobile work machine with an internal combustion engine and at least one hydraulic pump coupled to the internal combustion engine with which the operating behavior can be improved.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer mobilen Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a method for controlling a mobile work machine having the features of independent patent claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Steuerungsverfahren für eine mobile Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Motorsteuerung aufweist, und mit mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor trieblich verbundenen Hydraulikpumpe für eine Hydraulikanlage, insbesondere für eine Arbeitshydraulik der mobilen Arbeitsmaschine, und mit einem Steuerungsrechner der mobilen Arbeitsmaschine, der von der Motorsteuerung einen Wert für die Motordrehzahl erhält, der Steuerungsrechner die Hydraulikpumpe als Last nur zuschaltet, wenn ein zu erwartendes Widerstandsmoment der Hydraulikpumpe kleiner ist als eine Drehmomentreserve des Verbrennungsmotors als Differenzwert aus einem maximalen Drehmoment bei der Motordrehzahl und einem Ist-Motormoment. Wenn ein Verbrennungsmotor geregelt auf eine bestimmte Drehzahl im konstanten nicht beschleunigenden oder verzögernden Betrieb ist, so besteht für diese Drehzahl ein maximales Drehmoment, dass der Verbrennungsmotor abgeben kann. Hiervon wird erfindungsgemäß abhängig gemacht, ob die Hydraulikpumpe zugeschaltet werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, den Verbrennungsmotor unbeabsichtigt zu stoppen. The object is achieved in that in a control method for a mobile machine with an internal combustion engine having an engine control, and at least one drivingly connected to the engine hydraulic pump for a hydraulic system, in particular for a working hydraulics of the mobile machine, and with a control computer the mobile work machine, the engine control of the value of the engine speed receives, the control computer, the hydraulic pump as a load only on when an expected resistance torque of the hydraulic pump is less than a torque reserve of the engine as the difference value of a maximum torque at the engine speed and an actual engine torque. When an internal combustion engine is controlled to a certain speed in constant non-accelerating or decelerating operation, there is a maximum torque for this speed that the engine can deliver. From this it is made according to the invention dependent on whether the hydraulic pump can be switched on without the risk of inadvertently stopping the internal combustion engine.

In mobilen Arbeitsmaschinen werden häufig Industriemotoren als kompakte Einheiten einschließlich einer Motorsteuerung eingesetzt. Bei diesen steht in vielen Fällen kein Sensorwert oder Parameterwert aus der Motorsteuerung für das tatsächliche Motordrehmoment bzw. die bei der Drehzahl noch vorhandene Drehmomentreserve zur Verfügung. In mobile work machines, industrial engines are often used as compact units including a motor control. In many cases, there is no sensor value or parameter value from the motor control for the actual motor torque or the torque reserve still available at the rotational speed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass der Steuerungsrechner von der Motorsteuerung den aktuellen Kraftstoffverbrauch erhält und aus dem Kraftstoffverbrauch eine aktuelle Motorleistung und mithilfe der Motordrehzahl aus der Motorleistung ein Ist-Motordrehmoment bestimmt. According to an advantageous embodiment of the invention, it is therefore proposed that the control computer receives the current fuel consumption from the engine control and determines from the fuel consumption a current engine power and using the engine speed from the engine power an actual engine torque.

Die abgegebene Leistung P_ist eines Verbrennungsmotors ist proportional zum momentanen Kraftstoffverbrauch. Beispielsweise entspricht für Diesel als Kraftstoff es einem Erfahrungswert, dass einem Verbrauch von 1 l/h eine Leistung von ungefähr 3,33 kW entspricht. Das Ist-Motordrehmoment kann aus der abgegebenen Leistung P_ist geteilt durch die Winkelgeschwindigkeit ω mit ω = 2·π·Motordrehzahl bestimmt werden. Wenn der Verbrennungsmotor allein die Hydraulikpumpe antreibt, beispielsweise wenn eine mobile Arbeitsmaschine sich im Stillstand befindet und die Hydraulikpumpe zur Versorgung einer Arbeitshydraulik dient, entspricht das Ist-Motordrehmoment dem aufgenommenen Drehmoment der Hydraulikpumpe. Dies ermöglicht vorteilhaft weitere Einschätzungen beispielsweise des von der Hydraulikpumpe erzeugten Drucks, aber auch eine Abschätzung der Belastung des Verbrennungsmotors. Eine Hydraulikpumpe kann sehr schnell ihr Widerstandsmoment erhöhen, sei es als geregelte Hydraulikpumpe, wenn die Regelung betätigt wird, oder wenn durch eine geeignete Ventileinrichtung die Hydraulikpumpe als Last auf den den Verbrennungsmotor aufgeschaltet wird. Dies birgt die Gefahr in sich, dass der Verbrennungsmotor nicht schnell genug hochgeregelt werden kann, wenn bereits das Ist-Drehmoment sehr hoch ist und es im Extremfall zum Stillstand des Motors, einem „abwürgen“, kommen kann. The output power P_act of an internal combustion engine is proportional to the instantaneous fuel consumption. For example, for diesel as a fuel, it is an empirical value that a consumption of 1 l / h corresponds to a power of approximately 3.33 kW. The actual engine torque may be determined from the output power P_act divided by the angular velocity ω at ω = 2 · π · engine speed. When the internal combustion engine alone drives the hydraulic pump, for example, when a mobile work machine is at a standstill and the hydraulic pump is for supplying working hydraulics, the actual motor torque corresponds to the absorbed torque of the hydraulic pump. This advantageously allows further assessments, for example of the pressure generated by the hydraulic pump, but also an estimate of the load of the internal combustion engine. A hydraulic pump can very quickly increase its resistance torque, be it as a regulated hydraulic pump when the control is actuated, or when the hydraulic pump is applied as a load to the internal combustion engine by a suitable valve device. This entails the risk that the internal combustion engine can not be upshifted quickly enough if the actual torque is already very high and, in extreme cases, the engine may stall, "stalling".

Es können mindestens zwei Hydraulikpumpen vorgesehen sein und die zweite Hydraulikpumpe kann bedarfsabhängig zugeschaltet werden. At least two hydraulic pumps can be provided and the second hydraulic pump can be switched on as required.

Eine Hydraulikanlage kann dann kostengünstig durch mehrere Hydraulikpumpen in Form beispielsweise von Konstantpumpen mit Druckmittel versorgt werden, die bedarfsabhängig zugeschaltet werden. Dadurch ergeben sich Kostenvorteile und es wird Bauraum eingespart durch beispielsweise zwei Konstantpumpen ohne Regeleinrichtungen. A hydraulic system can then be supplied inexpensively by a plurality of hydraulic pumps in the form of, for example, constant displacement pumps with pressure medium, which are switched on demand. This results in cost advantages and space is saved by, for example, two constant pumps without control devices.

Vorteilhaft versorgen die zwei Hydraulikpumpen eine Arbeitshydraulik mit Druckmittel und wird das Widerstandsmoment der zweiten Hydraulikpumpe von dem Steuerungsrechner als Verhältnis des Schluckvolumens der zweiten Hydraulikpumpe durch das Schluckvolumen der ersten Hydraulikpumpe multipliziert mit dem Drehmomentanteil der ersten Hydraulikpumpe angenommen. Advantageously, the two hydraulic pumps supply working hydraulics with pressure medium, and the resistance torque of the second hydraulic pump is assumed by the control computer as the ratio of the displacement of the second hydraulic pump by the displacement of the first hydraulic pump multiplied by the torque portion of the first hydraulic pump.

Dadurch kann vorteilhaft das für eine Arbeitshydraulik nötige Fördervolumen durch die zweite Stufe bzw. zweite Hydraulikpumpe bereits bei einer deutlich niedrigeren Drehzahl des Verbrennungsmotors erreicht werden. Dies ergibt Vorteile in Bezug auf Kraftstoffverbrauch und Geräuschentwicklung. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann sichergestellt werden, dass durch das Aufschalten der zweiten Stufe bzw. zweiten Hydraulikpumpe noch eine ausreichende Drehmomentreserve des Verbrennungsmotors besteht und dieser nicht durch eine zu hohe Belastung gestoppt wird. Wenn der von einer ersten Hydraulikpumpe aufgenommene Drehmomentanteil bekannt ist und es wird eine zweite Hydraulikpumpe hinzugeschaltet, so erzeugt die zweite Hydraulikpumpe bzw. zweite Stufe ein erwartetes Widerstandsmoment, das proportional im Verhältnis der Schluckvolumina der beiden Hydraulikpumpen ist, da in dem Hydraulikkreis der Arbeitshydraulik nur ein Druck besteht. Hat beispielsweise eine erste Stufe bzw. erste Hydraulikpumpe ein Schluckvolumen von 23 cm3 und eine zweite Hydraulikpumpe bzw. zweite Stufe ein solches von 10 cm3, so ist der erwartete Widerstandswert der zweiten Hydraulikpumpe im Verhältnis zu dem Drehmomentanteil der erste Hydraulikpumpe wie 10/23. Das gesamte, auf den Motor durch die zwei Hydraulikpumpen wirkende Drehmoment steigt im Verhältnis (23 + 10)/23 = 1,44. As a result, the necessary for a working hydraulic displacement by the second stage or second hydraulic pump can be achieved even at a significantly lower speed of the internal combustion engine advantageous. This provides advantages in terms of fuel consumption and noise. By means of the method according to the invention, it can be ensured that there is still a sufficient reserve of torque of the internal combustion engine due to the switching on of the second stage or second hydraulic pump, and this is not stopped by an excessively high load. When the torque fraction received by a first hydraulic pump is known and a second hydraulic pump is connected, the second hydraulic pump or second stage generates an expected resisting torque which is proportional to the displacement of the two hydraulic pumps, since only one in the hydraulic circuit of the working hydraulics Pressure exists. If, for example, a first stage or first hydraulic pump has a displacement of 23 cm 3 and a second hydraulic pump or second stage 10 cm 3 , the expected resistance of the second hydraulic pump is 10/23 relative to the torque component of the first hydraulic pump , The total torque acting on the engine through the two hydraulic pumps increases in the ratio (23 + 10) / 23 = 1.44.

Es kann vereinfachend als Drehmomentanteil der ersten Hydraulikpumpe das Ist-Motordrehmoment genommen werden. It can simplifying the torque component of the first hydraulic pump, the actual engine torque can be taken.

Beispielsweise im Fall eines hydrostatischen Fahrantriebs und einer parallelen Betätigung einer Arbeitshydraulik und der Fahrhydraulik ist offen, woraus das ist-Motor Drehmoment resultiert. In einem solchen Fall kann vereinfachend angenommen werden, dass das ist-Motor Drehmoment in vollem Maße durch die Arbeitshydraulik verursacht wird bzw. die erste Hydraulikpumpe. Da das erwartete Widerstandsmoment der zweiten Hydraulikpumpe bzw. zweiten Stufe bezogen auf den Drehmomentanteil der ersten Hydraulikpumpe berechnet wird, kann ein Fehler nicht zu einem Stoppen des Verbrennungsmotors führen. For example, in the case of a hydrostatic drive and a parallel operation of a working hydraulics and the driving hydraulics is open, resulting in the is-motor torque results. In such a case, it can be assumed for simplicity that the actual engine torque is caused in full by the working hydraulics or the first hydraulic pump. Since the expected resistance torque of the second hydraulic pump or second stage is calculated based on the torque component of the first hydraulic pump, an error can not lead to a stop of the internal combustion engine.

Vorteilhaft können weitere Hydraulikpumpen stufenweise zugeschaltet werden. Advantageously, further hydraulic pumps can be switched in stages.

Das zuvor beschriebene Verfahren kann auch für eine Mehrzahl von Stufen oder Hydraulikpumpen angewandt werden, die jeweils zusätzlich hinzugeschaltet werden. Alle bisher bereits zugeschalteten Hydraulikpumpe können dann für das Verfahren als eine Stufe betrachtet werden. The method described above can also be used for a plurality of stages or hydraulic pumps, which are each additionally connected. All previously connected hydraulic pump can then be considered as a stage for the process.

Die Hydraulikpumpe kann eine Konstantpumpe sein. The hydraulic pump can be a constant pump.

Die Bestimmung des ist-Motordrehmoments bringt Vorteile bei dem hinzuschalten von Hydraulikpumpen als Last oder hoch regeln von Hydraulikpumpen, wenn diese regelbar sind. Besonders vorteilhaft ist das Verfahren jedoch in Bezug auf Konstantpumpen, die als Last beispielsweise durch ein Proportional- oder Stromregelventil dosiert zugeschaltet werden. The determination of the engine's torque has advantages in adding hydraulic pumps as load or high regulating hydraulic pumps, if they are controllable. However, the method is particularly advantageous with respect to fixed displacement pumps, which are switched on as a load, for example by a proportional or flow control valve.

Die Aufgabe gilt wird auch gelöst durch eine mobile Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Motorsteuerung aufweist, und mit mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor trieblich verbundenen Hydraulikpumpe für eine Hydraulikanlage, insbesondere für eine Arbeitshydraulik der mobilen Arbeitsmaschine, und mit einem Steuerungsrechner der ein zuvor beschriebenes Verfahren durchführt. The object is also achieved by a mobile machine with an internal combustion engine having an engine control, and with at least one drivingly connected to the engine hydraulic pump for a hydraulic system, in particular for a working hydraulics of the mobile machine, and with a control computer of a previously described method performs.

Die mobile Arbeitsmaschine kann insbesondere ein Flurförderzeug sein, beispielsweise ein Gabelstapler mit einer Hubhydraulik als Arbeitshydraulik. Es ergeben sich die bereits zuvor geschilderten Vorteile. The mobile working machine may in particular be an industrial truck, for example a forklift with a lifting hydraulics as working hydraulics. This results in the advantages already described above.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur eine Pumpeneinheit 1 bei der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt. Eine Antriebsachse 2 wird von einem nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor angetrieben und ist mit einer Konstantpumpe 3 als erste Hydraulikpumpe 4 verbunden, die als erste Stufe genutzt wird und in eine Versorgungsleitung 5 einer Arbeitshydraulik Druckmittel aus einer Anschlussleitung 6 eines Druckmitteltanks fördert. Die Konstantpumpe 3 hat ein Schluckvolumen von 23 cm3. Ein Umlaufventil 7 ermöglicht es, die erste Hydraulikpumpe 4 aus einem Leerumlauf zuzuschalten. Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figure. Here, the figure shows a pump unit 1 in which the inventive method is used. A drive axle 2 is driven by an internal combustion engine, not shown, and is equipped with a constant pump 3 as the first hydraulic pump 4 connected, which is used as a first stage and in a supply line 5 a working hydraulic pressure medium from a connecting line 6 promotes a pressure fluid tank. The constant pump 3 has a swallowing volume of 23 cm 3 . A circulation valve 7 allows the first hydraulic pump 4 switch off from an idle cycle.

Eine zweite Hydraulikpumpe 8, ebenfalls als Konstantpumpe 3, ist mit der Antriebsachse 2 verbunden und kann parallel zu der ersten Hydraulikpumpe 4 ebenfalls in die Versorgungsleitung 5 der Arbeitshydraulik Druckmittel aus der Anschlussleitung 6 fördern. Dabei ermöglicht ein Proportional-Stromregelventil 9 es, einen Leerumlauf 10 zu schließen und dadurch die zweite Hydraulikpumpe 8 zuzuschalten. Zwischen der zweiten Hydraulikpumpe 8 und der Versorgungsleitung 5 der Arbeitshydraulik ist noch ein Rückschlagventil 11 angeordnet. A second hydraulic pump 8th , also as constant pump 3 , is with the drive axle 2 connected and can be parallel to the first hydraulic pump 4 also in the supply line 5 the working hydraulics pressure medium from the connection line 6 promote. This allows a proportional flow control valve 9 it, a free pass 10 to close and thereby the second hydraulic pump 8th to switch on. Between the second hydraulic pump 8th and the supply line 5 the working hydraulics is still a check valve 11 arranged.

Eine weitere dargestellte Konstantpumpe 3 als weitere Hydraulikpumpe 12 weist ein Schluckvolumen von 9 cm3 auf und ist ebenfalls mit der Antriebsachse 2 verbunden. Die weitere Hydraulikpumpe 12 dient als Speisepumpe eines nicht weiter dargestellten hydrostatischen Fahrantriebs. Die mobile Arbeitsmaschine kann jedoch auch an der Ausführungsformen eines Fahrantriebs aufweisen. Another illustrated constant pump 3 as another hydraulic pump 12 has a displacement of 9 cm 3 and is also with the drive axle 2 connected. The further hydraulic pump 12 serves as a feed pump of a hydrostatic drive not shown. However, the mobile work machine can also have on the embodiments of a traction drive.

Wenn der Verbrennungsmotor beispielsweise im Stillstand eines Gabelstaplers als Ausführungsbeispiel für eine mobile Arbeitsmaschine die Antriebsachse 2 antreibt, um eine Last mit der Arbeitshydraulik und einem Hubmast anzuheben, so kann durch den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors der Steuerungsrechner ein Ist-Drehmoment bestimmen, das beim Betrieb in der erste Stufe allein von der ersten Hydraulikpumpe 4 aufgenommen wird. Wenn eine Berechnung ergibt, dass eine Drehmomentreserve groß genug ist, um einem erwarteten Widerstandsmoment der zweiten Hydraulikpumpe 8 zu entsprechen, hier im Verhältnis der Schluckvolumen dem 0,44 fachen des Widerstandsmoments der ersten Hydraulikpumpe 4, entsprechend dem Ist-Drehmoment, so kann das Proportional-Stromregelventil 9 betätigt werden und die zweite Hydraulikpumpe hinzugeschaltet werden. Dadurch steigt das Gesamtfördervolumen bzw. Schluckvolumen auf 33 cm3 und es kann beispielsweise die maximale Hubgeschwindigkeit bei einer deutlich niedrigeren Motordrehzahl und Geräuschentwicklung des Verbrennungsmotors erreicht werden. Dabei kann der Steuerrechner anhand der Änderung des Schluckvolumens auch die erforderliche Änderung der Drehzahl bestimmen und überprüfen, ob in diesem Betriebspunkt ein ausreichendes maximales Drehmoment vorhanden ist. When the internal combustion engine, for example, at standstill of a forklift as an embodiment of a mobile machine, the drive axle 2 drives to raise a load with the working hydraulics and a mast, so by the fuel consumption of the internal combustion engine, the control computer can determine an actual torque that when operating in the first stage alone from the first hydraulic pump 4 is recorded. If a calculation shows that a torque reserve is large enough to an expected resistance torque of the second hydraulic pump 8th to correspond, here in the ratio of the swallowing volume 0.44 times the resistance moment of the first hydraulic pump 4 , according to the actual torque, so the proportional flow control valve 9 be actuated and the second hydraulic pump are connected. As a result, the total delivery volume or displacement increases to 33 cm 3 and, for example, the maximum lifting speed can be achieved at a significantly lower engine speed and noise development of the internal combustion engine. In this case, the control computer can also determine the required change in the rotational speed based on the change in the intake volume and check whether sufficient maximum torque is available at this operating point.

Claims (8)

Steuerungsverfahren für eine mobile Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Motorsteuerung aufweist, und mit mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor trieblich verbundenen Hydraulikpumpe (4, 8) für eine Hydraulikanlage, insbesondere für eine Arbeitshydraulik der mobilen Arbeitsmaschine, und mit einem Steuerungsrechner der mobilen Arbeitsmaschine, der von der Motorsteuerung einen Wert für die Motordrehzahl erhält, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsrechner die Hydraulikpumpe (8) als Last nur zuschaltet, wenn ein zu erwartendes Widerstandsmoment der Hydraulikpumpe (8) kleiner ist als eine Drehmomentreserve des Verbrennungsmotors als Differenzwert aus einem maximalen Drehmoment bei der Motordrehzahl und einem Ist-Motormoment. Control method for a mobile work machine with an internal combustion engine having a motor control, and at least a hydraulic pump drivingly connected to the internal combustion engine ( 4 . 8th ) for a hydraulic system, in particular for a working hydraulics of the mobile working machine, and with a control computer of the mobile working machine, which receives from the engine control a value for the engine speed, characterized in that the control computer, the hydraulic pump ( 8th ) as a load only when an expected resistance moment of the hydraulic pump ( 8th ) is smaller than a torque reserve of the internal combustion engine as a difference value of a maximum torque at the engine speed and an actual engine torque. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsrechner von der Motorsteuerung den aktuellen Kraftstoffverbrauch erhält und aus dem Kraftstoffverbrauch eine aktuelle Motorleistung und mithilfe der Motordrehzahl aus der Motorleistung das Ist-Motordrehmoment bestimmt. Control method according to claim 1, characterized in that the control computer receives from the engine control the current fuel consumption and from the fuel consumption, a current engine power and using the engine speed from the engine power determines the actual engine torque. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hydraulikpumpen (4, 8) vorgesehen sind und die zweite (8) Hydraulikpumpe bedarfsabhängig zugeschaltet wird. Control method according to claim 1 or 2, characterized in that at least two hydraulic pumps ( 4 . 8th ) and the second ( 8th ) Hydraulic pump is switched on demand. Steuerungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Hydraulikpumpen (4, 8) eine Arbeitshydraulik mit Druckmittel versorgen und das Widerstandsmoment der zweiten Hydraulikpumpe (8) von dem Steuerungsrechner als Verhältnis des Schluckvolumens der zweiten Hydraulikpumpe (8) durch das Schluckvolumen der ersten Hydraulikpumpe (4) multipliziert mit dem Drehmomentanteil der ersten Hydraulikpumpe (4) angenommen wird. Control method according to claim 3, characterized in that the two hydraulic pumps ( 4 . 8th ) supply working hydraulics with pressure medium and the resistance moment of the second hydraulic pump ( 8th ) from the control computer as the ratio of the displacement of the second hydraulic pump ( 8th ) by the displacement of the first hydraulic pump ( 4 ) multiplied by the torque portion of the first hydraulic pump ( 4 ) Is accepted. Steuerungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vereinfachend als Drehmomentanteil der ersten Hydraulikpumpe (4) das Ist-Motordrehmoment genommen wird. Control method according to claim 4, characterized in that simplifying as the torque component of the first hydraulic pump ( 4 ) the actual engine torque is taken. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Hydraulikpumpen stufenweise zugeschaltet werden können. Control method according to one of claims 1 to 5, characterized in that further hydraulic pumps can be switched in stages. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (4, 8) eine Konstantpumpe (3) ist. Control method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hydraulic pump ( 4 . 8th ) a fixed displacement pump ( 3 ). Mobile Arbeitsmaschine mit einem Verbrennungsmotor, der eine Motorsteuerung aufweist, und mit mindestens einer mit dem Verbrennungsmotor trieblich verbundenen Hydraulikpumpe (4, 8) für eine Hydraulikanlage, insbesondere für eine Arbeitshydraulik der mobilen Arbeitsmaschine, und mit einem Steuerungsrechner der ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführt. Mobile work machine having an internal combustion engine having an engine control, and at least one hydraulic pump drivingly connected to the internal combustion engine ( 4 . 8th ) for a hydraulic system, in particular for a working hydraulics of the mobile work machine, and with a control computer which performs a method according to one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113310706A (en) * 2021-05-14 2021-08-27 湘潭大学 Method for diagnosing resistance increasing fault of liquid cooling pipeline of electric automobile based on electronic water pump
CN113819103A (en) * 2021-11-24 2021-12-21 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 Power control hydraulic system and control method for skid steer loader

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