DE4440304C2 - Gerät und Verfahren zur Steuerung eines Hydrauliksystems - Google Patents
Gerät und Verfahren zur Steuerung eines HydrauliksystemsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Steuerung eines Hydraulik
systems gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 2.
Ein solches Gerät und ein solches Verfahren sind aus der EP 0 545 271 A1 bekannt, auf die
weiter unten näher eingegangen wird.
Hydraulische Baugeräte umfassen bekanntlich Pumpen variabler Verdrängung und Arbeits
werkzeuge wie Kranausleger, Arme und Kübel, die Hydraulikzylinder als Stellantriebe aufwei
sen. Die Manipulation solcher Arbeitswerkzeuge wird ausgeführt, indem Manipulatoren wie
Schalthebel, Pedale und Hebel, die nahe dem Fahrersitz angeordnet sind, betätigt werden.
Andererseits sind die Geschwindigkeit jedes Arbeitswerkzeugs und das Geschwindigkeitsver
hältnis des Arbeitswerkzeugs zu anderen, diesem zugeordneten Arbeitswerkzeugen proportio
nal zu dem Manipulationsmaß und dem Manipulationsverhältnis des Manipulators, welcher
dem Arbeitswerkzeug zugeordnet ist. Um den Geschwindigkeitsanforderungen jedes Arbeits
werkzeugs zu genügen, ist jede Pumpe so ausgelegt, daß sie eine Menge Betriebsöl propor
tional zu dem Manipulationsmaß des Manipulators fördert.
In der EP 0 545 271 A1 ist ein Gerät zur Steuerung eines Hydrauliksystems beschrieben, bei
welchem die Durchflußleistung eines von einer Hydraulikpumpe abgegebenen Öls so
gesteuert wird, daß die Ausgangsleistung eines die Pumpe antreibenden Motors extrem
ausgenutzt wird, ohne den Motor zu überlasten. Bei Überlastung des Motors würde nämlich
die Drehzahl absinken und der Motor könnte schließlich zum Stillstand kommen. Um das zu
verhindern, wird bei dem bekannten Gerät ein Regler mit einem Druckrückführungssignal aus
der Pumpe selbst versorgt.
Nachteilig ist, daß bei derartigen Hydrauliksystemen aufgrund der mechanischen Beschrän
kung der maximalen Förderölmenge einer Pumpe die Summe der erforderlichen Pumpenför
derölmengen, die einem Manipulationsbefehlssignal entspricht, die maximale Förderölmenge
bei sich veränderndem Belastungsdruck, wie beispielsweise beim Baggern, Laden oder Planieren,
überschreiten kann. Wenn in einem solchen Fall Arbeitswerkzeuge zusammenarbei
ten, kann es vorkommen, daß das vorhandene Geschwindigkeitsverhältnis jedes Arbeitswerk
zeuges zu den anderen, ihm zugeordneten Arbeitswerkzeugen nicht dem Manipulationsver
hältnis entspricht, das auf einem entsprechenden Manipulationsbefehlssignal für das Arbeits
werkzeug basiert. Das bedeutet, die Geschwindigkeit des Arbeitswerkzeuges und das Ge
schwindigkeitsverhältnis des Arbeitswerkzeuges zu jedem ihm zugeordneten Arbeitswerkzeug
können aufgrund von Änderungen in den Arbeitsbedingungen und den Belastungsdrücken
nicht dem Manipulationsbefehlssignal entsprechen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät und ein Verfahren der im Oberbegriff der
Patentansprüche 1 bzw. 2 angegebenen Art zu schaffen, die es ermöglichen, daß die
Geschwindigkeit jedes Arbeitswerkzeugs und das Geschwindigkeitsverhältnis des
Arbeitswerkzeugs zu den anderen Arbeitswerkzeugen, welche diesem zugeordnet sind, dem
Manipulationsverhältnis auf der Basis eines entsprechenden Manipulationsbefehlssignals für
das Arbeitswerkzeug unabhängig von Änderungen in den Arbeitsumständen und dem
Belastungsdruck entsprechen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Gerät und ein Verfahren mit den in den
Patentansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmalen bzw. Schritten gelöst.
Erfindungsgemäß wird durch eine jeder Hyraulikpumpe zugeordnete
Pumpenförderölmengenerfassungseinrichtung die Förderölmenge der Hydraulikpumpen
erfaßt. Das dient dazu, ein Ist-Pumpenförderölmengensignal QREAL zu liefern, das durch die
Pumpenförderölmengensteuereinheit benutzt wird, um ein Steuersignal VPUMP zu erzeugen,
das an ein Ventil einer Pumpe angelegt wird, um die Pumpenförderölmenge zu steuern,
wodurch die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist Gegenstand des Un
teranspruchs.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltbild des Gesamtsystems eines hydraulischen Baugeräts, bei
welchem ein Motor-Pumpen-Steuergerät verwendet wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Motor-Pumpen-Steuergeräts, das in dem Bau
gerät mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau verwendet wird; und
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung von Motor und
Pumpen des Baugeräts nach Fig. 1.
Fig. 1 ist ein Schaltbild, das das Gesamtsystem eines Baugeräts darstellt, bei welchem ein
Motor-Pumpen-Steuergerät verwendet wird.
Das Baugerät umfaßt einen Motor 80 als eine Energiequelle, ein Paar hydraulische Pumpen
25a und 25b, die durch den Motor 80 angetrieben werden und eine variable Verdrängung ha
ben, und Stellantriebe 105a und 105b, welche als ein Paar Hydraulikzylinder 105a und 105b
ausgebildet sind, die entsprechende Arbeitswerkzeuge betätigen.
Ein Paar solenoidgesteuerte Proportionalölmengensteuerventile 95a und 95b ist in Ölleitun
gen vorgesehen, die zwischen den Hydraulikpumpen 25a und 25b und den Hydraulikzylindern
105a und 105b vorgesehen sind. Die Proportionalölmengensteuerventile 95a und 95b dienen
dazu, eine Verbindung der entsprechenden Ölleitung gemäß einem vorgegebenen Eingangs
signal zu schalten und die Förderölmenge so einzustellen, daß sie proportional zu dem Ein
gangssignal ist.
Das Baugerät umfaßt weiterhin ein Paar solenoidgesteuerte Proportionalventile 35a und 35b,
die jeweils geeignet sind, die Förderölmengen der Hydraulikpumpen 25a und 25b entspre
chend vorgegebenen Eingangssignalen einzustellen.
Das Baugerät weist auch eine Steuereinrichtung auf, um den Gesamtbetrieb des Baggers
elektronisch zu steuern. Die Steuereinrichtung umfaßt einen Manipulator 10 für Arbeitswerk
zeuge, eine mit einem Mikrocomputer versehene Steuereinrichtung 85, eine Motordrehzah
lerfassungseinrichtung 45, ein Paar Pumpenförderölmengenerfassungseinrichtungen 55a und
55b für die von den Pumpen geförderte Ölmenge und ein Paar Pumpenförderdruckerfas
sungseinrichtungen 65a und 65b.
Grundsätzlich wird das Hydrauliksystem des Baugerätes elektronisch gesteuert, um den so
lenoidgesteuerten Proportionalventilen 35a und 35b eine Ölmenge zuzuführen, die proportio
nal zu dem Manipulationsmaß des Manipulators 10 ist, indem eine Berechnung durch die
Steuereinrichtung 85 auf der Basis der Motordrehzahldaten aus der Motordrehzahlerfas
sungseinrichtung 45 und der Pumpenförderdruckänderungsdaten aus den Pumpenförder
druckerfassungseinrichtungen 65a und 65b ausgeführt wird, so daß die Ansaugleistung jeder
Hydraulikpumpe 25a und 25b der maximalen Ausgangsleistung des Motors 80 entspricht. Das
Hydrauliksystem wird auch betätigt, um durch die Ölmengensteuerventile 95a und 95b die
Ölmenge zu steuern, die den Hydraulikzylindern 105a und 105b zugeführt wird, so daß sie
dem Manipulationsmaß und dem Manipulationsverhältnis des Manipulators 10 entspricht.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des Motor-Pumpen-Steuergeräts, das in dem Baugerät mit dem
zuvor erläuterten Aufbau verwendet wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt das Motor-Pumpen-Steuergerät eine Manipulationsberech
nungseinheit 20. Diese dient dazu, ein Manipulationsbefehlssignal aus dem Manipulator 10 zu
erfassen und ein Bezugseingangssignal QREF für die Steuerung der durch die Pumpe geför
derten Ölmenge, das indikativ für den Ölmengenwert, der von der Pumpe gefördert werden
muß, und proportional zu dem Manipulationsmaß ist, auf der Grundlage des erfaßten Mani
pulationsbefehlssignals zu berechnen und außerdem ein Bezugseingangssignal VREF für die
Arbeitswerkzeuggeschwindigkeitssteuerung, das indikativ für den erforderlichen Arbeitswerk
zeugsgeschwindigkeitswert ist, proportional zu dem Manipulationsmaß und dem Manipulati
onsverhältnis auf der Grundlage des erfaßten Manipulationsbefehlssignals zu berechnen.
Das Motor-Pumpen-Steuergerät umfaßt auch eine Motor-Pumpen-Steuereinheit 70 zur Er
zeugung eines Signals QMAX für die vorliegende maximale von der Pumpe geförderte Ölmenge
durch eine Steuerungsberechnung unter Verwendung eines Fehlers EN (NREF - NREAL) zwi
schen dem Bezugseingangssignal der Motordrehzahl NREF für die Motorsteuerung zur Erhal
tung der maximalen Leistung des Motors und einem Ist-Motordrehzahlsignal NREAL und auf der
Basis eines Pumpenförderdruckänderungssignals PVAR. Das Signal QMAX für die vorliegende
maximale von der Pumpe geförderte Ölmenge aus der Motor-Pumpen-Steuereinheit 70 wird
einer Steuereinheit 30 für die Geschwindigkeit und die Pumpenförderölmenge übermittelt.
Auf der Basis des Bezugseingangssignals QREF aus der Manipulationsberechnungseinheit 20
und des Signals QMAX für die vorliegende maximale von der Pumpe geförderte Ölmenge von
der Motor-Pumpen-Steuereinheit 70 stellt die Steuereinheit 30 für die Geschwindigkeit und die
Pumpenförderölmenge das Bezugseingangssignal QREF und das Bezugseingangssignal VREF
nach. Das von der Steuereinheit 30 für die Geschwindigkeit und die Pumpenförderölmenge
gelieferte Signal wird einer Steuereinheit 40 für die Geschwindigkeit des Arbeitswerkzeugs
und einer Steuereinheit 50 für die Pumpenförderölmenge zugeführt.
Die Steuereinheit 50 für die Pumpenförderölmenge führt eine gesteuerte Berechnung unter
Verwendung eines Fehlers EQ (QREF2 - QREAL) zwischen dem Ausgangssignal der Steuereinheit
30 für die Geschwindigkeit und die Pumpenförderölmenge, d. h. einem anderen Bezugsein
gangssignal QREF für die Pumpenförderölmengensteuerung, und einem Signal QREAL für die Ist-
Pumpenförderölmenge aus der Erfassungseinheit für die Pumpenförderölmenge aus. Durch
die gesteuerte Berechnung erzeugt die Steuereinheit 50 für die Pumpenförderölmenge ein
Steuersignal VPUMP für die Pumpenförderölmenge, das wiederum einem solenoidgesteuerten
Proportionalventil einer Pumpe 60 zugeführt wird, um die Pumpenförderölmenge zu steuern.
Andererseits führt die Steuereinheit 40 für die Arbeitswerkzeuggeschwindigkeit eine gesteu
erte Berechnung unter Verwendung des Ausgangssignals der Steuereinheit 30 für die Ge
schwindigkeit und dis Pumpenförderölmenge, d. h. dem Bezugseingangssignal VREF2 für die
Arbeitswerkzeugsgeschwindigkeitssteuerung aus. Durch die gesteuerte Berechnung erzeugt
die Steuereinheit 40 für die Arbeitswerkzeuggeschwindigkeit ein Steuersignal VMCV für die Ar
beitswerkzeuggeschwindigkeit, das wiederum einem solenoidgesteuerten Proportionalventil
der Motor-Pumpen-Steuereinheit 70 zugeführt wird, um die Geschwindigkeit des Arbeitswerk
zeugs zu steuern.
Die Betriebsweise der Motor-Pumpen-Steuereinheit 70 wird nun im Detail in Verbindung mit
einem in Fig. 3 gezeigten Flußdiagramm erläutert.
In einem ersten Schritt S1, der in Fig. 3 gezeigt ist, wird eine Unterscheidung getroffen, ob ein
Manipulationsbefehlssignal von dem Manipulator 10 erzeugt worden ist. Wenn in dem Schritt
S1 bestimmt worden ist, daß kein Manipulationsbefehlssignal von dem Manipulator 10 erzeugt
worden ist, geht die Prozedur zu einem zweiten Schritt S2 weiter.
In einem zweiten Schritt S2 wird das Signal QMAX für die vorliegende maximale Pumpenför
derölmenge gleich einem Signal Qmin für eine vorliegende minimale Pumpenförderölmenge
gesetzt. Mit anderen Worten wird die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge QMM als
die vorliegende minimale Pumpenförderölmenge Qmin, die mechanisch durch die Punkte lie
ferbar ist, festgelegt.
Wenn andererseits in dem Schritt S1 festgestellt worden ist, daß das Manipulationsbefehls
signal von dem Manipulator 10 erzeugt worden ist, geht die Prozedur zu einem dritten Schritt
53 weiter. In dem dritten Schritt S3 wird die Eingabe eines Bezugseingangssignals NREF für
die Motordrehzahlsteuerung, eines Ist-Motordrehzahlsignals NREAL und eines Pumpenförder
drucks P ausgeführt. Dann wird eine Berechnung eines Pumpenförderdruckänderungssignals
PVAR auf der Basis der eingegebenen Signale ausgeführt.
Anschließend wird ein vierter Schritt S4 ausgeführt, um ein Fehlersignal EN (NREF - NREAL) zwi
schen dem Bezugseingangssignal NREF und dem Ist-Motordrehzahlsignal NREAL zu berechnen,
die beide in dem Schritt S3 ermittelt worden sind.
In einem fünften Schritt S5 wird dann eine Berechnung eines Steuersignals C(C = f (EN)) unter
Verwendung des Fehlersignals EN, welches in dem vierten Schritt S4 berechnet worden ist,
und einer Steuerfunktion f(x) ausgeführt.
Anschließend wird ein sechster Schritt S6 ausgeführt, um ein Steuersignal D (D = C + PVAR)
zu berechnen, indem das Steuersignal C, das in dem fünften Schritt S5 berechnet worden ist,
auf der Basis des Pumpenförderdruckänderungssignals PVAR eingestellt wird.
Unter Verwendung des Steuersignals D, das in dem sechsten Schritt S6 berechnet worden
ist, wird dann die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge QMAX (QMAX = Qmin - D) in ei
nem siebten Schritt S7 berechnet.
In einem achten Schritt S8 erfolgt eine Bestimmung, ob das Signal QMAX für die vorliegende
maximale Pumpenförderölmenge nicht größer als das Signal Qmin für die vorliegende minimale
Pumpenförderölmenge, die mechanisch durch die Pumpe lieferbar ist, ist. Wenn das Signal
QMAX für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge nicht größer als das Signal Qmin für
die vorliegende minimale Pumpenförderölmenge ist, dann wird bestimmt, daß dies indikativ für
die vorliegende minimale Pumpenförderölmenge Qmin ist.
Es erfolgt auch eine Entscheidung in dem achten Schritt S8, ob das Signal QMAX für die vorlie
gende maximale Pumpenförderölmenge nicht kleiner ist als das Signal Qmax für die vorliegen
de maximale Pumpenförderölmenge, die mechanisch durch die Pumpe lieferbar ist. Wenn das
Signal QMAX für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge nicht kleiner als das Signal
Qmax für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge ist, dann wird bestimmt, daß dies
indikativ für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge Qmax ist.
Anschließend wird das Signal QMAX für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge, das
in jedem der Schritte S2 und S8 berechnet worden ist, der Steuereinheit 30 für die Geschwin
digkeit und die Pumpenförderölmenge zugeführt. Dann ist die Steuerprozedur beendet.
Gemäß obiger Beschreibung bestimmt die Motor-Pumpen-Steuereinheit 70 die Drehzahl bei
voller Drosselklappe, d. h. den maximalen Motorleistungspunkt, als die Bezugsdrehzahl, wenn
das Manipulationsbefehlssignal von dem Manipulator 10 erzeugt worden ist. Wenn der Motor
während eines Arbeitsvorgangs einer Belastung unterworfen wird, wird die Motordrehzahl ver
ringert, während das Pumpenförderdruckänderungssignal PVAR und das Drehmoment erhöht
werden.
Wenn die Ist-Motordrehzahl, welche durch die Motordrehzahlerfassungseinrichtung 45 erfaßt
worden ist, kleiner als die Bezugsdrehzahl ist, wird die vorliegende maximale Pumpenför
derölmenge optimal verringert, um die Ansaugleistung der Pumpe zu verringern. Dies wird
durch gesteuerte Berechnungen des Pumpenförderdruckänderungssignals PVAR und des
Drehzahlfehlers erreicht. Die Steuereinheit 30 für die Geschwindigkeit und die Pumpenölzu
führmenge stellt das Eingangssignal VREF für eine Arbeitswerkzeuggeschwindigkeitssteuerung
und das Bezugseingangssignal QREF2 für eine Steuerung der Pumpenförderölmenge ein.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, verhindert das Motor-Pumpen-Steuergerät,
welches bei Baugeräten mit Arbeitswerkzeugen, die eine Mehrzahl von Pumpen variabler
Verdrängung und eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern als Betätigungselemente haben, ver
wendet wird, ein Abwürgen des Motors aufgrund einer in einem Arbeitsvorgang erzeugten
Überbelastung, einer Verringerung in der Ausgangsleistung aufgrund einer Änderung der Arbeitsumstände
und einer Verringerung in der Ausgangsleistung aufgrund einer Änderung des
Motorzustandes während der Zeit.
Das Motor-Pumpen-Steuergerät verwendet auch die Ausgangsleistung des Motors in be
trächtlicher Weise über einen weiten Lastbereich, wodurch eine Verbesserung in der pro Lei
stungseinheit erzielbaren Arbeit erreicht wird.
Gemäß vorstehender Beschreibung kann die Arbeit automatisiert werden, weil die Geschwin
digkeit jedes Arbeitswerkzeugs und das Geschwindigkeitsverhältnis des Arbeitswerkzeugs zu
den anderen diesem zugeordneten Arbeitselementen optimal so gesteuert werden, daß sie
dem Manipulationsmaß und dem Manipulationsverhältnis basierend auf dem Manipulations
befehlssignal unabhängig von Änderungen in den Arbeitsumständen und des Lastdruckes
entsprechen. Weiterhin werden Verbesserungen hinsichtlich der Bearbeitbarkeit und der Ar
beitseffizienz erreicht.
Claims (3)
1. Gerät zur Steuerung eines Hydrauliksystems, insbesondere ei
nes hydraulischen Baugeräts, das einen Motor (80) als Energie
quelle, durch den Motor (80) angetriebene verstellbare Hydrau
likpumpen (25a, 25b), Stellantriebe (105a, 105b) zur Betätigung
von Arbeitswerkzeugen, Proportionalölmengensteuerventile (95a,
95b) zwischen den Hydraulikpumpen (25a, 25b) und den Stellan
trieben (105a, 105b) sowie Proportionalventile (35a, 35b) zum
Einstellen der Förderölmenge jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b)
gemäß einem vorgegebenen Eingangssignal aufweist,
mit einem Manipulator (10) zum Liefern eines Manipulationsbe fehlssignals;
mit einer Motordrehzahlerfassungseinrichtung (45);
mit einer Pumpenförderdruckerfassungseinrichtung (65a, 65b); und
mit einer Steuereinrichtung (85) zum Steuern der Proportional ventile (35a, 35b, 95a, 95b) auf der Basis der Motordrehzahl und des Pumpenförderdruckes derart, daß die Saugleistung jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) einer maximalen Ausgangsleistung des Motors (80) entspricht und die Stellantriebe (105a, 105b) ent sprechend dem Manipulationsbefehlssignal mit Hydrauliköl ver sorgt werden,
gekennzeichnet durch
eine jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) zugeordnete Pumpenför derölmengenerfassungseinrichtung (55a, 55b);
eine Steuereinheit (30) für die Arbeitswerkzeuggeschwindigkeit und die Pumpenförderölmenge zum Neueinstellen der erforderli chen Pumpenförderölmenge (QREF2) und der erforderlichen Ar beitswerkzeuggeschwindigkeit, die in einer Manipulationsberech nungseinheit (20) auf der Basis eines Signals (QMAX) für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge ermittelt worden sind, und
eine Pumpenförderölmengensteuereinheit (50) zur Erzeugung eines Pumpenförderölmengensteuersignals (VPUMP) unter Verwendung ei nes Fehlers (EQ) zwischen der erforderlichen Pumpenförderöl menge (QREF2), die in der Steuereinheit (30) neu eingestellt worden ist, und der Ist-Pumpenförderölmenge (QREAL), welche durch die Pumpenförderölmengeerfassungseinrichtung (55a, 55b) erfaßt worden ist, zum Steuern der Proportionalventile (35a, 35b), um die Förderölmenge jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) zu steuern.
mit einem Manipulator (10) zum Liefern eines Manipulationsbe fehlssignals;
mit einer Motordrehzahlerfassungseinrichtung (45);
mit einer Pumpenförderdruckerfassungseinrichtung (65a, 65b); und
mit einer Steuereinrichtung (85) zum Steuern der Proportional ventile (35a, 35b, 95a, 95b) auf der Basis der Motordrehzahl und des Pumpenförderdruckes derart, daß die Saugleistung jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) einer maximalen Ausgangsleistung des Motors (80) entspricht und die Stellantriebe (105a, 105b) ent sprechend dem Manipulationsbefehlssignal mit Hydrauliköl ver sorgt werden,
gekennzeichnet durch
eine jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) zugeordnete Pumpenför derölmengenerfassungseinrichtung (55a, 55b);
eine Steuereinheit (30) für die Arbeitswerkzeuggeschwindigkeit und die Pumpenförderölmenge zum Neueinstellen der erforderli chen Pumpenförderölmenge (QREF2) und der erforderlichen Ar beitswerkzeuggeschwindigkeit, die in einer Manipulationsberech nungseinheit (20) auf der Basis eines Signals (QMAX) für die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge ermittelt worden sind, und
eine Pumpenförderölmengensteuereinheit (50) zur Erzeugung eines Pumpenförderölmengensteuersignals (VPUMP) unter Verwendung ei nes Fehlers (EQ) zwischen der erforderlichen Pumpenförderöl menge (QREF2), die in der Steuereinheit (30) neu eingestellt worden ist, und der Ist-Pumpenförderölmenge (QREAL), welche durch die Pumpenförderölmengeerfassungseinrichtung (55a, 55b) erfaßt worden ist, zum Steuern der Proportionalventile (35a, 35b), um die Förderölmenge jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) zu steuern.
2. Verfahren zur Steuerung eines Hydrauliksystems, insbesondere
eines hydraulischen Baugeräts, das einen Motor (80) als Ener
giequelle, durch den Motor (80) angetriebene verstellbare
Hydraulikpumpen (25a, 25b), Stellantriebe (105a, 105b) zur Be
tätigung von Arbeitswerkzeugen, Proportionalölmengensteuerven
tile (95a, 95b) zwischen den Hydraulikpumpen (25a, 25b) und den
Stellantrieben (105a, 105b) sowie Proportionalventile (35a,
35b) zum Einstellen der Förderölmenge jeder Hydraulikpumpe
(25a, 25b) gemäß einem vorgegebenen Eingangssignal aufweist,
mit einem Manipulator (10) zum Liefern eines Manipulationsbe
fehlssignals;
mit einer Motordrehzahlerfassungseinrichtung (45);
mit einer Pumpenförderdruckerfassungseinrichtung (65a, 65b); und
mit einer Steuereinrichtung (85) zum Steuern der Proportional ventile (35a, 35b, 95a, 95b) auf der Basis der Motordrehzahl und des Pumpenförderdruckes derart, daß die Saugleistung jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) einer maximalen Ausgangsleistung des Motors (80) entspricht und die Stellantriebe (105a, 105b) ent sprechend dem Manipulationsbefehlssignal mit Hydrauliköl ver sorgt werden,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
mit einer Motordrehzahlerfassungseinrichtung (45);
mit einer Pumpenförderdruckerfassungseinrichtung (65a, 65b); und
mit einer Steuereinrichtung (85) zum Steuern der Proportional ventile (35a, 35b, 95a, 95b) auf der Basis der Motordrehzahl und des Pumpenförderdruckes derart, daß die Saugleistung jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) einer maximalen Ausgangsleistung des Motors (80) entspricht und die Stellantriebe (105a, 105b) ent sprechend dem Manipulationsbefehlssignal mit Hydrauliköl ver sorgt werden,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Erfassen der Pumpenförderölmenge durch eine jeder Hydraulikpumpe (25a, 25b) zugeordnete Pumpenförderöl mengenerfassungseinrichtung (55a, 55b);
- b) Berechnen einer erforderlichen Pumpenförderölmenge und einer erforderlichen Arbeitswerkzeuggeschwindig keit jeweils proportional zu dem Manipulationsbe fehlssignal;
- c) Berechnen eines Signals (QMAX) für eine vorliegende maximale Pumpenförderölmenge unter Verwendung eines Fehlers (EN) zwischen einem Bezugseingangssignal (NREF) der Motordrehzahl für die maximale Ausgangs leistung des Motors (80) und einer Ist-Motordrehzahl (NREAL), die durch die Motordrehzahlerfassungsein richtung (45) erfaßt worden ist, und auf der Basis der Pumpenförderdruckänderung (PVAR), welche durch die Pumpenförderdruckerfassungseinrichtung (65a, 65b) erfaßt worden ist;
- d) Neueinstellen der erforderlichen Pumpenförderölmenge (QREF2) und der erforderlichen Arbeitswerkzeugge schwindigkeit, die in dem Schritt b) erhalten worden sind, auf der Basis der in dem Schritt c) gewonnenen vorliegenden maximalen Pumpenförderölmenge; und
- e) Erzeugen eines Pumpenförderölmengensteuersignals durch Berechnung unter Verwendung eines Fehlers (EQ) zwischen der erforderlichen Pumpenförderölmenge (QREF2), die in dem Schritt d) neu eingestellt worden ist, und der Ist-Pumpenförderölmenge (QREAL), welche durch die Pumpenförderölmengenerfassungseinrichtung (55a, 55b) erfaßt worden ist, und Anlegen des erzeug ten Pumpenförderölmengensteuersignals an die Propor tionalventile (35a, 35b), um dadurch die Förderöl menge in der Hydraulikpumpe (25a, 25b) zu steuern.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt c) die Schritte umfaßt:
- 1. Ermitteln, ob das Manipulationsbefehlssignal von dem Manipulator (10) abgegeben worden ist;
- 2. Bestimmen einer vorliegenden maximalen Pumpenför derölmenge (QMAX) als eine vorliegende maximale Pum penförderölmenge (Qmax), welche mechanisch durch die Hydraulikpumpen (25a, 25b) lieferbar ist, wenn in dem Schritt c1) festgestellt worden ist, daß kein Manipu lationsbefehlssignal von dem Manipulator (10) erzeugt worden ist;
- 3. Eingeben eines Bezugseingangssignals (NREF) für die Motordrehzahl, eines Ist-Motordrehzahlsignals (NREAL) und eines Pumpenförderdruckes, wenn in dem Schritt c1) festgestellt worden ist, daß das Manipulationsbe fehlssignal von dem Manipulator (10) erzeugt worden ist, und dann Berechnen eines Pumpenförderdruckände rungssignals (PVAR) auf der Basis der eingegebenen Signale;
- 4. Berechnen eines Fehlersignals (EN) zwischen dem Be zugseingangssignal (NREF) für die Motordrehzahl und dem Ist-Motordrehzahlsignal (NREAL), die beide in dem Schritt c) eingegeben worden sind;
- 5. Berechnen eines Steuersignals unter Verwendung des Fehlersignals (EN), das in dem Schritt c4) berechnet worden ist, und einer Steuerfunktion;
- 6. Einstellen des in dem Schritt c5) berechneten Steuer signals auf der Basis des Pumpenförderdruckänderungs signals (PVAR);
- 7. Berechnen der vorliegenden maximalen Pumpenförderöl menge (QMAX) unter Verwendung des in dem Schritt c6) eingestellten Steuersignals;
- 8. Bestimmen der in dem Schritt c7) berechneten vorlie genden maximalen Pumpenförderölmenge (QMAX) als eine minimale Pumpenförderölmenge (Qmin), die durch die Pumpe mechanisch förderbar ist, wenn die vorliegende maximale Pumpenförderölmenge (QMAX) nicht größer als die vorliegende minimale Pumpenförderölmenge (Qmin) ist, und Bestimmen der vorliegenden maximalen Pumpen förderölmenge (QMAX) als eine maximale Pumpenför derölmenge (Qmax), die durch die Pumpe mechanisch förderbar ist, wenn die vorliegende maximale Pumpen förderölmenge (QMAX) nicht kleiner als die vor liegende maximale Pumpenförderölmenge (Qmax) ist; und
- 9. Abgeben der in jedem der Schritte c2) und c8) be stimmten vorliegenden maximalen Pumpenförderölmenge (QMAX).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOLVO CONSTRUCTION EQUIPMENT KOREA CO., LTD., CHAN |
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: VOLVO CONSTRUCTION EQUIPMENT HOLDING SWEDEN AB, ES |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |