EP3786104A1

EP3786104A1 - Method for controlling a hydraulic function of an industrial truck

Info

Publication number: EP3786104A1
Application number: EP20188185.1A
Authority: EP
Inventors: Jonah Splettstößer; Björn Bullermann
Original assignee: STILL GmbH
Current assignee: STILL GmbH
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2040-07-28
Also published as: DE102019121683A1; EP3786104B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer von einem Lastdruck einer aufgenommenen Last und/oder von einer Temperatur einer Hydraulikflüssigkeit beeinflussten Arbeitshydraulikfunktion eines Flurförderzeugs (F), wobei eine Führungsgröße (w(t)) vorgegeben wird, aus der in einer Steuerungseinheit (C(s)) eine Stellgröße (u(t)) berechnet wird, die über eine Steuerstrecke (G(s)) eine Steuergröße (y(t)) der Arbeitshydraulikfunktion bestimmt. Es wird vorgeschlagen, dass in der Steuerungseinheit (C(s)) Grundkennlinien (Gk) für verschiedene Betriebspunkte der Arbeitshydraulikfunktion hinterlegt sind, die einen rechnerischen Modell-Zusammenhang zwischen der Stellgröße (u(t)) und der Steuergröße (y(t)) herstellen, und die Grundkennlinien (Gk) in der Steuerungseinheit (C(s)) über einen Verstärkungsfaktor (V) justiert werden, der vom Lastdruck (p) und/oder von der Temperatur (T) der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist.The invention relates to a method for controlling a working hydraulic function of an industrial truck (F) that is influenced by a load pressure of a picked up load and / or by a temperature of a hydraulic fluid, a reference variable (w (t)) being specified from which a control unit (C ( s)) a manipulated variable (u (t)) is calculated, which determines a control variable (y (t)) of the working hydraulic function via a control path (G (s)). It is proposed that basic characteristics (Gk) for different operating points of the working hydraulic function are stored in the control unit (C (s)), which provide a computational model relationship between the manipulated variable (u (t)) and the control variable (y (t)) and the basic characteristics (Gk) are adjusted in the control unit (C (s)) via a gain factor (V) that is dependent on the load pressure (p) and / or the temperature (T) of the hydraulic fluid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer von einem Lastdruck einer aufgenommenen Last und/oder von einer Temperatur einer Hydraulikflüssigkeit beeinflussten Arbeitshydraulikfunktion eines Flurförderzeugs, wobei eine Führungsgröße vorgegeben wird, aus der in einer Steuerungseinheit eine Stellgröße berechnet wird, die über eine Steuerstrecke eine Steuergröße der Arbeitshydraulikfunktion bestimmt.The invention relates to a method for controlling a working hydraulic function of an industrial truck that is influenced by a load pressure of a recorded load and / or by a temperature of a hydraulic fluid, a reference variable being specified from which a control variable is calculated in a control unit, which is a control variable of the Working hydraulic function determined.

Flurförderfahrzeuge mit elektrisch betätigter Arbeitshydraulik haben zur Steuerung der Arbeitshydraulik einen Sollwertgeber, beispielsweise einen Joystick. Mit diesem wird beispielsweise die Sollgeschwindigkeit einer Arbeitshydraulikfunktion von einer Bedienperson gesteuert. Im gesteuerten Verfahren wird aus der Sollwertvorgabe, also der Vorgabe einer Führungsgröße, eine Stellgröße berechnet, die beispielsweise ein Parameter einer Pumpenansteuerung und/oder einer Ventilansteuerung sein kann. Mit der Stellgröße wird schließlich eine Steuergröße als Istwert der Arbeitshydraulik eingestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Istgeschwindigkeit einer Arbeitshydraulikfunktion handeln. Sollwertabweichungen der Steuergröße muss die Bedienperson bei Standard-Flurförderzeugen manuell über eine Änderung der Sollwertvorgabe vornehmen.Industrial trucks with electrically operated working hydraulics have a setpoint generator, for example a joystick, to control the working hydraulics. With this, for example, the setpoint speed of a working hydraulic function is controlled by an operator. In the controlled method, a manipulated variable is calculated from the setpoint specification, that is, the specification of a reference variable, which, for example, can be a parameter of a pump control and / or a valve control. Finally, the manipulated variable is used to set a control variable as the actual value of the working hydraulics. This can be, for example, an actual speed of a working hydraulic function. The operator of standard industrial trucks must manually change the setpoint value of the control variable by changing the setpoint value.

Aufgrund des gesteuerten Verfahrens wird bei derartigen Flurförderzeugen die Steuergröße nicht zurückgeführt und die Abweichung nicht kompensiert. Somit müssen Produktionstoleranzen und Umwelteinflüsse bei der Auslegung der Steuerung berücksichtig werden, damit die Steuergröße der Führungsgröße reproduzierbar folgt. Trotz Berücksichtigung dieser Parameter führen Modellabweichungen zu Steuerungsabweichungen und somit zu nicht reproduzierbaren Geschwindigkeiten der Arbeitshydraulikfunktion.Due to the controlled method, the control variable is not fed back in such industrial trucks and the deviation is not compensated. Production tolerances and environmental influences must therefore be taken into account when designing the control so that the control variable follows the reference variable in a reproducible manner. Despite taking these parameters into account, model deviations lead to control deviations and thus to non-reproducible speeds of the working hydraulic function.

Das gesteuerte Verfahren führt dazu, dass baugleiche Fahrzeuge sich im Geschwindigkeitsverhalten der Arbeitshydraulikfunktion unterscheiden.The controlled process means that identical vehicles differ in the speed behavior of the working hydraulic function.

Besonders nachteilig ist die Steuerung dann, wenn maximale Geschwindigkeiten normativ vorgegeben sind und diese in allen Betriebszuständen und Produktionstoleranzen sichergestellt sein müssen. Aus diesem Grund werden Fahrzeuge weniger performant konstruiert als sie normativ in den größten Teilen der Untermenge der gesamten Arbeitspunkte sein könnten.The control is particularly disadvantageous when maximum speeds are specified in the standard and these must be ensured in all operating states and production tolerances. For this reason, vehicles are designed to be less performant than they could normatively be in most of the subset of the total operating points.

In Flurförderzeugen werden immer mehr Assistenzfunktionen als Teilautomatisierungslösungen angeboten, die den Fahrer in seiner Arbeit unterstützen. Besonders nachteilige Auswirkung auf die Performance hat dabei das nicht reproduzierbare Hydraulikverhalten der Steuerung, welches sich in der mangelnden Akzeptanz dieser Systeme auswirkt.In industrial trucks, more and more assistance functions are being offered as partial automation solutions that support the driver in his work. The non-reproducible hydraulic behavior of the control system, which is reflected in the lack of acceptance of these systems, has a particularly disadvantageous effect on performance.

Es sind auch Flurförderzeuge mit automatischer Regelung der Arbeitshydraulik bekannt, bei denen die Differenz zwischen Soll- und Istgeschwindigkeit ermittelt, rückgeführt und ausgeregelt wird.There are also known industrial trucks with automatic control of the working hydraulics, in which the difference between the target and actual speed is determined, fed back and corrected.

Derartige Flurförderzeuge sind beispielsweise in der DE 10 2012 101 949 A1 und in der EP 2 123 594 A1 beschrieben.Such trucks are for example in the DE 10 2012 101 949 A1 and in the EP 2 123 594 A1 described.

Dabei handelt es sich um Flurförderzeuge, welche zur Handhabung von Lasten mit einem Lastaufnahmemittel versehen sind, das in der Regel von einem am Hubgerüst anhebbaren und absenkbaren Hubschlitten und einem daran befestigten Anbaugerät gebildet ist. Das Anbaugerät kann beispielsweise als eine von Gabelzinken bestehende Lastgabel ausgebildet werden, mittels der eine Last, beispielsweise eine Palette unterfahren werden kann.These are industrial trucks which are provided with a load-handling device for handling loads, which is usually formed by a lifting carriage that can be raised and lowered on the lifting frame and an attachment attached to it. The attachment can be designed, for example, as a load fork consisting of forks, by means of which a load, for example a pallet, can be driven under.

Bei Flurförderzeugen, bei denen das Lastaufnahmemittel mittels einer hydraulischen Hubzylindereinrichtung anhebbar und absenkbar ist, bestimmt die Auslenkung der Steuerventileinrichtung im Senkenbetrieb die Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels. Aus Sicherheitsgründen ist ein Grenzwert für eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels gesetzlich vorgeschrieben. Um diese maximal zulässige Senkengeschwindigkeit einzuhalten, wird die Steuerventileinrichtung derart ausgelegt, dass bei vollständig in eine Senkenstellung betätigter Steuerventileinrichtung in allen Betriebsbedingungen ein maximaler Druckmittelablaufstrom von der Hubzylindereinrichtung zu einem Behälter abströmt, der die Einhaltung der maximal zulässigen Senkengeschwindigkeit sicherstellt. Hierzu ist in der Regel die Steuerventileinrichtung mit einem Senkbremsventil oder einem Ablaufstromregler versehen.In the case of industrial trucks in which the load handling device can be raised and lowered by means of a hydraulic lifting cylinder device, the deflection of the control valve device in lowering operation determines the lowering speed of the load handling device. For safety reasons, a limit value for a maximum permissible lowering speed of the load suspension device is prescribed by law. In order to maintain this maximum permissible lowering speed, the control valve device is designed in such a way that when the control valve device is fully actuated in a lowering position, a maximum pressure medium drainage flow flows from the lifting cylinder device to a container in all operating conditions, which ensures compliance with the maximum permissible lowering speed. For this purpose, the control valve device is usually provided with a lowering brake valve or a discharge flow regulator.

Der bei vollständig in die Senkenstellung betätigter Steuereinrichtung von der Hubzylindereinrichtung zu dem Behälter abströmende Druckmittelablaufstrom ist jedoch von bestimmten Einflussgrößen abhängig. Derartige Einflussgrößen sind bauliche Randbedingungen des Hubgerüstes, beispielsweise die Bauart und die Bauhöhe des Hubgerüstes und die Ausführung des Hydrauliksystems zur Versorgung der Hubzylindereinrichtung. Als Bauart des Hubgerüstes soll die Ausführung des Hubgerüstes hinsichtlich der Anzahl der ausfahrbaren Mastschüsse verstanden werden, beispielsweise die Ausführung des Hubgerüstes als Duplex-Mast oder Triplex-Mast. Jede dieser Hubgerüst-Bauarten ist in der Regel in unterschiedlichen Bauhöhen für unterschiedliche Hubhöhen des Lastaufnahmemittels erhältlich. Bei einem mehrstufigen Hubgerüst mit mehreren unterschiedlichen Hubzylindern ist der Druckmittelablaufstrom weiterhin von dem Querschnitt des entsprechenden Hubzylinders als bauliche Randbedingung abhängig. Eine weitere bauliche Randbedingung für den Druckmittelablaufstrom bildet die Eigenmasse des Hubgerüstes. Weitere Einflussgrößen für den Druckmittelablaufstrom im Senkenbetrieb werden von im Betrieb des Flurförderzeugs auftretenden Betriebsbedingungen gebildet, insbesondere von der Viskosität und somit der Temperatur des Druckmittels sowie einer aufgenommenen Last.The pressure medium outflow flow flowing off from the lifting cylinder device to the container when the control device is fully actuated in the lowering position is, however, dependent on certain influencing variables. Such influencing variables are structural boundary conditions of the lifting frame, for example the type and height of the lifting frame and the design of the hydraulic system for supplying the lifting cylinder device. The design of the mast is to be understood as the design of the mast with regard to the number of extendable mast sections, for example the design of the mast as a duplex mast or triplex mast. Each of these mast designs is usually available in different heights for different lifting heights of the load suspension device. In the case of a multi-stage lifting frame with several different lifting cylinders, the pressure medium outflow flow is still dependent on the cross section of the corresponding lifting cylinder as a structural boundary condition. Another structural constraint for the pressure medium outflow flow is the weight of the lifting frame. Further influencing variables for the pressure medium outflow flow in the sink operation are formed by the operating conditions occurring during the operation of the industrial truck, in particular the viscosity and thus the temperature of the pressure medium as well as an absorbed load.

Üblicherweise ist das Senkbremsventil bzw. der Ablaufstromregler der Steuerventileinrichtung derart ausgelegt, dass mit einer Ausführungsform des Senkbremsventils bzw. des Ablaufstromreglers mehrere Varianten und Bauarten von Hubgerüsten abgedeckt werden können, um die Varianz der Steuerventileinrichtung gering zu halten. Hierdurch richtet sich die Auslegung des Senkbremsventils bzw. des Ablaufstromreglers nach dem Hubgerüst mit der höchsten Senkengeschwindigkeit. Bei Einsatz dieses Senkbremsventils bzw. dieses Ablaufstromreglers in einem abweichenden Hubgerüst wird eine verringerte maximale Senkengeschwindigkeit erzielt.The lowering brake valve or the discharge flow regulator of the control valve device is usually designed in such a way that several variants and types of lifting frames can be covered with one embodiment of the lowering brake valve or the discharge flow regulator in order to keep the variance of the control valve device low. As a result, the design of the lowering brake valve or the discharge flow regulator is based on the lifting frame with the highest lowering speed. When using this lowering brake valve or this discharge flow controller in a different lifting frame, a reduced maximum lowering speed is achieved.

Bei ungünstig zusammenfallenden Einflussgrößen, beispielsweise niedriger Temperatur und entsprechend zähflüssigem Druckmittel und/oder einem Senkenbetrieb ohne aufgenommene Last, kann sich während eines Senkenvorgangs bei vollständig in die Senkenstellung betätigter Steuerventileinrichtung eine maximale Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels einstellen, die deutlich unter dem Grenzwert für die maximal zulässige Senkengeschwindigkeit liegt. Eine deutlich unter dem Grenzwert für eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit liegende maximale Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels führt jedoch beim Einsatz des Flurförderzeuges zu Verzögerungen beim Umschlag von Gütern. Hierdurch ist eine entsprechend verringerte Umschlagleistung des Flurförderzeugs erzielbar, die zu erhöhten Kosten je umgeschlagener Gütermenge führt.In the case of influencing variables that coincide unfavorably, for example low temperature and correspondingly viscous pressure medium and / or a Lowering operation with no load picked up, a maximum lowering speed of the load handling device can set during a lowering process with the control valve device fully actuated in the lowering position, which is well below the limit value for the maximum permissible lowering speed. However, a maximum lowering speed of the load handling device that is well below the limit value for a maximum permissible lowering speed leads to delays in the handling of goods when the industrial truck is used. In this way, a correspondingly reduced handling capacity of the industrial truck can be achieved, which leads to increased costs for each quantity of goods handled.

Gemäß der DE 10 2012 101 949 A1 ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, mittels der in einem Senkenbetrieb des Lastaufnahmemittels die Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels in der elektronischen Steuereinrichtung bestimmt werden kann. Diese ermittelte Senkengeschwindigkeit stellt die Regelgröße dar, nach der im Senkenbetrieb der von der Hubzylindereinrichtung zu dem Behälter abströmende Druckmittellablaufstrom von der elektronischen Steuereinrichtung mit der elektrisch betätigbaren Ventileinrichtung geregelt wird. Hierdurch wird ermöglicht, dass unabhängig von baulichen Randbedingungen des Hubgerüstes und Betriebsbedingungen im Senkenbetrieb des Lastaufnahmemittels die maximal zulässige Senkengeschwindigkeit erzielt wird.According to the DE 10 2012 101 949 A1 A sensor device is provided, by means of which the lowering speed of the load-bearing device can be determined in the electronic control device when the load-handling device is being lowered. This ascertained lowering speed represents the controlled variable according to which, in lowering operation, the pressure medium outflow stream flowing from the lifting cylinder device to the container is regulated by the electronic control device with the electrically actuatable valve device. This enables the maximum permissible lowering speed to be achieved regardless of the structural boundary conditions of the lifting frame and operating conditions in the lowering operation of the load handling device.

Die bekannten Lösungen zur automatischen Regelung der Arbeitshydraulik beinhalten lineare Reglerkonzepte für eine nicht lineare Strecke. Nichtlineare Effekte, die sich aufgrund von Slip-Stickeffekten, Mastübergängen, beispielsweise dem Übergang zwischen einem Freihub mit einem Freihubzylinder und einem Masthub mit einem Masthubzylinder und/oder dem Übergang zwischen zwei Hubstufen mit unterschiedlichen Hubzylindern, Hysteresezuständen oder Öffnungspunkten der Hydraulikventile ergeben, werden dabei nicht berücksichtigt.The known solutions for the automatic control of the working hydraulics contain linear controller concepts for a non-linear path. Non-linear effects that result from slip-stick effects, mast transitions, for example the transition between a free lift with a free lift cylinder and a mast lift with a mast lift cylinder and / or the transition between two lift stages with different lift cylinders, hysteresis states or opening points of the hydraulic valves are not avoided considered.

Diese regelnden Lösungen beziehen sich auf einen konkreten Arbeitspunkt, wobei der Regler sehr dynamisch die Geschwindigkeitsdifferenz ausgleicht. Besonders nachteilig ist, dass der Reglerarbeitspunkt aufgrund der nichtlinearen Reglerstrecke sehr dynamische Arbeitspunktänderungen erfährt. Dies macht eine robuste Reglerauslegung besonders schwierig, welche dynamisch den Arbeitspunkt erreichen soll.These regulating solutions relate to a specific operating point, with the controller compensating for the speed difference very dynamically. It is particularly disadvantageous that the controller operating point experiences very dynamic operating point changes due to the non-linear controller system. This makes a robust controller design particularly difficult, which should dynamically reach the operating point.

Von großem Nachteil ist auch, dass Geschwindigkeitssensoren, mit denen die Istgeschwindigkeit der Arbeitshydraulikfunktion gemessen wird, ein kleines Signal/Rausch-Verhältnis aufweisen. Dies kann zwar mit Filtern verbessert werden, wobei allerdings eine zeitliche Filterung der Anforderung nach dynamischem Erreichen des Arbeitspunkts widerspricht.Another major disadvantage is that speed sensors, with which the actual speed of the working hydraulic function is measured, have a small signal / noise ratio. This can be improved with filters, although filtering over time contradicts the requirement for dynamic reaching of the operating point.

Das Verhalten der Arbeitshydraulikfunktion eines Flurförderzeugs ist in der Regel abhängig von der aufgenommen Last und von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit, insbesondere des Hydrauliköls. Oft gibt es sowohl statische (eingeschwungene Geschwindigkeiten) als auch dynamische Veränderungen (beispielsweise Beschleunigungen). Zum Beispiel erfolgt bei Flurförderzeugen das Senken des Lastaufnahmemittels, beispielsweise eines Lastschlittens mit daran angeordneten Gabelzinken, in der Regel mit dem Lastdruck des Lastaufnahmemittels bzw. der aufgenommenen Last. Die maximal mögliche Ventilöffnung der Steuerventileinrichtung wird so definiert, dass in keinem Betriebspunkt (beispielsweise Lastdrücken, Temperaturen, Ölviskositäten) eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit überschritten wird. Beim Senken ohne Last ist der Lastdruck je nach Hubgerüst und Hubstufe, beispielsweise Masthub oder Freihub, zum Teil so gering, dass die gewünschte Senkengeschwindigkeit bei dieser definierten, maximalen Ventilöffnung nicht erreicht wird.The behavior of the working hydraulic function of an industrial truck is generally dependent on the load picked up and on the temperature of the hydraulic fluid, in particular the hydraulic oil. Often there are both static (steady-state speeds) and dynamic changes (e.g. acceleration). For example, in the case of industrial trucks, the lowering of the load handling device, for example a load carriage with fork prongs arranged thereon, usually takes place with the load pressure of the load handling device or the load picked up. The maximum possible valve opening of the control valve device is defined in such a way that a maximum permissible lowering speed is not exceeded at any operating point (for example load pressures, temperatures, oil viscosities). When lowering without a load, the load pressure, depending on the mast and lifting stage, for example mast lift or free lift, is sometimes so low that the desired lowering speed is not achieved with this defined, maximum valve opening.

Insbesondere bei geringen Temperaturen der Hydraulikflüssigkeit sind die Senkengeschwindigkeiten in der Regel geringer als gewünscht, da die Viskositäten der Hydraulikflüssigkeit höher sind.Particularly at low hydraulic fluid temperatures, the sink speeds are generally lower than desired, since the viscosities of the hydraulic fluid are higher.

Ebenso wird die Ansteuerungsdynamik der Steuerventileinrichtungen der Arbeitshydraulikfunktionen in der Regel so definiert, dass in keinem Betriebspunkt eine zu hohe Dynamik entsteht. Aufgrund der Abhängigkeit zum Lastdruck und der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit, erhalten so andere Betriebspunkte eine ungewünscht geringe Dynamik.Likewise, the control dynamics of the control valve devices of the working hydraulic functions are usually defined in such a way that there is no excessively high dynamics at any operating point. Due to the dependency on the load pressure and the temperature of the hydraulic fluid, other operating points receive an undesirably low dynamic.

Dieses Verhalten betrifft nicht nur das Senken des Lastaufnahmemittels, sondern lässt sich ebenso auf anderen Hydraulikfunktionen übertragen. Zum Beispiel haben auch das Neigen des Hubmastes und die Funktion der an dem Lastaufnahmemittel angebauten Anbaugeräte ein last- und temperaturabhängiges Verhalten.This behavior not only affects the lowering of the load handler, but can also be transferred to other hydraulic functions. For example also have the tilting of the mast and the function of the attachments attached to the load handling device have a load and temperature-dependent behavior.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass die geschilderten Nachteile der bisherigen Verfahren vermieden werden.The present invention is based on the object of designing a method of the type mentioned at the outset in such a way that the described disadvantages of the previous methods are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Steuerungseinheit Grundkennlinien für verschiedene Betriebspunkte der Arbeitshydraulikfunktion hinterlegt sind, die einen rechnerischen Modell-Zusammenhang zwischen der Stellgröße und der Steuergröße herstellen, und die Grundkennlinien in der Steuerungseinheit über einen Verstärkungsfaktor justiert werden, der vom Lastdruck und/oder der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist.According to the invention, this object is achieved in that basic characteristics for various operating points of the working hydraulic function are stored in the control unit, which create a computational model relationship between the manipulated variable and the control variable, and the basic characteristics are adjusted in the control unit via a gain factor that depends on the load pressure and / or the temperature of the hydraulic fluid is dependent.

Bei der Erfindung handelt es sich also nicht um ein regelndes Verfahren, bei dem die Differenz zwischen dem Sollwert, also der Führungsgröße, und dem Istwert, also der Steuergröße (, die bei regelnden Verfahren Regelgröße genannt wird,) ermittelt, rückgeführt und ausgeregelt wird. Stattdessen werden Grundkennlinien für verschiedene Betriebspunkte der Arbeitshydraulikfunktion verwendet, die den Zusammenhang zwischen der Stellgröße und der Steuergröße herstellen. Zu den Steuergrößen zählen beispielsweise Ventilströme von Hydraulikventilen und Pumpendrehzahlen von Hydraulikpumpen. Die Grundkennlinien sind in der Steuerungseinheit hinterlegt und können geladen werden. Die Grundkennlinien können variant bei steigendem Sollwert (Führungsgröße) gegenüber fallendem Sollwert (Führungsgröße) sein, um ein Hystereseverhalten abzubilden. Alternativ können die Grundkennlinien über eine Modellbildung wie beispielsweise der Hysteresebreite moduliert sein. Die Grundkennlinien definieren das statische sowie das dynamische Verhalten der Arbeitshydraulikfunktionen, insbesondere das dynamische Ändern des Öffnungsquerschnitts eines Hydraulikventils und/oder der Hydraulikvolumenstromversorgung, beispielsweise über eine Hydraulikpumpe.The invention is therefore not a regulating method in which the difference between the setpoint value, i.e. the reference variable, and the actual value, i.e. the control variable (which is called the controlled variable in regulating methods) is determined, fed back and corrected. Instead, basic characteristics are used for various operating points of the working hydraulic function, which establish the relationship between the manipulated variable and the control variable. The control variables include, for example, valve currents from hydraulic valves and pump speeds of hydraulic pumps. The basic characteristics are stored in the control unit and can be loaded. The basic characteristics can be variant with a rising setpoint (reference variable) compared to falling setpoint (reference variable) in order to map a hysteresis behavior. Alternatively, the basic characteristics can be modulated using a model such as the hysteresis width, for example. The basic characteristics define the static as well as the dynamic behavior of the working hydraulic functions, in particular the dynamic changing of the opening cross section of a hydraulic valve and / or the hydraulic volume flow supply, for example via a hydraulic pump.

Dabei kann als Führungsgröße eine Sollgeschwindigkeit der Arbeitshydraulikfunktion verwendet werden. Als Stellgröße wird vorteilhafterweise mindestens ein Parameter einer Pumpenansteuerung einer Hydraulikpumpe verwendet, beispielsweise die Drehzahl der Pumpe. Alternativ oder zusätzlich kann als Stellgröße auch mindestens ein Parameter einer Ventilansteuerung einer Steuerventileinrichtung verwendet werden, beispielsweise elektrische Ansteuerströme elektrisch betätigter Hydraulikventile, die die Arbeitsfunktionen steuern.A setpoint speed of the working hydraulic function can be used as the reference variable. At least one parameter of a pump control of a hydraulic pump is advantageously used as the manipulated variable, for example the speed of the pump. Alternatively or additionally, at least a parameter of a valve control of a control valve device can be used, for example electrical control currents of electrically operated hydraulic valves that control the work functions.

Die Grundkennlinien sind für verschiedene Betriebspunkte der Arbeitshydraulikfunktion in der Steuerungseinheit hinterlegt. Dabei kann als Betriebspunkt der Arbeitshydraulikfunktion insbesondere eine Hubhöhe eines Lastaufnahmemittels des Flurförderzeugs verwendet werden. Für unterschiedliche Hubhöhen können somit unterschiedliche Grundkennlinien vorgesehen sein. Es kann auch ein Lastgewicht eines Lastaufnahmemittels des Flurförderzeugs als Betriebspunkt der Arbeitshydraulikfunktion verwendet werden. Für unterschiedliche Lastgewichte einer auf dem Lastaufnahmemittel befindlichen Last können somit unterschiedliche Grundkennlinien vorgesehen sein. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Betriebspunkt der Arbeitshydraulikfunktion eine Maststufe eines Hubmastes des Flurförderzeugs zu verwenden. Für unterschiedliche Maststufen eines Hubmastes, beispielsweise Freihub und Masthub, können somit unterschiedliche Grundkennlinien vorgesehen sein.The basic characteristics are stored in the control unit for various operating points of the working hydraulic function. A lifting height of a load-handling device of the industrial truck can be used as the operating point of the working hydraulic function. Different basic characteristics can thus be provided for different lift heights. A load weight of a load handling device of the industrial truck can also be used as the operating point of the working hydraulic function. Different basic characteristic curves can thus be provided for different load weights of a load located on the load suspension device. Another possibility is to use a mast step of a lifting mast of the industrial truck as the operating point of the working hydraulic function. Different basic characteristics can thus be provided for different mast stages of a lifting mast, for example free lift and mast lift.

Als Steuergröße wird vorzugsweise eine Istgeschwindigkeit der Arbeitshydraulikfunktion verwendet.An actual speed of the working hydraulic function is preferably used as the control variable.

Erfindungsgemäß werden die Grundkennlinien über den Verstärkungsfaktor, der vom Lastdruck und/oder der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist, justiert. Dabei kann der Verstärkungsfaktor sowohl auf den statischen als auch den dynamischen Volumenstrom Einfluss nehmen. Die Veränderungen der Grundkennlinien über den Verstärkungsfaktor kann auf alle Arbeitshydraulikfunktionen angewandt werden.According to the invention, the basic characteristics are adjusted via the gain factor, which is dependent on the load pressure and / or the temperature of the hydraulic fluid. The gain factor can influence both the static and the dynamic volume flow. The changes in the basic characteristics via the gain factor can be applied to all working hydraulic functions.

Zweckmäßigerweise werden die Grundkennlinien Gk in der Steuerungseinheit durch rechnerische Multiplikation mit dem Verstärkungsfaktor V justiert, wobei die justierten Grundkennlinien Gj nach der Formel Gj = Gk x V und somit durch eine Multiplikation der Grundkennlinie Gk mit dem Verstärkungsfaktor V berechnet werden und der Verstärkungsfaktor V einen Wert zwischen 0,001 und 1000, bevorzugt zwischen 0,01 und 100, insbesondere zwischen 0,1 und 10, annehmen kann.The basic characteristics Gk are expediently adjusted in the control unit by arithmetic multiplication with the gain factor V, the adjusted basic characteristics Gj being calculated according to the formula Gj = Gk x V and thus by multiplying the basic characteristic Gk by the gain factor V and the gain factor V being a value between 0.001 and 1000, preferably between 0.01 and 100, in particular between 0.1 and 10, can assume.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Verstärkungsfaktor mittels in der Steuerungseinheit hinterlegter Verstärkungskennlinien, die einen rechnerischen Zusammenhang zwischen dem Lastdruck und/oder der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und dem Verstärkungsfaktor herstellen, bestimmt. Die Verstärkungskennlinien können geladen werden. Die Verstärkungskennlinien können beispielsweise festlegen, in welcher Weise der Verstärkungsfaktor bei verändertem Lastdruck verändert werden muss, um die Senkengeschwindigkeit einer Lastaufnahmeeinrichtung des Flurförderzeugs unabhängig vom Lastdruck konstant zu halten.In a preferred embodiment of the invention, the gain factor is determined by means of gain characteristics stored in the control unit, which produce a computational relationship between the load pressure and / or the temperature of the hydraulic fluid and the gain factor. The gain characteristics can be loaded. The gain characteristics can, for example, determine the way in which the gain factor has to be changed when the load pressure changes, in order to keep the lowering speed of a load pick-up device of the industrial truck constant regardless of the load pressure.

Mit besonderem Vorteil wird als Arbeitshydraulikfunktion ein Senken und/oder Heben einer Lastaufnahmeeinrichtung des Flurförderzeugs verwendet. Somit kann die Erfindung beispielsweise bei Flurförderzeugen zum Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels an einem Hubmast eingesetzt werden, wobei die Senken- und/oder Heben-Geschwindigkeit gesteuert wird.A lowering and / or lifting of a load-bearing device of the industrial truck is used with particular advantage as the working hydraulic function. Thus, the invention can be used, for example, in industrial trucks for lifting and / or lowering the load handling device on a lifting mast, the lowering and / or lifting speed being controlled.

Vorzugsweise werden Veränderungen des Lastdrucks mittels eines Drucksensors und/oder Veränderungen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit mittels eines Temperatursensors gemessen. Außerdem wird der Verstärkungsfaktor bevorzugt durch automatische Steuerung in der Steuerungseinheit reziprok proportional zur gemessenen Lastdruckänderung und/oder zur gemessenen Temperaturänderung verändert. Beim Senken der Lastaufnahmeeinrichtung mit geringem Lastdruck und/oder bei geringer Temperatur der Hydraulikflüssigkeit wird also die Senkengeschwindigkeit durch die Justierung der Grundkennlinien über den Verstärkungsfaktor erhöht. Damit kann zum Beispiel die Ventilbestromung eines Hydraulikventils bei geringem Lastdruck erhöht werden und somit die maximal mögliche Ventilöffnung der Steuerventileinrichtung vergrößert werden, wodurch beim Senken des Lastaufnahmemittels mit geringem Lastdruck die Senkengeschwindigkeit erhöht wird. Dabei kann alternativ oder zusätzlich der Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der im Flurförderzeug gemessenen Temperatur der Hydraulikflüssigkeit geändert werden. Damit kann zum Beispiel die Ventilbestromung eines Hydraulikventils bei geringer Temperatur der Hydraulikflüssigkeit erhöht werden und somit die maximal mögliche Ventilöffnung der Steuerventileinrichtung vergrößert werden, wodurch bei geringer Temperatur der Hydraulikflüssigkeit die Bewegungsgeschwindigkeit der Arbeitshydraulikfunktion erhöht wird. Es können statische und dynamische Ansteuerungen hiervon abhängig gemacht werden. So können die Geschwindigkeiten und die Dynamiken der Hydraulikbewegungen unabhängiger von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit definiert werden.Changes in the load pressure are preferably measured by means of a pressure sensor and / or changes in the temperature of the hydraulic fluid are measured by means of a temperature sensor. In addition, the gain factor is preferably changed reciprocally proportional to the measured change in load pressure and / or to the measured change in temperature by automatic control in the control unit. When lowering the load-bearing device with a low load pressure and / or with a low temperature of the hydraulic fluid, the lowering speed is increased by adjusting the basic characteristics via the gain factor. In this way, for example, the valve energization of a hydraulic valve can be increased at low load pressure and thus the maximum possible valve opening of the control valve device can be increased, whereby the lowering speed is increased when lowering the load handling device with low load pressure. As an alternative or in addition, the gain factor can be changed as a function of the temperature of the hydraulic fluid measured in the industrial truck. In this way, for example, the valve energization of a hydraulic valve can be increased at a low temperature of the hydraulic fluid and thus the maximum possible valve opening of the control valve device can be enlarged, whereby the movement speed of the working hydraulic function is increased at a low temperature of the hydraulic fluid. It can static and dynamic controls are made dependent on this. In this way, the speeds and dynamics of the hydraulic movements can be defined more independently of the temperature of the hydraulic fluid.

Zweckmäßigerweise werden durch die Justierung der Grundkennlinien über den Verstärkungsfaktor Öffnungsquerschnitte von Hydraulikventilen und/oder Volumenströme einer Hydraulikpumpe verändert.Appropriately, by adjusting the basic characteristics via the gain factor, opening cross-sections of hydraulic valves and / or volume flows of a hydraulic pump are changed.

Mit besonderem Vorteil werden durch die Justierung der Grundkennlinien über den Verstärkungsfaktor Ansteuerungsdynamiken von Hydraulikventilen und/oder einer Hydraulikpumpe verändert. Somit können die Ansteuerungsdynamiken lastdruckabhängig und/oder temperaturabhängig geändert werden. Insbesondere können die Ansteuerungsdynamiken bei geringem Lastdruck und/oder geringer Temperatur der Hydraulikflüssigkeit erhöht und bei hohem Lastdruck und/oder hoher Temperatur der Hydraulikflüssigkeit verringert werden. Dadurch wird es beispielsweise ermöglicht, ohne Last ein sehr dynamisches Verhalten zu erreichen und die Dynamik mit Last einzugrenzen und somit zu verringern.By adjusting the basic characteristics via the gain factor, it is particularly advantageous to change the control dynamics of hydraulic valves and / or a hydraulic pump. The control dynamics can thus be changed as a function of the load pressure and / or as a function of the temperature. In particular, the control dynamics can be increased at low load pressure and / or low temperature of the hydraulic fluid and reduced at high load pressure and / or high temperature of the hydraulic fluid. This makes it possible, for example, to achieve a very dynamic behavior without a load and to limit and thus reduce the dynamics with a load.

Um dynamische Änderungen des Lastdrucks und/oder der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit zu kontrollieren, werden die vom Drucksensor und/oder Temperatursensor gemessenen Werte gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgedankens mittels eines elektronischen Filters geglättet und gegebenenfalls verarbeitet. Damit wird erzielt, dass der Verstärkungsfaktor zeitlich stetig geändert wird.In order to control dynamic changes in the load pressure and / or the temperature of the hydraulic fluid, the values measured by the pressure sensor and / or temperature sensor are smoothed and, if necessary, processed by means of an electronic filter according to a preferred development of the inventive concept. This ensures that the gain factor is constantly changed over time.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verstärkungsfaktor durch einen manuellen Eingriff in die Steuerungseinheit verändert werden kann. Auf diese Weise können die Reduzierung der Dynamik und/oder der maximal möglichen Geschwindigkeiten der Arbeitshydraulikfunktionen auch für Betreiber von Flurförderzeugen zumindest in Grenzen einstellbar gemacht werden. So kann es für den Betreiber des Flurförderzeugs möglich sein, abhängig von dem jeweiligen Einsatz, beispielsweise die Geschwindigkeiten und/oder Dynamiken mit Last zu reduzieren. Damit kann die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Last reduziert und die Bedienung des Flurförderzeugs erleichtert werden.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the gain factor can be changed by manual intervention in the control unit. In this way, the reduction in dynamics and / or the maximum possible speeds of the working hydraulic functions can also be made adjustable at least within limits for operators of industrial trucks. It may be possible for the operator of the industrial truck to reduce the speeds and / or dynamics with load, for example, depending on the particular application. This can reduce the likelihood of damage to the load and facilitate the operation of the industrial truck.

Die Erfindung kann als reine lastdruckabhängige Kennlinienverstärkung ausgebildet sein, bei der die Grundkennlinien über einen Verstärkungsfaktor justiert werden, der nur vom Lastdruck abhängig ist.The invention can be designed as a pure load pressure-dependent characteristic curve reinforcement, in which the basic characteristic curves are adjusted via a gain factor that is only dependent on the load pressure.

Andererseits kann die Erfindung auch als reine temperaturabhängige Kennlinienverstärkung ausgebildet sein, bei der die Grundkennlinien über einen Verstärkungsfaktor justiert werden, der nur von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist.On the other hand, the invention can also be designed as a purely temperature-dependent characteristic curve amplification, in which the basic characteristic curves are adjusted via a gain factor that is only dependent on the temperature of the hydraulic fluid.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Erfindung als kombinierte lastdruck- und temperaturabhängige Kennlinienverstärkung ausgebildet, bei der die Grundkennlinien über einen Verstärkungsfaktor justiert werden, der sowohl vom Lastdruck als auch von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist. Somit können beide Einflussfaktoren nämlich Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und Lastdruck berücksichtigt und ausgeglichen werden.In a particularly advantageous embodiment, the invention is designed as a combined load pressure and temperature-dependent characteristic curve reinforcement, in which the basic characteristics are adjusted via a gain factor that is dependent on both the load pressure and the temperature of the hydraulic fluid. Both influencing factors, namely the temperature of the hydraulic fluid and the load pressure, can thus be taken into account and compensated for.

Die Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen:
Die Erfindung ermöglicht eine lastdruckunabhängige und/oder temperaturunabhängige Kennliniensteuerung der Arbeitshydraulikfunktionen eines Flurförderzeugs. Die erfindungsgemäße lastdruck- und/oder temperaturabhängige variable Ansteuerung der Arbeitshydraulikfunktionen wirkt sich positive auf die Performance der Hydraulikfunktionen aus. Es ist möglich, unabhängiger vom Lastdruck und/ oder unabhängiger von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit die gewünschten Hydraulikgeschwindigkeiten und Dynamiken der Arbeitshydraulikfunktionen zu erreichen. Die Arbeitshydraulikfunktionen können präziser an den vorherrschenden Arbeitspunkt angepasst werden. Für den Fahrer eines Flurförderzeugs wird so ein performanteres und komfortableres Arbeiten möglich. Zum Beispiel wird die Umschlagsleistung des Flurförderzeugs durch eine erhöhte Senkengeschwindigkeit ohne Last und/oder bei kalter Hydraulikflüssigkeit erhöht. Die konstruktive Auslegung der Arbeitshydraulik kann so gestaltet werden, dass die normativen und somit gesetzlichen Vorgaben in deutlich mehr Arbeitspunkten maximal ausgenutzt werden und somit eine höhere Fahrzeugperformance des Flurförderzeugs erreicht wird. Indem der Kunde bzw. der Betreiber des Flurförderzeugs die Möglichkeit erhält, in Abhängigkeit vom Lastdruck die Geschwindigkeiten und Dynamiken der Arbeitshydraulikfunktionen zu reduzieren, kann der Bedienkomfort des Flurförderzeugs deutlich gesteigert werden und die Bedienbarkeit vereinfacht werden. Gleichzeigt wird die Umschlagsleistung des Flurförderzeugs nur geringfügig verringert oder sogar gesteigert, da zum Beispiel ohne Last hohe oder sogar höhere Geschwindigkeiten der Arbeitshydraulikfunktionen genutzt werden können. Ebenso können Materialbelastungen durch verringerte Dynamik mit Last reduziert werden. So kann die Lebensdauer diverser Komponenten des Flurförderzeugs, beispielsweise des Fahrzeugrahmens und des Hubgerüstes, erhöht werden, da geringere Druck- und/oder Spannungsspitzen entstehen. Unter Umständen können elektrisch betätigte Hydraulikventile für die Arbeitshydraulik einfacher gestaltet werden, da Temperatur- und Lastabhängigkeiten durch die variablere Ansteuerung ausgeglichen werden können.The invention offers a number of advantages:
The invention enables a load pressure-independent and / or temperature-independent characteristic curve control of the working hydraulic functions of an industrial truck. The load pressure- and / or temperature-dependent variable control of the working hydraulic functions according to the invention has a positive effect on the performance of the hydraulic functions. It is possible to achieve the desired hydraulic speeds and dynamics of the working hydraulic functions more independently of the load pressure and / or more independently of the temperature of the hydraulic fluid. The working hydraulic functions can be adapted more precisely to the prevailing working point. This enables the driver of an industrial truck to work more efficiently and comfortably. For example, the handling capacity of the industrial truck is increased by increasing the lowering speed without load and / or when the hydraulic fluid is cold. The structural design of the working hydraulics can be designed in such a way that the normative and thus legal requirements are used to the maximum in significantly more working points and thus a higher vehicle performance of the industrial truck is achieved. By giving the customer or the operator of the industrial truck the opportunity to adjust the speeds and dynamics of the To reduce the working hydraulic functions, the ease of use of the industrial truck can be increased significantly and the operability can be simplified. At the same time, the handling capacity of the industrial truck is only slightly reduced or even increased, since, for example, high or even higher speeds of the working hydraulic functions can be used without a load. Material loads can also be reduced through reduced dynamics with load. In this way, the service life of various components of the industrial truck, for example the vehicle frame and the lifting frame, can be increased, since lower pressure and / or tension peaks arise. Under certain circumstances, electrically operated hydraulic valves for the working hydraulics can be designed more simply, since temperature and load dependencies can be compensated for by the more variable control.

Je nach Fahrzeug und Ausstattung sind die Flurförderzeuge bereits mit einem Temperatursensor im Hydraulikkreislauf und einem Drucksensor zum Messen des Lastdrucks ausgestattet, so dass für die neuen Funktionen der Erfindung keine Mehrkosten entstehen. Durch die Erfindung kann die Varianz der Ventileinstellungen reduziert werden, da die maximal mögliche Ventilöffnung im Senken der Last nicht mehr mechanisch fest eingestellt wird, sondern last- und/oder temperaturabhängig durch eine Ventilbestromung definiert wird. So kann die Anzahl der Ventilvarianten deutlich reduziert werden. Darüber hinaus ist ein Einstellen der Senkenmenge am Prüfstand beim Ventilhersteller nicht mehr nötig. So können Prüfstands- und Montagezeit und somit Kosten reduziert werden.Depending on the vehicle and equipment, the industrial trucks are already equipped with a temperature sensor in the hydraulic circuit and a pressure sensor for measuring the load pressure, so that there are no additional costs for the new functions of the invention. The invention allows the variance of the valve settings to be reduced, since the maximum possible valve opening is no longer mechanically fixed when the load is lowered, but is defined as a function of the load and / or temperature by energizing the valve. In this way, the number of valve variants can be significantly reduced. In addition, it is no longer necessary to set the sink quantity on the test bench at the valve manufacturer. In this way, test bench and assembly time and thus costs can be reduced.

Ebenso kann ein einstellbarer mechanischer Anschlag des Hydraulikventils im Senken entfallen. Dieser besteht in der Regel aus einem Innengewinde, einer Madenschraube und einer Dichtmutter zum Kontern der Madenschraube. So werden Herstellkosten der Hydraulikventile reduziert.An adjustable mechanical stop of the hydraulic valve when lowering can also be omitted. This usually consists of an internal thread, a grub screw and a sealing nut to counter the grub screw. This reduces the manufacturing costs of the hydraulic valves.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen

Figur 1: eine perspektivische Darstellung des Flurförderzeugs und
Figur 2: ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Steuerung.

Further advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the schematic figures. Show here

Figure 1: a perspective view of the truck and
Figure 2: a block diagram of the controller according to the invention.

Das Flurförderzeug F gemäß Figur 1 ist beispielsweise als Frontsitz-Gegengewichts-Gabelstapler ausgeführt. Eine an der Fahrzeug-Vorderseite angeordnete Lasthandhabungsvorrichtung 1 wird von einem ausfahrbaren Hubmast 1a mit zwei parallelen Mastprofilen 1d und einem an den Mastprofilen 1d höhenbeweglichen Lastschlitten 1b mit daran angeordneter Lastaufnahmeeinrichtung 1c, beispielsweise Gabelzinken 1c, gebildet. Mit Hilfe der Lastaufnahmeeinrichtung 1c können Lasten verschiedenster Art angehoben und transportiert werden.The truck F according to Figure 1 is designed, for example, as a front seat counterbalanced forklift truck. A load handling device 1 arranged on the front of the vehicle is formed by an extendable lifting mast 1a with two parallel mast profiles 1d and a load carriage 1b that is vertically movable on the mast profiles 1d and has a load-bearing device 1c, for example fork prongs 1c. With the aid of the load suspension device 1c, loads of various types can be lifted and transported.

Der Hubmast 1a ist um eine im unteren Bereich quer angeordnete Horizontalachse neigbar. Selbstverständlich ist es auch möglich, einen starren, also nicht neigbaren Hubmast 1a vorzusehen und stattdessen den Lastschlitten 1b nicht nur höhenbeweglich, sondern auch neigbar auszuführen, wie dies zum Beispiel bei sogenannten Lagertechnik-Geräten, beispielsweise Schubmaststaplern, häufig der Fall ist. An dem Lastschlitten 1b können - je nach Einsatzfall - auch andere Lastaufnahmeeinrichtungen oder Anbaugeräte befestigt werden. Es versteht sich, dass grundsätzlich auch zusätzliche Bewegungen der Lasthandhabungsvorrichtung 1 möglich sind, sofern die dazu erforderlichen Einrichtungen, z. B. ein Seitenschieber, zur Verfügung stehen.The lifting mast 1a can be inclined about a horizontal axis arranged transversely in the lower area. Of course, it is also possible to provide a rigid, i.e. non-tiltable, lifting mast 1a and instead design the load carriage 1b not only to be movable in height, but also to be tiltable, as is often the case with so-called storage technology devices such as reach trucks. Depending on the application, other load-bearing devices or attachments can also be attached to the load carriage 1b. It goes without saying that, in principle, additional movements of the load handling device 1 are also possible, provided that the necessary facilities, e.g. B. a sideshifter are available.

Der Hubmast 1a ist mittels hydraulischer Neigezylinder 1e neigbar. Das Ausfahren des Hubmastes 1a und das Anheben des Lastschlittens 1b erfolgt mittels hydraulischer Hubzylinder, ggf. zusätzlich mit einer oder mehreren Lastketten. Zum Absenken des Lastschlittens 1b bzw. Einfahren des Hubmastes 1a wirken das Eigengewicht des Lastschlittens 1b und der nach oben ausgefahren Komponenten des Hubmastes 1a sowie ggf. das Gewicht der aufgenommen Last. Die genannten hydraulischen Verbraucher werden von einer hydraulischen Pumpe gespeist. Zusammen mit den erforderlichen hydraulischen Ventilen und einem die Pumpe antreibenden Motor umfasst dieses System also mehrere Arbeitsantriebe für die Hub-, Senk- und Neigebewegung der Lasthandhabungsvorrichtung 1.The lifting mast 1a can be tilted by means of hydraulic tilting cylinders 1e. The lifting mast 1a is extended and the load carriage 1b is raised by means of hydraulic lifting cylinders, possibly also with one or more load chains. To lower the load carriage 1b or retract the lifting mast 1a, the dead weight of the load carriage 1b and the upwardly extended components of the lifting mast 1a and, if applicable, the weight of the load picked up act. The hydraulic consumers mentioned are fed by a hydraulic pump. Together with the required hydraulic valves and a motor driving the pump, this system thus comprises several working drives for the lifting, lowering and tilting movements of the load handling device 1.

Das Flurförderzeug F gemäß Ausführungsbeispiel weist ferner einen Fahrantrieb auf, bei dem eine Vorderachse 2 als Antriebsachse ausgebildet ist, und einen Lenkantrieb, mit dessen Hilfe eine heckseitig angeordnete Lenkachse 3 betätigt wird.The industrial truck F according to the exemplary embodiment also has a travel drive in which a front axle 2 is designed as a drive axle, and a steering drive, with the aid of which a steering axle 3 arranged at the rear is actuated.

Die Hub-, Senk- und Neigebewegung der Lasthandhabungsvorrichtung 1 bilden die Arbeitshydraulikfunktionen des Flurförderzeugs F. Mittels Bedienungshebeln 4, beispielsweise Joysticks, kann eine Bedienperson die Arbeitshydraulikfunktionen betätigen, die von der Steuerungseinheit C(s) gesteuert werden.The lifting, lowering and tilting movements of the load handling device 1 form the working hydraulic functions of the industrial truck F. By means of operating levers 4, for example joysticks, an operator can operate the working hydraulic functions that are controlled by the control unit C (s).

Einzelheiten zur Steuerung der Arbeitshydraulikfunktionen sind in dem Blockdiagramm der Figur 2 dargestellt. Durch Betätigung der Bedienungshebeln 4 aus der Figur 1 kann die Bedienperson eine Führungsgröße w(t), im vorliegenden Beispiel eine bestimmte Senkgeschwindigkeit des Lastschlittens 1b als Sollgeschwindigkeit, vorgeben. In der Steuerungseinheit C(s) wird daraus die Stellgröße u(t) berechnet, die im vorliegenden Beispiel einem elektrischen Ansteuerstrom eines die Arbeitshydraulikfunktionen steuernden elektrisch betätigten Hydraulikventils und/oder einer Pumpendrehzahl der hydraulischen Pumpe entspricht. Die Stellgröße u(t) bestimmt über die Steuerstrecke G(s), die im vorliegenden Beispiel den bzw. die Hubzylinder, die hydraulische Pumpe und das hydraulische Ventil umfasst, die Steuergröße y(t). Die Steuergröße y(t) stellt die Istgeschwindigkeit der Senkenbewegung bzw. Hebenbewegung des Lastschlittens 1b dar.Details of the control of the working hydraulic functions are given in the block diagram of FIG Figure 2 shown. By operating the control lever 4 from the Figure 1 the operator can specify a reference variable w (t), in the present example a specific lowering speed of the load carriage 1b as the target speed. In the control unit C (s), the manipulated variable u (t) is calculated therefrom, which in the present example corresponds to an electrical control current of an electrically operated hydraulic valve controlling the working hydraulic functions and / or a pump speed of the hydraulic pump. The manipulated variable u (t) determines the control variable y (t) via the control path G (s), which in the present example includes the lifting cylinder or cylinders, the hydraulic pump and the hydraulic valve. The control variable y (t) represents the actual speed of the lowering or lifting movement of the load carriage 1b.

In der Steuerungseinheit C(s) sind Grundkennlinien Gk für verschiedene Betriebspunkte der Arbeitshydraulikfunktion hinterlegt, die einen rechnerischen Modell-Zusammenhang zwischen der Stellgröße u(t) und der Steuergröße y(t) herstellen. Von der Steuerungseinheit C(s) wird mittels der Grundkennlinien Gk aus der vorgegebenen Führungsgröße w(t) eine entsprechende Stellgröße u(t) berechnet. Im vorliegenden Beispiel sind verschiedene Grundkennlinien Gk für unterschiedliche Lastgewichte einer auf der Lastaufnahmeeinrichtung 1c befindlichen Last und/oder für unterschiedliche Hubstufen des Hubmastes 1a, beispielsweise Freihub und Masthub, in der Steuerungseinheit C(s) hinterlegt. Die verschiedenen Grundkennlinien Gk werden anhand des aktuell vorliegenden Betriebspunktes der Arbeitshydraulikfunktion ausgewählt, um aus der Führungsgröße w(t) für den aktuell vorliegenden Betriebspunkt mit der zu diesem Betriebspunkt gehörenden Grundkennlinie Gk eine entsprechende Stellgröße u(t) zu berechnen.In the control unit C (s), basic characteristics Gk for various operating points of the working hydraulic function are stored, which produce a computational model relationship between the manipulated variable u (t) and the control variable y (t). The control unit C (s) uses the basic characteristics Gk to calculate a corresponding manipulated variable u (t) from the specified reference variable w (t). In the present example, different basic characteristics Gk for different load weights of a load located on the load-bearing device 1c and / or for different lifting stages of the lifting mast 1a, for example free lift and mast lift, are stored in the control unit C (s). The various basic characteristics Gk are selected based on the current operating point of the working hydraulic function in order to calculate a corresponding manipulated variable u (t) from the reference variable w (t) for the current operating point with the basic characteristic Gk belonging to this operating point.

Die Grundkennlinien Gk können variant bei steigendem Sollwert (Führungsgröße w(t)) gegenüber fallendem Sollwert (Führungsgröße w(t)) sein, um ein Hystereseverhalten abzubilden. Alternativ können die Grundkennlinien über eine Modellbildung wie beispielsweise der Hysteresebreite moduliert seinThe basic characteristics Gk can be variant with a rising setpoint (reference variable w (t)) compared to a falling setpoint (reference variable w (t)) in order to have a hysteresis behavior map. Alternatively, the basic characteristics can be modulated using a model such as the hysteresis width, for example

Erfindungsgemäß werden die Grundkennlinien Gk über einen Verstärkungsfaktor V, der vom Lastdruck p und/oder der Temperatur T der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist, justiert. Dabei kann der Verstärkungsfaktor V sowohl auf den statischen als auch den dynamischen Volumenstrom Einfluss nehmen. Die Veränderungen der Grundkennlinien Gk über den Verstärkungsfaktor V kann auf alle Arbeitshydraulikfunktionen angewandt werden. Der Lastdruck kann beispielsweise mittels eines nicht näher dargestellten Drucksensors gemessen werden. Die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit kann beispielsweise mittels eines nicht näher dargestellten Temperatursensors gemessen werden.According to the invention, the basic characteristics Gk are adjusted via a gain factor V, which is dependent on the load pressure p and / or the temperature T of the hydraulic fluid. The gain factor V can influence both the static and the dynamic volume flow. The changes in the basic characteristics Gk via the gain factor V can be applied to all working hydraulic functions. The load pressure can be measured, for example, by means of a pressure sensor (not shown in detail). The temperature of the hydraulic fluid can be measured, for example, by means of a temperature sensor not shown in detail.

Dabei werden die Grundkennlinien Gk in der Steuerungseinheit C(s) durch rechnerische Multiplikation mit dem Verstärkungsfaktor V justiert, wobei die justierten Grundkennlinien Gj nach der Formel Gj = Gk x V berechnet werden und der Verstärkungsfaktor V einen Wert zwischen 0,001 und 1000, bevorzugt zwischen 0,01 und 100, insbesondere zwischen 0,1 und 10, annehmen kann.The basic characteristics Gk are adjusted in the control unit C (s) by arithmetic multiplication with the gain factor V, the adjusted basic characteristics Gj being calculated according to the formula Gj = Gk x V and the gain factor V having a value between 0.001 and 1000, preferably between 0 , 01 and 100, in particular between 0.1 and 10, can assume.

Der Verstärkungsfaktor V kann mittels in der Steuerungseinheit C(s) hinterlegter Verstärkungskennlinien Vk, die einen rechnerischen Zusammenhang zwischen dem Lastdruck p und/oder der Temperatur T der Hydraulikflüssigkeit und dem Verstärkungsfaktor V herstellen, bestimmt werden. Die Verstärkungskennlinien Vk können geladen werden. Die Verstärkungskennlinien Vk können beispielsweise festlegen, in welcher Weise der Verstärkungsfaktor V bei verändertem Lastdruck p und/oder bei veränderter Temperatur T der Hydraulikflüssigkeit verändert werden muss, um die die Geschwindigkeit der Arbeitshydraulikfunktion, beispielsweise die Senkengeschwindigkeit der Lastaufnahmeeinrichtung 1c, des Flurförderzeugs F unabhängig von dem Lastdruck p und/oder die Geschwindigkeit der Arbeitshydraulikfunktion, beispielsweise die Senkengeschwindigkeit der Lastaufnahmeeinrichtung 1c, des Flurförderzeugs F unabhängig von der Temperatur T der Hydraulikflüssigkeit konstant zu halten.The gain factor V can be determined by means of gain characteristics Vk stored in the control unit C (s), which establish a mathematical relationship between the load pressure p and / or the temperature T of the hydraulic fluid and the gain factor V. The gain characteristics Vk can be loaded. The gain characteristics Vk can, for example, determine the way in which the gain factor V must be changed with a changed load pressure p and / or with a changed temperature T of the hydraulic fluid in order to increase the speed of the working hydraulic function, for example the lowering speed of the load-bearing device 1c, of the industrial truck F independently of the Load pressure p and / or the speed of the working hydraulic function, for example the lowering speed of the load-bearing device 1c, of the industrial truck F, regardless of the temperature T of the hydraulic fluid, is to be kept constant.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer von einem Lastdruck einer aufgenommenen Last und/oder von einer Temperatur einer Hydraulikflüssigkeit beeinflussten Arbeitshydraulikfunktion eines Flurförderzeugs (F), wobei eine Führungsgröße (w(t)) vorgegeben wird, aus der in einer Steuerungseinheit (C(s)) eine Stellgröße (u(t)) berechnet wird, die über eine Steuerstrecke (G(s)) eine Steuergröße (y(t)) der Arbeitshydraulikfunktion bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinheit (C(s)) Grundkennlinien (Gk) für verschiedene Betriebspunkte der Arbeitshydraulikfunktion hinterlegt sind, die einen rechnerischen Modell-Zusammenhang zwischen der Stellgröße (u(t)) und der Steuergröße (y(t)) herstellen, und die Grundkennlinien (Gk) in der Steuerungseinheit (C(s)) über einen Verstärkungsfaktor (V) justiert werden, der vom Lastdruck (p) und/oder von der Temperatur (T) der Hydraulikflüssigkeit abhängig ist.Method for controlling a working hydraulic function of an industrial truck (F) that is influenced by a load pressure of a recorded load and / or by a temperature of a hydraulic fluid, a reference variable (w (t)) being specified, from which a control unit (C (s)) is used Manipulated variable (u (t)) is calculated, which determines a control variable (y (t)) of the working hydraulic function via a control path (G (s)), characterized in that in the control unit (C (s)) basic characteristics (Gk) for various operating points of the working hydraulic function are stored, which create a computational model relationship between the manipulated variable (u (t)) and the control variable (y (t)), and the basic characteristics (Gk) in the control unit (C (s)) via a Gain factor (V) can be adjusted, which depends on the load pressure (p) and / or on the temperature (T) of the hydraulic fluid.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkennlinien (Gk) in der Steuerungseinheit (C(s)) durch rechnerische Multiplikation mit dem Verstärkungsfaktor (V) justiert werden, wobei die justierten Grundkennlinien (Gj) nach der Formel (Gj = Gk x V) berechnet werden und der Verstärkungsfaktor (V) einen Wert zwischen 0,001 und 1000, bevorzugt zwischen 0,01 und 100, insbesondere zwischen 0,1 und 10, annehmen kann.Method according to Claim 1, characterized in that the basic characteristics (Gk) are adjusted in the control unit (C (s)) by arithmetic multiplication with the gain factor (V), the adjusted basic characteristics (Gj) according to the formula (Gj = Gk x V) can be calculated and the gain factor (V) can assume a value between 0.001 and 1000, preferably between 0.01 and 100, in particular between 0.1 and 10.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsfaktor (V) mittels in der Steuerungseinheit (C(s)) hinterlegter Verstärkungskennlinien (Vk), die einen rechnerischen Zusammenhang zwischen dem Lastdruck und/oder der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit und dem Verstärkungsfaktor herstellen, bestimmt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the gain factor (V) by means of gain characteristics (Vk) stored in the control unit (C (s)), which establish a mathematical relationship between the load pressure and / or the temperature of the hydraulic fluid and the gain factor , is determined.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Veränderungen des Lastdrucks (p) mittels eines Drucksensors und/oder Veränderungen der Temperatur (T) der Hydraulikflüssigkeit mittels eines Temperatursensors gemessen werden und der Verstärkungsfaktor (V) durch automatische Steuerung in der Steuerungseinheit (C(s)) reziprok proportional zur gemessenen Lastdruckänderung und/oder zur gemessenen Temperaturänderung verändert wird.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that changes in the load pressure (p) are measured by means of a pressure sensor and / or changes in the temperature (T) of the hydraulic fluid are measured by means of a temperature sensor and the gain factor (V) is measured by automatic control in the control unit (C (s)) inversely proportional to measured load pressure change and / or to the measured temperature change is changed.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Justierung der Grundkennlinien (Gk) über den Verstärkungsfaktor (V) Öffnungsquerschnitte von Hydraulikventilen und/oder Volumenströme einer Hydraulikpumpe verändert werden.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the adjustment of the basic characteristics (Gk) via the gain factor (V) changes opening cross-sections of hydraulic valves and / or volume flows of a hydraulic pump.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennnzeichnet, dass als Arbeitshydraulikfunktion ein Senken und/oder Heben einer Lastaufnahmeeinrichtung (1c) des Flurförderzeugs (F) verwendet wird.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that lowering and / or lifting of a load-bearing device (1c) of the industrial truck (F) is used as the working hydraulic function.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Senken der Lastaufnahmeeinrichtung (1c) mit geringem Lastdruck und/oder geringer Temperatur der Hydraulikflüssigkeit die Senkengeschwindigkeit durch die Justierung der Grundkennlinien (Gk) erhöht wird.Method according to Claim 6, characterized in that when the load-bearing device (1c) is lowered with a low load pressure and / or a low temperature of the hydraulic fluid, the lowering speed is increased by adjusting the basic characteristic curves (Gk).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Justierung der Grundkennlinien (Gk) über den Verstärkungsfaktor (V) Ansteuerungsdynamiken von Hydraulikventilen und/oder einer Hydraulikpumpe verändert werden.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the adjustment of the basic characteristics (Gk) via the gain factor (V) changes the control dynamics of hydraulic valves and / or a hydraulic pump.

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungsdynamiken bei geringem Lastdruck (p) und/oder geringer Temperatur (T) der Hydraulikflüssigkeit erhöht und bei hohem Lastdruck (p) und/oder hoher Temperatur der Hydraulikflüssigkeit (T) verringert werden.Method according to Claim 8, characterized in that the control dynamics are increased at low load pressure (p) and / or low temperature (T) of the hydraulic fluid and are reduced at high load pressure (p) and / or high temperature of the hydraulic fluid (T).

Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Drucksensor und/oder Temperatursensor gemessenen Werte mittels eines elektronischen Filters geglättet werden.Method according to one of Claims 4 to 9, characterized in that the values measured by the pressure sensor and / or temperature sensor are smoothed by means of an electronic filter.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsfaktor (V) durch einen manuellen Eingriff in die Steuerungseinheit (C(s)) verändert werden kann.Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the gain factor (V) can be changed by manual intervention in the control unit (C (s)).