WO2015106931A1 - Ventilvorrichtung und verfahren zum steuern eines verbrauchers - Google Patents

Ventilvorrichtung und verfahren zum steuern eines verbrauchers Download PDF

Info

Publication number
WO2015106931A1
WO2015106931A1 PCT/EP2014/078793 EP2014078793W WO2015106931A1 WO 2015106931 A1 WO2015106931 A1 WO 2015106931A1 EP 2014078793 W EP2014078793 W EP 2014078793W WO 2015106931 A1 WO2015106931 A1 WO 2015106931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
port
valve device
consumer
valves
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/078793
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Antoine Chabaud
Bojan Ferhadbegovic
Steffen Rose
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2015106931A1 publication Critical patent/WO2015106931A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/044—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the return line, i.e. "meter out"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/042—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3057—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having two valves, one for each port of a double-acting output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/30575—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve in a Wheatstone Bridge arrangement (also half bridges)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/35—Directional control combined with flow control
    • F15B2211/351—Flow control by regulating means in feed line, i.e. meter-in control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/35—Directional control combined with flow control
    • F15B2211/353—Flow control by regulating means in return line, i.e. meter-out control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/632—Electronic controllers using input signals representing a flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
    • F15B2211/761—Control of a negative load, i.e. of a load generating hydraulic energy

Definitions

  • the present invention relates to a valve device and a method for controlling a consumer, in particular a cylinder of a machine.
  • a consumer can advantageously be an arrangement of valves with resolved control edges or semi-dissolved control edges and a flow sensor used.
  • a corresponding valve device for controlling a consumer in particular a cylinder, has the following features: a pressure port for connecting the valve device to a
  • Pressure source a tank port for connecting the valve device to a tank; a first working port for connecting the
  • Valve device to a first interface of the consumer and a second working port for connecting the valve device to a second
  • At least a first controllable valve and a second controllable valve wherein valve positions of the first valve and the second valve are independently adjustable to selectively connect the pressure port to the first working port or the second working port; and a volumetric flow sensor for detecting an over one of
  • Control edges which offers cost advantages over today's electronized hydraulic valves due to the possible use of standard parts. By using resolved control edges, the highest possible variability is given, as important additional functions such as clearance, regeneration and recuperation in a standard arrangement and with standardized valves are possible.
  • the use of a volumetric flow sensor allows accurate metering of the volumetric flow with freely programmable Machine behavior and thus the use of an identical valve block in machines with LS or LUDV behavior.
  • a machine with LS behavior represents a machine with a load-sensing system, also known as a load-pressure signaling system.
  • a machine with LUDV behavior thereby represents a machine with a system with a load-pressure-independent
  • the described approach represents a simple valve topology with fully resolved control edges and minimal sensor technology. It allows both a very precise metering of the volume flow, this being a requirement for a LS hydraulic system, as well as a coordinated one
  • valve topology can be predominantly realized from standard parts, so that a highly efficient and automated production of these valves is possible. This creates scale and composite effects.
  • the complete resolution of the control edges also results in energy advantages over solutions with coupled control edges.
  • the adjustment of the valve device to the consumer can be done without changing the valve hardware, which is not possible with known slide solutions.
  • valve device can be used, for example, in connection with mobile machines, which by their variety of variants
  • valve device makes it possible to cover these different application-specific requirements, wherein no application via changes in the valve hardware is required, which speaks in favor of a standardization of the valve variants.
  • Valve devices allows. With minimal sensor effort, both a volume flow control can be performed, and the risk of cavitation are reduced when pulling loads.
  • the application of the valve devices can be done predominantly in software.
  • the valve devices can be used both centrally and remotely. With the same valve device, both the LUDV or the LS behavior can be emulated.
  • a valve device as a whole may also be referred to as a valve.
  • such a valve device has a
  • Signal output for outputting a volume flow sensor signal representative of the volume flow sensor, a first signal input for receiving a valve position of the first valve controlling first
  • Control signal and a second signal input for receiving a valve position of the second valve controlling the second control signal.
  • the valve device may include corresponding control means connected to the signal output and the signal inputs and configured to receive the sensor signal and to generate and provide the first control signal and the second control signal using the sensor signal and to provide it to the signal inputs. For example, a movement of the consumer can be detected via the sensor signal. For example, a movement of the consumer can be triggered or adjusted via the control signals.
  • the controller may be configured to provide the first control signal and the second control signal to the signal inputs during a test period with a predetermined test pattern, and then to evaluate the sensor signal at the test period to classify the load as a pushing or pulling load. Under knowledge of
  • Classification of the consumer can be a consumer dynamics of the consumer
  • the control device may be configured to perform a comparison between a value transmitted via the sensor signal and a nominal value defining a movement of the consumer, and to generate the first control signal and the second control signal as a function of a result of the comparison and to provide them to the signal inputs. In this way, an actual movement of the consumer to a desired movement of the consumer, which is for example given by an operator, be adjusted.
  • At least the first valve and the second valve may be designed as electronically controllable valves. Corresponding valves can be controlled independently of each other. This increases the rate
  • the valve device may have a node, which with a
  • Tank connection is connected. Via the junction point, fluid flowing into the valve device via one of the working connections can be discharged either via the respective other working connection or via the tank connection from the pressure dependent on the pressure conditions prevailing in the valve device
  • Valve device are derived. As a result, at least a part of the fluid flowing via the junction can be supplied to the inlet again.
  • the valve device has a third controllable valve and a fourth controllable valve.
  • the volume flow sensor in a line connecting the outputs of the third valve and the fourth valve with the tank connection line
  • the outflow volume flow can be detected completely by the volume flow sensor.
  • the volumetric flow sensor may be arranged in a line connecting the inlets of the first valve and the second valve to the pressure port. As a result, the inlet volume flow can be detected completely by the volume flow sensor.
  • the third valve and the fourth valve may be designed as electronically controllable valves. As a result, a valve device with completely resolved control edges can be realized.
  • the third valve and the fourth valve may be designed as hydraulically controllable valves. As a result, a valve device with semi-dissolved control edges can be realized.
  • the valve device may comprise a further controllable valve which may be configured to selectively connect the pressure port to a first port of the first valve and the tank port to a first port of the second valve or the pressure port to the first port of the second valve and the
  • Tank connection to connect to the first port of the first valve.
  • the volume flow sensor can in a Tank connection to be arranged with the further valve connecting line.
  • the flow rate sensor by a placement, in particular at one of the outputs of the third valve and the fourth valve, always a complete drain volume flow from the
  • a consumer speed of the consumer for example, a speed of movement of a piston of a cylinder can be measured even with cavitation.
  • the movement of the consumer can be determined or adjusted very accurately.
  • valve hardware of the valve device can be designed so that a LUDV and a LS behavior of the valve device without changing the
  • Valve hardware of the valve device can be pictured. In this way, the flexibility of the valve device can be increased.
  • the further valve has a functionality of
  • differential pressure sensor the other valve, which is an input valve, can be used as the differential pressure sensor.
  • the further valve can be designed as a proportional valve.
  • a differential pressure determined using the further valve can be used, for example, to compensate for flow forces.
  • the differential pressure can be detected, for example, by determining the valve opening of the further valve, for example by measuring it. This is advantageous, for example, in the detection of towing loads.
  • Placement of the first and second valves may be interchangeable with placement of the further valve.
  • the additional valve can be used as a differential pressure sensor, for example for cavitation detection.
  • a method for controlling a consumer, in particular a cylinder, can be advantageously carried out using said valve device.
  • the method comprises the following steps: Detecting a volume flow flowing over one of the working ports of the valve device; and
  • a control device can be understood to mean an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the control device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • Fig. 1 is a block diagram of a valve device according to a
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for controlling a load according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 3 is a topology of a valve device according to a
  • Fig. 4 is a topology of a valve device according to a
  • Embodiment of the present invention shows a topology of a valve device according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 6 is a topology of a valve device according to a
  • Fig. 7 is a topology of a valve device according to a
  • Fig. 1 shows a block diagram of a valve device 100 according to a
  • the valve device 100 has a pressure port 101, a tank port
  • the pressure port 101 may also be referred to as "P”, the tank port 102 as “T”, the first working port 103 as “A”, and the second working port 104 as "B”.
  • P the pressure port 101
  • T the tank port 102
  • A the first working port 103
  • B the second working port 104
  • Fluid streams are directed into or out of the valve device 100.
  • Valve device 100 can be designed as a hydraulic or a pneumatic device.
  • the fluid used may, for example, be a hydraulic fluid, for example oil, or a gas, for example air.
  • the pressure connection 101 represents an interface of the valve device 100 to a pressure accumulator or a pump for providing a volumetric flow.
  • the tank connection 102 represents an interface of the valve device 100 to a reservoir, for example a tank.
  • the first working port 103 adjusts an interface of the valve device 100 a first connection of a consumer, for example to a first pressure chamber of a
  • the second working port 104 provides an interface of the valve device 100 to a second port of the consumer,
  • the pressure in the pressure chambers of the consumer can be controlled, thereby controlling a movement of the consumer, for example, be stimulated or decelerated.
  • the consumer may be a cylinder or have a cylinder. In such a cylinder, the pressure chambers of the consumer may be separated from each other by a displaceable piston. In this case, using the valve device 100, a movement of the cylinder piston can be controlled.
  • the valve device 100 has at least a first controllable valve 111 and a second controllable valve 112.
  • the valves 111, 112 are independently controllable. Via the valves 111, 112, volume flows through the working ports 103, 104 can be controlled. In particular, a connection between the pressure port 101 and the first working port 103 can be closed or opened via the valves 111, 112 and a connection between the pressure port 101 and the second
  • the valves 111, 112 can be designed as 2/2-way valves.
  • the valves 111, 112 may be designed as proportional valves.
  • the valves 111, 112 can each have two connections for connecting the valves 111, 112 to a line system connected to the connections 101, 102, 103, 104
  • Valve device 100 and a control terminal for controlling a
  • valve position of the valves 111, 112 using control signals may be suitable for adjusting a volume flow flowing through the valves 111, 112.
  • the valve device 100 further includes a volumetric flow sensor 115
  • the volume flow sensor 115 is arranged for this purpose at a suitable position within the line system of the valve device 100.
  • the volume flow sensor 115 is designed to detect the volume flow and a value representing the volume flow sensor 115 over To provide sensor signal.
  • the volumetric flow sensor 115 is designed to be in the consumer
  • the valve device 100 may have a signal output for outputting the
  • Control signals for controlling the valves 111, 112 have.
  • the valve device 100 may optionally include a controller 120 or be connected to such a controller 120.
  • Control device 120 is designed in accordance with the exemplary embodiment shown in FIG. 1 in order to receive the sensor signal via the signal output of the valve device 100 and to generate the control signals for controlling the valves 111, 112 and to provide them to the valves 111, 112 via the signal inputs of the valve device 100 ,
  • the controller 120 is configured to determine the control signals using the sensor signal.
  • controller 120 may be configured to accommodate the
  • the value of the volume flow can be monitored by evaluating the sensor signal.
  • the control device 120 may, for example, have a comparison device for comparing the value transmitted via the sensor signal with a desired value.
  • the control signals may then be adjusted according to a result of the comparison.
  • the movement of the device can be controlled using the control signals and the sensor signal.
  • the setpoint or a value defining the setpoint can be
  • the desired value or the value defining the desired value can be predetermined, for example, by a user of the device in order to control the movement of the device.
  • the control signals and the sensor signal can represent electrical signals that can be transmitted via suitable electrical lines.
  • valve device 100 in addition to the valves 111, 112 have a further controllable valve, so a total of three controllable valves.
  • the additional valve can be controlled electronically.
  • valve device 100 in addition to the valves 111, 112 have two further controllable valves, so a total of four controllable valves.
  • the two further valves can be controlled independently of the valves 111, 112 or depending on the valves 111, 112. This way you can either completely resolved
  • Control edges or semi-resolved control edges are realized.
  • the two further valves can be controlled electronically or hydraulically.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for controlling a
  • Valve device are executed.
  • a volumetric flow flowing via one of the working connections is detected.
  • valve positions of the at least two valves of the valve device are adjusted depending on the volume flow. About the valve positions of the at least two valves, a flow through the two working ports of the
  • Adjusted valve device and thus a movement of the consumer are controlled.
  • FIGS. 3 to 5 The topologies shown in FIGS. 3 to 5 are based on
  • valve architectures with resolved control edges in which the sequence and the inlet are controlled individually and electronically.
  • These valve devices which may also be referred to as valves, are equipped with a flow rate sensor that measures the drain volume flow to match the consumer behavior of the consumer
  • Fig. 3 shows a topology of a valve device 100 according to a
  • the valve device 100 is used to drive a consumer 200.
  • the valve device 100 has a pressure connection 101, a tank connection 102, a first working connection 103 and a second working connection 104, as well as a first valve 111, a second valve 112 and a volumetric flow sensor 115. Furthermore, the valve device 100 has a third controllable valve 231 and a fourth controllable valve 232 and three check valves 237, 238, 239 connected to a junction 235.
  • valves 111, 112, 231, 232 are each designed as electronically controllable 2/2-way valves.
  • valves 111, 112, 231, 232 closed and opened in a second switching state.
  • an opening cross-section in the second switching state can be adjustable, so that a valve 111, 112, 231, 232 flowing through the flow rate can be set very accurately.
  • Control connections of the valves 111, 112, 231, 232 can in the installed state of the valve device 100, for example, with reference to FIG. 1
  • the valve device 100 comprises a plurality of lines
  • the valves 111, 112, 231, 232, 237, 238, 239 and the volumetric flow sensor 115 are disposed at appropriate positions of the piping system.
  • the node 135 is part of the piping system. According to this
  • the node 135 is connected to a first terminal of the volume flow sensor 115, via a first check valve 237 to the first working port 103, via a second check valve 238 to the second working port 104 and via a third check valve 239 to the tank port 101.
  • a passage direction of the check valves 237, 238, 239 each leads away from the node 135.
  • a second port of the volumetric flow sensor 115 is connected to a first port of the third valve 231 and a first port of the fourth valve 232.
  • a second port of the third valve 231 is connected to the second working port 104.
  • a second port of the fourth valve 231 is connected to the first working port 103.
  • the pressure port 101 is connected to a first port of the first valve 111 and a first port of the second valve 112.
  • a second port of the first valve 111 is connected to the first working port 103.
  • a second port of the second valve 112 is connected to the second working port 104.
  • the consumer 200 includes a cylinder with a movable piston. By the piston separate chambers of the cylinder are with the
  • FIG. 3 shows a topology with four proportional valves 111, 112, 231, 232 and a volumetric flow sensor 115.
  • the volumetric flow sensor 115 may also be referred to as a Q-sensor. Since the valve device 100 is constructed symmetrically, the mode of operation of the valve device 100 can be explained below with reference to an exemplary embodiment in the case of an oil feed A-side, ie via the first working port 103.
  • the inlet flow in the A-side of the cylinder 200 here the left side of the cylinder 200, is electronically controlled by the first valve 111 and the flow through the fourth valve 231.
  • the consumer movement of the piston of the cylinder 200 is controlled by the inflow volume flow through the first valve 111.
  • the drain volume flow passes through the valve 231 through the
  • Working port 104 is smaller than the pressure at the first working port 103.
  • the inflow volume flow is proportional to the outflow volume flow.
  • Drain volume flow passes through the volume flow sensor 115 partially into the tank, partly into a regeneration line back into the inlet, since P B > PA.
  • the detection of whether a pulling or pushing load is present that is whether a tensile force or a compressive force acts on the piston of the cylinder 200, z. B. be done by the supply volume flow is periodically suspended in a small variation, which is imperceptible to the driver whose influence is measured in the process. If the influence is visible, i. If the outflow volume flow follows the inflow volume flow, a pressing load is present, otherwise a pulling load.
  • the periodic exposure can be controlled by a suitable test pattern of the valves 111, 112, 231, 232
  • Control signals are realized. 4 shows a topology of a valve device 100 according to one
  • the valve device 100 is used to drive a consumer 200.
  • the valve device 100 has, as described with reference to FIG. 2, a pressure port 101, a tank port 102, a first working port 103 and a second working port 104, and a first valve 111, a second valve 112, a flow sensor 115, and three to a
  • valve device 100 shown in FIG. 4 has only one further controllable valve 331 instead of a third and fourth valve.
  • valves 111, 112 each designed as electronically controllable 2/2-way valves and the other valve 331 as a 4/2-way valve.
  • a first switching state of the valve 331 is the
  • Tank connection 102 via the further valve 331 connected to the first port of the first valve 111.
  • the additional valve 331 which of the valves 111, 112 is in the outlet and which is in the inlet.
  • the node 135 is part of the piping system of the valve device. According to this exemplary embodiment, the node 135 is connected to a first connection of the volumetric flow sensor 115, via a first check valve 237 to the first working connection 103, via a second check valve 238 to the second working connection 104 and via a third check valve 239 to the tank connection 101.
  • Check valves 237, 238, 239 each lead away from the node 135.
  • the pressure port 101 is connected via a further check valve to a first port of the further valve 331.
  • a second connection of the volume flow sensor 115 is connected to a further first connection of the further valve 331.
  • a second connection of the further valve 331 is connected to a first connection of the first valve 111.
  • a further second connection of the further valve 331 is connected to a first connection of the second valve 112.
  • a second port of the first valve 111 is connected to the first working port 103.
  • a second port of the second valve 112 is connected to the second working port 104.
  • the consumer 200 is designed as described with reference to FIG. 3 and connected to the working ports 103, 104 of the valve device 100.
  • FIG. 4 shows a topology with two
  • volume flow sensor 115 may also be referred to as a Q sensor.
  • the volume flow is directed through a directional valve 331 to the desired consumer side 103, 104 and with one each
  • Proportional valve 111, 112 dosed The directional valve 331 may be implemented both as a switching valve as shown in FIG. 4 and as a proportional valve as shown in FIG. 5.
  • Fig. 5 shows a topology of a valve device 100 according to a
  • the valve device 100 is used to drive a consumer 200.
  • the valve device 100 corresponds to the valve device described with reference to FIG. 4, with the difference that the further valve 331 is designed as a proportional directional valve.
  • the further valve 331 is designed as a proportional directional valve.
  • it is a topology with two proportional valves 111, 112, a direct acting, proportional directional valve 331 as
  • Differential pressure sensor between A and B side, so between the terminals 103, 104 and a flow sensor 115.
  • the flow sensor 115 may also be referred to as a Q-sensor.
  • the directional valve 331 designed as a directly controlled proportional valve, as shown in Fig. 5, it can also serve as a pressure sensor by the position of the valve piston of the valve 331 z. B. by means of a sensorless stroke measurement, and the current to the electronic actuation of this valve
  • Working connections 103, 104 can be estimated.
  • the topologies described with reference to the previous figures can be realized using suitable valve hardware.
  • the lugs can be used, for example, in all applications in which today electro-hydraulic valves (for example, LS or LUDV) are used.
  • valve topology with resolved control edges, individual, electronic control of the inlet and outlet and a flow sensor 115 in the process.
  • a regulation of the valves 111, 112, 231, 232, 331 or valve actuation can be carried out in accordance with the outflow volume flow.
  • Valve topology allows any dosing strategy of the volume flow, in particular the LS or LUDV behavior is made possible.
  • Valve topology allows adaptation to the consumer 200 without changing the valve hardware of the valve device 100, i. a clean
  • the control valves 111, 112, 231, 232, 331 may preferably be shown as seat valves to ensure the tightness of the connections without valve actuation.
  • the valve topology can be based on standard parts that do not require any HW changes for application to the application, and thus can be manufactured in large quantities. Placement of the volumetric flow sensor 115 can be carried out in such a way that the regeneration, ie the return flow of the outflow volume flow into the inlet is also recorded in the case of active loads, ie it is not the oil flow into the tank that is measured but the complete outflow volume flow.
  • valves 111, 112, 231, 232, 331 There may be an electro-hydraulic pilot control of the valves 111, 112, 231, 232, 331 provided to ensure a high valve dynamics, with low electrical power consumption in an arrangement of the valves 111, 112, 231, 232, 331 without pressure compensators.
  • an electronized valve topology with semi-dissolved control edges is described with reference to FIGS. 6 and 7.
  • Valves 111, 112 and the other valve 331 interchangeable.
  • ports of the further valve 331 may alternatively be connected to the working ports 103, 104.
  • Fig. 6 shows a topology of a valve device 100 according to a
  • the valve device 100 is used to control a consumer, as described for example with reference to FIG. 3.
  • the valve device 100 has a pressure connection 101, a tank connection 102, a first working connection 103 and a second working connection 104, as well as a first valve 111, a second valve 112 and a volumetric flow sensor 115. Furthermore, the valve device 100 has a third controllable valve 231 and a fourth controllable valve 232.
  • valves 111, 112 are designed as electronically controllable valves.
  • the valves 231, 232 are designed as hydraulically controllable valves.
  • the valve device 100 comprises a plurality of lines
  • valves 111, 112, 231, 232, and the volumetric flow sensor 115 are disposed at appropriate positions of the piping.
  • the pressure port 101 is connected to a first port of the
  • Volumetric flow sensor 115 connected. A second connection of the
  • Volume flow sensor 115 is connected to a first port of the first valve 111 and a first port of the second valve 112. A further first connection of the first valve 111 and a further first connection of the second valve 112 are connected to the tank connection 102. A second port of the first valve 111 is connected to the first working port 103. Another second connection of the first valve 111 is connected to a control input of the third valve 231. A second port of the second valve 112 is connected to the second working port 104. Another second port of the second valve 112 is connected to a control input of the fourth valve 232.
  • the tank port 102 is connected to a first port of the third valve 231 and a first port of the fourth valve 232.
  • a second port of the third valve 231 is connected to the first working port 103, and a second port of the fourth valve 232 is connected to the second port
  • a sensor output of the volumetric flow sensor 115 is connected to a Q- ⁇ converter 615, which is designed to be one of the
  • Volumetric flow sensor 115 detected flow representing electrical sensor signal to a control device.
  • the approach involves an electronic volume flow sensor 115 and a hydraulic valve disk
  • Semi-dissolved means that the control of the return valve 231, 232 is carried out hydraulically, in contrast to valve disks with coupled Control edges, in which the return control by the mechanics, in particular by the hole pattern, the slider is given mechanically.
  • the inlet valves 111, 112 are designed as directly operated valves and
  • the drain valves 231, 232 as hydraulically operated lowering brake valves. This design can be constructive z. B. with pressure balanced slide valves 231, 232 implemented.
  • the volumetric flow sensor 115 measures the
  • Intake volume flow Intake volume flow.
  • the inlet volume flow also corresponds to the cylinder speed.
  • an active load in this case a pulling load
  • the load is braked on the B side on the second working connection 104 by the lowering brake valve 231, since the lowering brake valve 231 is controlled by the pressure A-side, ie on the side of the first working connection 103.
  • Pressure port 101 of the valve device 100 corresponds to the
  • Fig. 7 shows a topology of a valve device 100 according to a
  • the valve device 100 corresponds to the valve device described with reference to FIG. 6 with the difference that the valves 111, 112 are designed as pilot-operated valves.
  • the inlet valves 111, 112 are identical to this embodiment. According to this embodiment, the inlet valves 111, 112
  • the consumer movement is detected by the volume flow and
  • valve device 100 no dedicated electronics other than sensor electronics are necessary, as shown for example in Fig. 1 as a control device.
  • the sensor 115 is advantageously equipped with a digital, busable interface, so that the number of lines to a central control device, for example, the said control device remains low. Only the activation of the excitation current is realized as a point-point connection.
  • the control electronics in particular the output stage for the valve actuation of the valves 111, 112, can be integrated locally in the valve device 100, so that the sensor interface can also be analog.
  • Power supply of the local electronics can be implemented as a bus, as well as data communication via CAN-BUS. Thus, the wiring effort can be reduced if necessary.
  • the only intervention in the hydraulic hardware concerns the pressure feedback to the drain valves 231, 232.
  • the stability behavior of the entire system can be additionally stabilized by an active intervention by the inlet valve. Since the approach describes the control of the inflow volume flow, by adjusting the required
  • valves 111, 112, 231, 232 can be designed as a valve block or as separate valves be executed.
  • a use of the valve device 100 can be done for example in mobile machines.
  • the topology described with reference to FIGS. 6 and 7 enables universal valve devices 100 which differ from one another only by their pressure resistance and the maximum volume flow.
  • these valve devices 100 may be centrally located in a valve block in a machine or separately, located locally on the consumers, thereby allowing a decentralized design.
  • the topology Due to the reusability of the valve components and the low sensor requirement, the topology enables cost-optimized valve design.
  • This topology allows for a volume flow control with minimal sensor effort, which allows a coordinated deceleration of the consumers (LUDV behavior) in the case of a lack of supply by the pump (either pressure or flow rate limit), or a precise preferential supply of a selectable consumer.
  • This topology minimizes the risk of cavitation during active loads by hydraulically actuating the drain valves.
  • the application of the valve device 100 to the target machine causes minimal hardware changes and occurs predominantly in software.
  • the topology makes it possible to increase the manufacturing tolerances of the
  • Volume flow is defined by the measurement accuracy of the volume flow sensor 115.
  • the calibration depth of the volumetric flow sensor 115 can be adjusted depending on the application (number of calibration points, calibration temperatures, ...)
  • an exemplary embodiment comprises an "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Ventilvorrichtung (100) zum Steuern eines Verbrauchers (200), insbesondere eines Zylinders. Die Ventilvorrichtung (100) weist einen Druckanschluss (101), einen Tankanschluss (102), einen ersten Arbeitsanschluss (103) und einen zweiten Arbeitsanschluss (104), zumindest ein erstes steuerbares Ventil (111) und ein zweites steuerbares Ventil (112), wobei Ventilstellungen des ersten Ventils (111) und des zweiten Ventils (112) unabhängig voneinander einstellbar sind, um den Druckanschluss (101) wahlweise mit dem ersten Arbeitsanschluss (103) oder dem zweiten Arbeitsanschluss (104) zu verbinden, sowie einen Volumenstromsensor (115) zum Erfassen eines über einen der Arbeitsanschlüsse strömenden Volumenstroms auf.

Description

Beschreibung Titel
Ventilvorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Verbrauchers Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung und auf ein Verfahren zum Steuern eines Verbrauchers, insbesondere eines Zylinders einer Maschine.
Heutige Hydraulikventile werden überwiegend mit gekoppeltem Zulauf und Ablauf dargestellt, mit sogenannten Schieberventilen, die elektrohydraulisch vorgesteuert werden. Dies trifft insbesondere in dem Umfeld von mobilen Arbeitsmaschinen zu, da diese nur über eine begrenzte elektrische Leistung verfügen. Die Durchflusseigenschaften (Kennlinien) dieser Schieberventile sind aufgrund der Kopplung zwischen Ablauf und Zulauf stark abhängig von dem Verbraucher, insbesondere von dem Flächenverhältnis des Zylinders des Verbrauchers. Dies führt unter anderem zu einer hohen Hardwarevarianz dieser Ventile. Weiterhin ist heute die Volumenstromzumessung hydromechanisch gelöst, sodass die Dosierstrategie des Volumenstroms von der hydraulischen Verschaltung innerhalb des Ventils abhängt. Vorhandene Ventile mit aufgelösten Steuerkanten setzen Drucksensoren ein, um das Ventil zu steuern oder zu regeln. Dabei sind mehrere Drucksensoren notwendig, da sowohl Differenz- als auch Absolutdrücke für die Ventilansteuerung zu messen sind. Daher sind diese Lösungen sehr teuer und konnten sich am Markt nicht durchsetzen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine
Ventilvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Verbrauchers, insbesondere eines Zylinders gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Zum Steuern eines Verbrauchers kann vorteilhaft eine Anordnung aus Ventilen mit aufgelösten Steuerkanten oder semiaufgelösten Steuerkanten und einem Volumenstromsensor eingesetzt werden.
Eine entsprechende Ventilvorrichtung zum Steuern eines Verbrauchers, insbesondere eines Zylinders, weist dabei die folgenden Merkmale auf: einen Druckanschluss zum Anschließen der Ventilvorrichtung an eine
Druckquelle, einen Tankanschluss zum Anschließen der Ventilvorrichtung an einen Tank; einen ersten Arbeitsanschluss zum Anschließen der
Ventilvorrichtung an eine erste Schnittstelle des Verbrauchers und einen zweiten Arbeitsanschluss zum Anschließen der Ventilvorrichtung an eine zweite
Schnittstelle des Verbrauchers; zumindest ein erstes steuerbares Ventil und ein zweites steuerbares Ventil, wobei Ventilstellungen des ersten Ventils und des zweiten Ventils unabhängig voneinander einstellbar sind, um den Druckanschluss wahlweise mit dem ersten Arbeitsanschluss oder dem zweiten Arbeitsanschluss zu verbinden; und einen Volumenstromsensor zum Erfassen eines über einen der
Arbeitsanschlüsse strömenden Volumenstroms.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht gemäß einer Ausführungsform
hochstandardisierte, elektronifizierte Ventilscheiben mit vollaufgelösten
Steuerkanten, die aufgrund des möglichen Einsatzes von Standardteilen Kostenvorteile gegenüber heutigen elektronifizierten Hydraulikventilen anbietet. Durch den Einsatz aufgelöster Steuerkanten ist die höchstmögliche Variabilität gegeben, da wichtige Zusatzfunktionen wie Freigang, Regeneration sowie Rekuperation in einer Standardanordnung und mit standardisierten Ventilen möglich werden. Der Einsatz eines Volumenstromsensors ermöglicht eine genaue Zumessung des Volumenstroms bei frei programmierbarem Maschinenverhalten und dadurch den Einsatz eines identischen Ventilblocks in Maschinen mit LS- oder LUDV- Verhalten. Eine Maschine mit LS- Verhalten stellt dabei eine Maschine mit einem Load-Sensing-System, auch Lastdruck- Melde- System genannt dar. Eine Maschine mit LUDV- Verhalten stellt dabei eine Maschine mit einem System mit einer lastdruckunabhängigen
Durchflussverteilung (LUDV) dar.
Der beschriebene Ansatz stellt gemäß einer Ausführungsform eine einfache Ventiltopologie mit vollaufgelösten Steuerkanten und minimaler Sensorik dar. Mit ihr lässt sich sowohl eine sehr genaue Dosierung des Volumenstroms, dies ist eine Anforderung an ein LS-Hydrauliksystem, als auch eine koordinierte
Bewegung von hydraulischen Verbrauchern bei paralleler Betätigung, dies ist eine Anforderung an ein LUDV-System, erreichen. Darüber hinaus kann die beschriebene Ventiltopologie überwiegend aus Standardteilen realisiert werden, sodass eine hocheffiziente und automatisierte Fertigung dieser Ventile möglich ist. Dadurch entstehen Skalen- und Verbundeffekte. Durch die vollständige Auflösung der Steuerkanten ergeben sich auch energetische Vorteile gegenüber Lösungen mit gekoppelten Steuerkanten. Weiterhin kann die Anpassung der Ventilvorrichtung an den Verbraucher ohne Änderung der Ventilhardware erfolgen, was mit bekannten Schieberlösungen nicht möglich ist.
Die Ventilvorrichtung kann beispielsweise im Zusammenhang mit mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt werden, die durch ihre Variantenvielfalt
unterschiedliche Verhalten der Verbraucheransteuerung bzw. des
Hydraulikkreises zur Ansteuerung der Verbraucher fordern. Die Ventilvorrichtung ermöglicht es, diese unterschiedlichen applikationsspezifischen Anforderungen abzudecken, wobei keine Applikation über Änderungen der Ventilhardware erforderlich ist, was für eine Standardisierung der Ventilvarianten spricht.
Deshalb kann eine Unterteilung des Einsatzes von LUDV- Ventilen in der Baubranche und LS-Ventilen in der Agrarbranche, die unterschiedliche Hardware besitzen, aufgehoben werden.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht eine Vereinheitlichung der verschiedenen Hydraulikventilvarianten, die heute in mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt werden. Dadurch sollen Stückzahl- und Verbundeffekte generiert, und dadurch Ventil kosten gesenkt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird vorteilhafterweise eine Vereinheitlichung der Hydraulikventilvarianten und somit eine Kostenreduktion dieser
Ventilvorrichtungen ermöglicht. Mit minimalem Sensoraufwand kann sowohl eine Volumenstromregelung durchgeführt werden, als auch das Risiko der Kavitation bei ziehenden Lasten verringert werden. Die Applikation der Ventilvorrichtungen kann überwiegend in Software erfolgen. Die Ventilvorrichtungen sind sowohl zentral als auch dezentral einsetzbar. Mit der gleichen Ventilvorrichtung lassen sich sowohl das LUDV- oder das LS- Verhalten emulieren. Die
Fertigungstoleranzen an die Hydraulikhardware lassen sich aufweiten, was zu geringeren Herstellungskosten führt.
Eine Ventilvorrichtung als Ganzes kann auch als ein Ventil bezeichnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist eine solche Ventilvorrichtung einen
Signalausgang zum Ausgeben eines den Volumenstrom repräsentierenden Sensorsignals des Volumenstromsensors, einen ersten Signaleingang zum Empfangen eines die Ventilstellung des ersten Ventils steuernden ersten
Steuersignals und einen zweiten Signaleingang zum Empfangen eines die Ventilstellung des zweiten Ventils steuernden zweiten Steuersignals auf. Dies ermöglicht eine einfache Anbindung einer Steuervorrichtung, beispielsweise einer elektronischen Schaltung, an den Volumenstromsensor und
Steuereingänge der Ventile.
Die Ventilvorrichtung kann eine entsprechende Steuereinrichtung aufweisen, die mit dem Signalausgang und den Signaleingängen verbunden und ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu empfangen und unter Verwendung des Sensorsignals das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal zu erzeugen und an die Signaleingänge bereitzustellen. Über das Sensorsignal kann beispielsweise eine Bewegung des Verbrauchers erkannt werden. Über die Steuersignale kann beispielsweise eine Bewegung des Verbrauchers ausgelöst oder angepasst werden. Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, um das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal während einer Testperiode mit einem vorbestimmten Testmuster an die Signaleingänge bereitzustellen und anschließend an die Testperiode das Sensorsignal auszuwerten, um den Verbraucher als eine drückende oder eine ziehende Last zu klassifizieren. Unter Kenntnis der
Klassifikation des Verbrauchers kann eine Verbraucherdynamik des
Verbrauchers gezielt gesteuert werden.
Die Steuereinrichtung kann ausgebildet sein, um einen Vergleich zwischen einem über das Sensorsignal übermittelten Wert und einem eine Bewegung des Verbrauchers definierenden Sollwert durchzuführen und das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs zu erzeugen und an die Signaleingänge bereitzustellen. Auf diese Weise kann eine aktuelle Bewegung des Verbrauchers an eine gewünschte Bewegung des Verbrauchers, die beispielsweise von einer Bedienperson vorgegeben wird, angepasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform können zumindest das erste Ventil und das zweite Ventil als elektronisch steuerbare Ventile ausgeführt sein. Entsprechende Ventile können unabhängig voneinander angesteuert werden. Dies erhöht die
Flexibilität der Ventilvorrichtung.
Die Ventilvorrichtung kann einen Knotenpunkt aufweisen, der mit einem
Anschluss des Volumenstromsensors, über ein erstes Rückschlagventil mit dem ersten Arbeitsanschluss, über ein zweites Rückschlagventil mit dem zweiten Arbeitsanschluss und über über ein drittes Rückschlagventil mit dem
Tankanschluss verbunden ist. Über den Knotenpunkt kann über einen der Arbeitsanschlüsse in die Ventilvorrichtung einströmendes Fluid abhängig von den in der Ventilvorrichtung herrschenden Druckverhältnissen entweder über den jeweils anderen Arbeitsanschluss oder über den Tankanschluss aus der
Ventilvorrichtung abgeleitet werden. Dadurch kann zumindest ein Teil des über den Knotenpunkt strömenden Fluids erneut dem Zulauf zugeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Ventilvorrichtung ein drittes steuerbares Ventil und ein viertes steuerbares Ventil auf. Dabei können die Eingänge des ersten Ventils und des zweiten Ventils mit dem Druckanschluss, der Ausgang des ersten Ventils und der Eingang des vierten Ventils mit dem ersten
Arbeitsanschluss, der Ausgang des zweiten Ventils und der Eingang des dritten Ventils mit dem zweiten Arbeitsanschluss sowie die Ausgänge des dritten Ventils und des vierten Ventils mit dem Tankanschluss verbunden sein. Über die vier Ventile kann sowohl der Zulauf als auch der Ablauf sehr genau gesteuert werden.
Dabei kann der Volumenstromsensor in einer die Ausgänge des dritten Ventils und des vierten Ventils mit dem Tankanschluss verbindenden Leitung
angeordnet sein. Dadurch kann der Ablaufvolumenstrom vollständig durch den Volumenstromsensor erfasst werden.
Alternativ kann der Volumenstromsensor in einer die Eingänge des ersten Ventils und des zweiten Ventil mit dem Druckanschluss verbindenden Leitung angeordnet sein. Dadurch kann der Zulaufvolumenstrom vollständig durch den Volumenstromsensor erfasst werden.
Das dritte Ventil und das vierte Ventil können als elektronisch steuerbare Ventile ausgeführt sein. Dadurch kann eine Ventilvorrichtung mit vollständig aufgelösten Steuerkanten realisiert werden.
Das dritte Ventil und das vierte Ventil können als hydraulisch steuerbare Ventile ausgeführt sein. Dadurch kann eine Ventilvorrichtung mit semiaufgelösten Steuerkanten realisiert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Ventilvorrichtung ein weiteres steuerbares Ventil aufweisen, das ausgebildet sein kann, um wahlweise den Druckanschluss mit einem ersten Anschluss des ersten Ventils und den Tankanschluss mit einem ersten Anschluss des zweiten Ventils oder den Druckanschluss mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils und den
Tankanschluss mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils zu verbinden. Dabei können ein zweiter Anschluss des ersten Ventils mit dem ersten
Arbeitsanschluss und ein zweiter Anschluss des zweiten Ventils mit dem zweiten Arbeitsanschluss verbunden sein. Der Volumenstromsensor kann in einer den Tankanschluss mit dem weiteren Ventil verbindenden Leitung angeordnet sein. Vorteilhafterweise sind hierbei nur drei Ventile erforderlich.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Volumenstromsensor durch eine Platzierung, insbesondere an einem der Ausgänge des dritten Ventils und des vierten Ventils, immer einen vollständigen Ablaufvolumenstrom aus dem
Verbraucher messen. Dies ist auch während einer Regeneration möglich.
Insbesondere kann eine Verbrauchergeschwindigkeit des Verbrauchers, beispielsweise eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Kolbens eines Zylinders auch bei Kavitation gemessen werden. Dadurch kann die Bewegung des Verbrauchers sehr genau bestimmt oder eingestellt werden.
Die Ventilhardware der Ventilvorrichtung kann so ausgeführt sein, dass sich ein LUDV- und ein LS- Verhalten der Ventilvorrichtung ohne Änderung der
Ventil hardware der Ventilvorrichtung abbilden lässt. Auf diese Weise kann die Flexibilität der Ventilvorrichtung erhöht werden.
Vorteilhafterweise kann das weitere Ventil eine Funktionalität eines
Differenzdrucksensors umfassen. Mit anderen Worten lässt sich das weitere Ventil, das ein Eingangsventil darstellt, als Differenzdrucksensor anwenden. Dazu kann das weitere Ventil als ein Proportionalitätsventil ausgeführt sein. Ein unter Verwendung des weiteren Ventils bestimmter Differenzdruck kann beispielsweise zur Kompensation von Strömungskräften eingesetzt werden. Der Differenzdruck kann beispielsweise erfasst werden, indem die Ventilöffnung des weiteren Ventils bestimmt, beispielsweise gemessen wird. Dies ist beispielsweise bei der Erkennung von ziehenden Lasten vorteilhaft ist.
Eine Platzierung des ersten und des zweiten Ventils kann mit einer Platzierung des weiteren Ventils austauschbar sein. Dabei kann das weitere Ventil als ein Differenzdrucksensor, beispielsweise zur Kavitationserkennung, verwendet werden.
Ein Verfahren zum Steuern eines Verbrauchers, insbesondere eines Zylinders, kann vorteilhaft unter Verwendung der genannten Ventilvorrichtung ausgeführt werden. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Erfassen eines über einen der Arbeitsanschlüsse der Ventilvorrichtung strömenden Volumenstroms; und
Einstellen von Ventilstellungen des ersten Ventils und des zweiten Ventils der Ventilvorrichtung abhängig von dem Volumenstrom.
Beispielsweise können die Schritte des Verfahrens von einer Steuereinrichtung der Ventilsteuerung gesteuert werden. Unter einer Steuereinrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Steuereinrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten
Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ventilvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Verbrauchers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Topologie einer Ventilvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Topologie einer Ventilvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 eine Topologie einer Ventilvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 6 eine Topologie einer Ventilvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7 eine Topologie einer Ventilvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ventilvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilvorrichtung 100 weist einen Druckanschluss 101, einen Tankanschluss
102, einen ersten Arbeitsanschluss 103 und einen zweiten Arbeitsanschluss 104 auf. Der Druckanschluss 101 kann auch mit„P", der Tankanschluss 102 mit„T", der erste Arbeitsanschluss 103 mit„A" und der zweite Arbeitsanschluss 104 mit „B" bezeichnet werden. Über die Anschlüsse 101, 102, 103, 104 können
Fluidströme in die Ventilvorrichtung 100 hinein oder heraus geleitet werden. Die
Ventilvorrichtung 100 kann dabei als eine hydraulische oder eine pneumatische Vorrichtung ausgeführt sein. Das verwendete Fluid kann beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Öl, oder ein Gas, beispielsweise Luft, sein. Der Druckanschluss 101 stellt eine Schnittstelle der Ventilvorrichtung 100 zu einem Druckspeicher oder einer Pumpe zum Bereitstellen eines Volumenstroms dar. Der Tankanschluss 102 stellt eine Schnittstelle der Ventilvorrichtung 100 zu einem Reservoir, beispielsweise einem Tank dar. Der erste Arbeitsanschluss 103 stellt eine Schnittstelle der Ventilvorrichtung 100 zu einem ersten Anschluss eines Verbraucher, beispielsweise zu einer ersten Druckkammer eines Verbrauchers dar. Der zweite Arbeitsanschluss 104 stellt eine Schnittstelle der Ventilvorrichtung 100 zu einem zweiten Anschluss des Verbrauchers,
beispielsweise zu einer zweiten Druckkammer des Verbrauchers dar. Über die Arbeitsanschlüsse 103, 104 kann gesteuert durch die Ventilvorrichtung 100 der Druck in den Druckkammern des Verbrauchers eingestellt werden und dadurch eine Bewegung des Verbrauchers gesteuert, beispielsweise angeregt oder abgebremst werden. Beispielsweise kann der Verbraucher ein Zylinder sein oder einen Zylinder aufweisen. In einem solchen Zylinder können die Druckkammern des Verbrauchers durch einen verschiebbaren Kolben voneinander getrennt sein. In diesem Fall kann unter Verwendung der Ventilvorrichtung 100 eine Bewegung des Zylinderkolbens gesteuert werden.
Die Ventilvorrichtung 100 weist zumindest ein erstes steuerbares Ventil 111 und ein zweites steuerbares Ventil 112 auf. Die Ventile 111, 112 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Über die Ventile 111, 112 können Volumenströme durch die Arbeitsanschlüsse 103, 104 gesteuert werden. Insbesondere kann über die Ventile 111, 112 eine Verbindung zwischen dem Druckanschluss 101 und dem ersten Arbeitsanschluss 103 geschlossen oder geöffnet werden und eine Verbindung zwischen dem Druckanschluss 101 und dem zweiten
Arbeitsanschluss 103 geschlossen oder geöffnet werden. Die Ventile 111, 112 können als 2/2-Wegeventile ausgeführt sein. Beispielsweise können die Ventile 111, 112 als Proportionalitätsventile ausgeführt sein. Die Ventile 111, 112 können je zwei Anschlüsse zum Anschließen der Ventile 111, 112 an ein mit den Anschlüssen 101, 102, 103, 104 verbundenes Leitungssystem der
Ventilvorrichtung 100 und je einen Steueranschluss zum Steuern einer
Ventilstellung der Ventile 111, 112 unter Verwendung von Steuersignalen aufweisen. Die Steuersignale können geeignet sein, um einen durch die Ventile 111, 112 strömenden Volumenstrom einzustellen. Die Ventilvorrichtung 100 weist ferner einen Volumenstromsensor 115 zum
Erfassen eines über einen der Arbeitsanschlüsse strömenden Volumenstroms auf. Der Volumenstromsensor 115 ist dazu an einer geeigneten Position innerhalb des Leitungssystems der Ventilvorrichtung 100 angeordnet. Der Volumenstromsensor 115 ist ausgebildet, um den Volumenstrom zu erfassen und ein den Volumenstromsensor 115 repräsentierenden Wert über ein Sensorsignal bereitzustellen. Je nach Ausführungsform ist der Volumenstromsensor 115 ausgebildet, um einen in den Verbraucher
hineinströmenden Volumenstrom, unabhängig über welchen der
Arbeitsanschlüsse 103, 104, oder alternativ einen aus dem Verbraucher herausströmenden Volumenstrom, unabhängig über welchen der
Arbeitsanschlüsse 103, 104, zu erfassen.
Die Ventilvorrichtung 100 kann einen Signalausgang zum Ausgeben des
Sensorsignals und zumindest zwei Signaleingänge zum Empfangen der
Steuersignale zum Steuern der Ventile 111, 112 aufweisen.
Die Ventilvorrichtung 100 kann optional eine Steuereinrichtung 120 umfassen oder mit einer solchen Steuereinrichtung 120 verbunden sein. Die
Steuereinrichtung 120 ist gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet, um das Sensorsignal über den Signalausgang der Ventilvorrichtung 100 zu empfangen und die Steuersignale zum Steuern der Ventile 111, 112 zu erzeugen und über die Signaleingänge der Ventilvorrichtung 100 an die Ventile 111, 112 bereitzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 120 ausgebildet, um die Steuersignale unter Verwendung des Sensorsignals zu ermitteln.
Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 120 ausgebildet sein, um die
Steuersignale so einzustellen, dass der von dem Volumenstromsensor 115 erfasste Volumenstrom einen vorbestimmten Wert einnimmt. Der Wert des Volumenstroms kann durch Auswerten des Sensorsignals überwacht werden. Dazu kann die Steuereinrichtung 120 beispielsweise eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des über das Sensorsignal übertragenen Werts mit einem Sollwert aufweisen. Die Steuersignale können anschließend entsprechend einem Ergebnis des Vergleichs angepasst werden. Somit kann die Bewegung der Vorrichtung unter Verwendung der Steuersignale und des Sensorsignals geregelt werden. Der Sollwert oder ein den Sollwert definierender Wert kann
beispielsweise über eine Eingangsschnittstelle der Steuereinrichtung 120 empfangen werden. Der Sollwert oder der den Sollwert definierende Wert kann beispielsweise von einem Benutzer der Vorrichtung vorgegeben werden, um die Bewegung der Vorrichtung zu steuern. Die Steuersignale und das Sensorsignal können elektrische Signale darstellen, die über geeignete elektrische Leitungen übertragen werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Ventilvorrichtung 100 neben den Ventilen 111, 112 ein weiteres steuerbares Ventil, also insgesamt drei steuerbare Ventile aufweisen. Das weitere Ventil kann elektronisch ansteuerbar sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Ventilvorrichtung 100 neben den Ventilen 111, 112 zwei weitere steuerbare Ventile, also insgesamt vier steuerbare Ventile aufweisen. Die zwei weiteren Ventile können dabei unabhängig von den Ventilen 111, 112 oder abhängig von den Ventilen 111, 112 steuerbar sein. Auf diese Weise können entweder vollständig aufgelöste
Steuerkanten oder semiaufgelöste Steuerkanten realisiert werden. Die zwei weiteren Ventile können je nach Ausführungsform elektronisch oder hydraulisch ansteuerbar sein.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines
Verbrauchers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren kann im Zusammenhang mit der in Fig. 1 gezeigten
Ventilvorrichtung ausgeführt werden.
In einem Schritt 201 wird ein über einen der Arbeitsanschlüsse strömender Volumenstrom, beispielsweise unter Verwendung des anhand von Fig. 1 beschriebenen Volumenstromsensors, erfasst. In einem Schritt 203 werden Ventilstellungen der zumindest zwei Ventile der Ventilvorrichtung abhängig von dem Volumenstrom eingestellt. Über die Ventilstellungen der zumindest zwei Ventile kann ein Volumenstrom durch die zwei Arbeitsanschlüsse der
Ventilvorrichtung eingestellt, und somit eine Bewegung des Verbrauchers gesteuert werden.
Die in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Topologien beruhen gemäß
Ausführungsbeispielen auf Ventilarchitekturen mit aufgelösten Steuerkanten, bei denen der Ablauf und der Zulauf individuell und elektronisch angesteuert werden. Diese Ventilvorrichtungen, die auch als Ventile bezeichnet werden können, sind mit einem Volumenstromsensor ausgerüstet, der den Ablaufvolumenstrom misst, um das Verbraucherverhalten des Verbrauchers entsprechen einem
Bedienerwunsch, der beispielsweise über eine Steuereinrichtung verarbeitet werden kann, zu regeln. Somit kann ein elektronischer Regelkreis zur Regelung des Volumenstroms aufgebaut werden, der die Ventile in Abhängigkeit einer Sollgröße, d.h. des Bedienerwunsches, ansteuert. Folgend werden anhand der Figuren 3 bis 5 beispielhafte Ventilarchitekturen zur Realisierung aufgelöster Steuerkanten mit einem Volumenstromsensor erläutert.
Fig. 3 zeigt eine Topologie einer Ventilvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilvorrichtung 100 wird verwendet, um einen Verbraucher 200 anzusteuern.
Die Ventilvorrichtung 100 weist, wie anhand von Fig. 1 beschrieben, einen Druckanschluss 101, einen Tankanschluss 102, einen ersten Arbeitsanschluss 103 und einen zweiten Arbeitsanschluss 104, sowie ein erstes Ventil 111, ein zweites Ventil 112 und einen Volumenstromsensor 115 auf. Ferner weist die Ventilvorrichtung 100 ein drittes steuerbares Ventil 231 und ein viertes steuerbares Ventil 232 sowie drei an einen Knotenpunkt 235 angeschlossene Rückschlagventile 237, 238, 239 auf.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventile 111, 112, 231, 232 je als elektronisch steuerbare 2/2-Wegeventile ausgeführt. In einem ersten
Schaltzustand sind die Ventile 111, 112, 231, 232 geschlossen und in einem zweiten Schaltzustand geöffnet. Dabei kann ein Öffnungsquerschnitt im zweiten Schaltzustand einstellbar sein, sodass ein die Ventile 111, 112, 231, 232 durchströmender Volumenstrom sehr genau eingestellt werden kann.
Steueranschlüsse der Ventile 111, 112, 231, 232 können im verbauten Zustand der Ventilvorrichtung 100 beispielsweise mit der anhand von Fig. 1
beschriebenen Steuereinrichtung verbunden sein.
Die Ventilvorrichtung 100 weist ein mehrere Leitungen umfassendes
Leitungssystem zum Leiten des Volumenstroms durch die Ventilvorrichtung 100 auf. Die Ventile 111, 112, 231, 232, 237, 238, 239 und der Volumenstromsensor 115 sind an geeigneten Positionen des Leitungssystems angeordnet. Der Knotenpunkt 135 ist Teil des Leitungssystems. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ist der Knotenpunkt 135 mit einem ersten Anschluss des Volumenstromsensors 115, über ein erstes Rückschlagventil 237 mit dem ersten Arbeitsanschluss 103, über ein zweites Rückschlagventil 238 mit dem zweiten Arbeitsanschluss 104 und über über ein drittes Rückschlagventil 239 mit dem Tankanschluss 101 verbunden. Eine Durchlassrichtung der Rückschlagventile 237, 238, 239 führt je von dem Knotenpunkt 135 weg.
Ein zweiter Anschluss des Volumenstromsensors 115 ist mit einem ersten Anschluss des dritten Ventils 231 und einem ersten Anschluss des vierten Ventils 232 verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Ventils 231 ist mit dem zweiten Arbeitsanschluss 104 verbunden. Ein zweiter Anschluss des vierten Ventils 231 ist mit dem ersten Arbeitsanschluss 103 verbunden.
Der Druckanschluss 101 ist mit einem ersten Anschluss des ersten Ventils 111 und einem ersten Anschluss des zweiten Ventils 112 verbunden. Ein zweiter Anschluss des ersten Ventils 111 ist mit dem ersten Arbeitsanschluss 103 verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten Ventils 112 ist mit dem zweiten Arbeitsanschluss 104 verbunden.
Der Verbraucher 200 umfasst einen Zylinder mit einem beweglichen Kolben. Durch den Kolben getrennte Kammern des Zylinders sind mit den
Arbeitsanschlüssen 103, 104 verbunden. Durch eine geeignete Ansteuerung der Ventile 111, 112, 231, 234 kann ein Volumenstrom über einen der
Arbeitsanschlüsse 103, 104 in eine der Kammern des Zylinders hineingeleitet und ein weiterer Volumenstrom über den anderen der Arbeitsanschlüsse 103, 104 aus der anderen Kammer des Zylinders herausgeleitet werden. Dadurch kann der Kolben bewegt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3 eine Topologie mit vier Proportionalventilen 111, 112, 231, 232 und einem Volumenstromsensor 115. Der Volumenstromsensor 115 kann auch als ein Q-Sensor bezeichnet werden. Da die Ventilvorrichtung 100 symmetrisch aufgebaut ist, kann die Funktionsweise der Ventilvorrichtung 100 im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels einfach im Fall eines Ölzulaufs A-seitig, also über den ersten Arbeitsanschluss 103, erklärt werden. Der Zulaufvolumenstrom in die A-Seite des Zylinders 200, hier die linke Seite des Zylinders 200, wird elektronisch durch das erste Ventil 111 geregelt und der Ablauf durch das vierte Ventil 231.
Im Fall einer drückenden Last wird die Verbraucherbewegung des Kolbens des Zylinders 200 durch den Zulaufvolumenstrom über das erste Ventil 111 gesteuert. Der Ablaufvolumenstrom läuft über das Ventil 231 durch den
Volumenstromsensor 115 über den Tankanschluss 102 in den Tank zurück, und es erfolgt keine Regeneration, da PB< PA, also der Druck an dem zweiten
Arbeitsanschluss 104 kleiner als der Druck an dem ersten Arbeitsanschluss 103 ist. Der Zulaufvolumenstrom ist proportional zum Ablaufvolumenstrom.
Im Fall einer ziehenden Last wird die Verbraucherdynamik durch den
Ablaufvolumenstrom über das dritte Ventil 231 gesteuert. Der
Ablaufvolumenstrom läuft durch den Volumenstromsensor 115 teilweise in den Tank, teilweise in eine Regenerationsleitung zurück in den Zulauf, da PB>PA ist.
In beiden Fällen fließt der gesamte Ablaufvolumenstrom durch den Sensor 115 durch, sodass die Verbraucherbewegung, hier die Bewegung des Kolbens des Zylinders 200, immer elektronisch durch den Volumenstromsensor 115 erfasst wird.
Die Erkennung, ob eine ziehende oder drückende Last vorliegt, also ob eine Zugkraft oder eine Druckkraft auf den Kolben des Zylinders 200 wirkt, kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Zulaufvolumenstrom in einer kleinen Variation periodisch ausgesetzt wird, die für den Fahrer nicht wahrnehmbar ist, deren Einfluss im Ablauf gemessen wird. Ist der Einfluss sichtbar, d.h. folgt der Ablaufvolumenstrom dem Zulaufvolumenstrom, ist eine drückende Last vorhanden, sonst eine ziehende Last. Das periodische Aussetzen kann durch ein geeignetes Testmuster der die Ventile 111, 112, 231, 232 ansteuernde
Steuersignale realisiert werden. Fig. 4 zeigt eine Topologie einer Ventilvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilvorrichtung 100 wird verwendet, um einen Verbraucher 200 anzusteuern.
Die Ventilvorrichtung 100 weist, wie anhand von Fig. 2 beschrieben, einen Druckanschluss 101, einen Tankanschluss 102, einen ersten Arbeitsanschluss 103 und einen zweiten Arbeitsanschluss 104, sowie ein erstes Ventil 111, ein zweites Ventil 112, einen Volumenstromsensor 115, sowie drei an einen
Knotenpunkt 235 angeschlossene Rückschlagventile 237, 238, 239 auf. Im Unterschied zu dem anhand von Fig. 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die in Fig. 4 gezeigte Ventilvorrichtung 100 anstelle eines dritten und vierten Ventils nur ein weiteres steuerbares Ventil 331 auf.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventile 111, 112 je als elektronisch steuerbare 2/2-Wegeventile und das weitere Ventil 331 als ein 4/2-Wegeventil ausgeführt. In einem ersten Schaltzustand des Ventils 331 ist der
Druckanschluss 101 über das weitere Ventil 331 mit einem ersten Anschluss des ersten Ventils 111 und der Tankanschluss 102 über das weitere Ventil 331 mit einem ersten Anschluss des zweiten Ventils 112 verbunden. In einem zweiten Schaltzustand des Ventils 331 ist der Druckanschluss 101 über das weitere Ventil 331 mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils 112 und der
Tankanschluss 102 über das weitere Ventil 331 mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils 111 verbunden. Somit kann über das weitere Ventil 331 gesteuert werden, welches der Ventile 111, 112 sich im Ablauf und welches sich im Zulauf befindet.
Der Knotenpunkt 135 ist Teil des Leitungssystems der Ventilvorrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Knotenpunkt 135 mit einem ersten Anschluss des Volumenstromsensors 115, über ein erstes Rückschlagventil 237 mit dem ersten Arbeitsanschluss 103, über ein zweites Rückschlagventil 238 mit dem zweiten Arbeitsanschluss 104 und über über ein drittes Rückschlagventil 239 mit dem Tankanschluss 101 verbunden. Eine Durchlassrichtung der
Rückschlagventile 237, 238, 239 führt je von dem Knotenpunkt 135 weg. Der Druckanschluss 101 ist über ein weiteres Rückschlagventil mit einem ersten Anschluss des weiteren Ventils 331 verbunden. Ein zweiter Anschluss des Volumenstromsensors 115 ist mit einem weiteren ersten Anschluss des weiteren Ventils 331 verbunden.
Ein zweiter Anschluss des weiteren Ventils 331 ist mit einem ersten Anschluss des ersten Ventils 111 verbunden. Ein weiterer zweiter Anschluss des weiteren Ventils 331 ist mit einem ersten Anschluss des zweiten Ventils 112 verbunden. Ein zweiter Anschluss des ersten Ventils 111 ist mit dem ersten Arbeitsanschluss 103 verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten Ventils 112 ist mit dem zweiten Arbeitsanschluss 104 verbunden.
Der Verbraucher 200 ist wie anhand von Fig. 3 beschrieben ausgeführt und an die Arbeitsanschlüsse 103, 104 der Ventilvorrichtung 100 angeschlossen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 4 eine Topologie mit zwei
Proportionalventilen 111, 112, einem Schaltventil 331 und einem
Volumenstromsensor 115. Der Volumenstromsensor 115 kann auch als ein Q- Sensor bezeichnet werden.
Gemäß Ausführungsbeispielen der anhand von Fig. 4 und Fig. 5 gezeigten Topologien wird der Volumenstrom durch ein Richtungsventil 331 zur gewünschten Verbraucherseite 103, 104 gelenkt und mit jeweils einem
Proportionalventil 111, 112 dosiert. Das Richtungsventil 331 kann sowohl als Schaltventil, wie anhand von Fig. 4 gezeigt, als auch als Proportionalventil, wie anhand von Fig. 5 gezeigt, ausgeführt werden.
Fig. 5 zeigt eine Topologie einer Ventilvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilvorrichtung 100 wird verwendet, um einen Verbraucher 200 anzusteuern. Die Ventilvorrichtung 100 entspricht der anhand von Fig. 4 beschriebenen Ventilvorrichtung, mit dem Unterschied, dass das weitere Ventil 331 als ein proportionales Richtungsventil ausgeführt ist. Somit handelt es sich um eine Topologie mit zwei Proportionalventilen 111, 112, einem direktgesteuerten, proportionalen Richtungsventil 331 als
Differenzdrucksensor zwischen A und B Seite, also zwischen den Anschlüssen 103, 104 und einem Volumenstromsensor 115. Der Volumenstromsensor 115 kann auch als ein Q-Sensor bezeichnet werden.
Wird das Richtungsventil 331 als direkt angesteuertes Proportionalventil ausgeführt, wie in Fig. 5 gezeigt, kann es auch als Drucksensor dienen, indem die Position des Ventilkolbens des Ventils 331 z. B. mittels einer sensorlosen Hubmessung erfolgt, und der Strom zur elektronischen Betätigung dieses Ventils
331 gemessen wird. Somit kann der Differenzdruck zwischen den
Arbeitsanschlüssen 103, 104 geschätzt werden. Durch die Messung des
Ablaufvolumenstroms und durch den bekannten Tankdruck, ist es möglich die Strömungskräfte rechnerisch zu kompensieren. Dadurch kann der
Verbraucherdruck ablaufseitig geschätzt werden.
Die anhand der vorangegangenen Figuren beschriebenen Topologien können unter Verwendung einer geeigneten Ventilhardware realisiert werden. Die Ansätze können beispielsweise in allen Anwendungen eingesetzt werden, in denen heute elektrohydraulische Ventile (z.B. LS oder LUDV) eingesetzt werden.
Der anhand der vorangegangenen Figuren beschriebene Ansatz ermöglicht eine Ventiltopologie mit aufgelösten Steuerkanten, individueller, elektronischer Ansteuerung des Zu- und Ablaufs sowie einem Volumenstromsensor 115 im Ablauf. Eine Regelung der Ventile 111, 112, 231, 232, 331 bzw. Ventilbetätigung kann entsprechend dem Ablaufvolumenstrom durchgeführt werden. Die
Ventiltopologie ermöglicht eine beliebige Dosierstrategie des Volumenstroms, insbesondere wird das LS- oder das LUDV- Verhalten ermöglicht. Die
Ventiltopologie ermöglicht eine Anpassung an den Verbraucher 200 ohne Änderung der Ventilhardware der Ventilvorrichtung 100, d.h. eine reine
Applikation in Software wird möglich. Die Regelventile 111, 112, 231, 232, 331 können vorzugsweise als Sitzventile dargestellt werden, um die Dichtheit der Anschlüsse ohne Ventilbetätigung zu gewährleisten. Die Ventiltopologie kann auf Standardteilen basieren, die zur Applikation an der Anwendung keine HW- Änderungen benötigen, und somit in hoher Stückzahl gefertigt werden können. Eine Platzierung des Volumenstromsensors 115 kann derart erfolgen, dass die Regeneration, d.h. die Rückspeisung des Ablaufvolumenstroms in den Zulauf im Fall aktiver Lasten miterfasst wird, d.h. es wird nicht der Ölfluss in den Tank gemessen, sondern der vollständige Ablaufvolumenstrom. Es kann eine elektrohydraulische Vorsteuerung der Ventile 111, 112, 231, 232, 331 vorgesehen sein, um eine hohe Ventildynamik zu gewährleisten, mit geringem elektrischem Leistungsbedarf bei einer Anordnung der Ventile 111, 112, 231, 232, 331 ohne Druckwaagen. Im Unterschied zu dem anhand der Figuren 3 bis 5 beschriebenen Ansatz von aufgelösten Steuerkanten mit Volumenstromsensor wird anhand der Figuren 6 und 7 eine elektronifizierte Ventiltopologie mit semiaufgelösten Steuerkanten beschrieben. Bei den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Topologien sind Platzierungen der
Ventile 111, 112 und des weiteren Ventils 331 austauschbar. Somit können Anschlüsse des weiteren Ventils 331alternativ mit den Arbeitsanschlüssen 103, 104 verbunden werden.
Fig. 6 zeigt eine Topologie einer Ventilvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilvorrichtung 100 wird verwendet, um einen Verbraucher anzusteuern, wie er beispielsweise anhand von Fig. 3 beschrieben ist.
Die Ventilvorrichtung 100 weist, wie anhand von Fig. 1 beschrieben, einen Druckanschluss 101, einen Tankanschluss 102, einen ersten Arbeitsanschluss 103 und einen zweiten Arbeitsanschluss 104, sowie ein erstes Ventil 111, ein zweites Ventil 112 und einen Volumenstromsensor 115 auf. Ferner weist die Ventilvorrichtung 100 ein drittes steuerbares Ventil 231 und ein viertes steuerbares Ventil 232 auf.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventile 111, 112 als elektronisch steuerbare Ventile ausgeführt. Die Ventile 231, 232 sind als hydraulisch steuerbare Ventile ausgeführt. Die Ventilvorrichtung 100 weist ein mehrere Leitungen umfassendes
Leitungssystem zum Leiten des Volumenstroms durch die Ventilvorrichtung 100 auf. Die Ventile 111, 112, 231, 232, und der Volumenstromsensor 115 sind an geeigneten Positionen des Leitungssystems angeordnet.
Der Druckanschluss 101 ist mit einem ersten Anschluss des
Volumenstromsensors 115 verbunden. Ein zweiter Anschluss des des
Volumenstromsensors 115 ist mit einem ersten Anschluss des ersten Ventils 111 und einem ersten Anschluss des zweiten Ventils 112 verbunden. Ein weiterer erster Anschluss des ersten Ventils 111 und ein weiterer erster Anschluss des zweiten Ventils 112 sind mit dem Tankanschluss 102 verbunden. Ein zweiter Anschluss des ersten Ventils 111 ist mit dem ersten Arbeitsanschluss 103 verbunden. Ein weiterer zweiter Anschluss des ersten Ventils 111 ist mit einem Steuereingang des dritten Ventils 231 verbunden. Ein zweiter Anschluss des zweiten Ventils 112 ist mit dem zweiten Arbeitsanschluss 104 verbunden. Ein weiterer zweiter Anschluss des zweiten Ventils 112 ist mit einem Steuereingang des vierten Ventils 232 verbunden.
Der Tankanschluss 102 ist mit einem ersten Anschluss des dritten Ventils 231 und einem ersten Anschluss des vierten Ventils 232 verbunden. Ein zweiter Anschluss des dritten Ventils 231 ist mit dem ersten Arbeitsanschluss 103 und ein zweiter Anschluss des vierten Ventils 232 ist mit dem zweiten
Arbeitsanschluss 104 verbunden.
Ein Sensorausgang des Volumenstromsensors 115 ist mit einem Q-u-Wandler 615 verbunden, der beispielsweise ausgebildet ist, um ein von dem
Volumenstromsensor 115 erfassten Volumenstrom repräsentierendes elektrisches Sensorsignal an eine Steuereinrichtung bereitzustellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel geht der Ansatz von einem elektronischen Volumenstromsensor 115 und einer hydraulischen Ventilscheibe mit
semiaufgelösten Steuerkanten aus, die durch die Ventile 111, 112, 231, 232 realisiert werden. Semiaufgelöst heißt, dass die Ansteuerung des Rücklaufventils 231, 232 hydraulisch erfolgt, im Unterschied zu Ventilscheiben mit gekoppelten Steuerkanten, bei denen die Rücklaufansteuerung durch die Mechanik, insbesondere durch das Bohrungsbild, des Schiebers mechanisch gegeben ist.
Gemäß einem anhand von Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zulaufventile 111, 112 als direkt betätigte Ventile ausgeführt und
die Ablaufventile 231, 232 als hydraulisch betätigte Senkbremsventile. Diese Ausführung kann konstruktiv z. B. mit druckausgeglichenen Schieberventilen 231, 232 umgesetzt werden. Der Volumenstromsensor 115 misst den
Zulaufvolumenstrom. Im Fall einer passiven Last, hier einer drückenden Last, entspricht dem Zulaufvolumenstrom auch die Zylindergeschwindigkeit. Im Fall einer aktiven Last, hier eine ziehende Last wird der Verbraucher B-seitig also aufseiten des zweiten Arbeitsanschlusses 104 durch das Senkbremsventil 231 gebremst, da das Senkbremsventil 231 durch den Druck A-seitig, also aufseiten des ersten Arbeitsanschlusses 103, gesteuert wird. Somit wird die Kavitation im hydraulischen Kreis vermieden, und der Volumenstrom im Pumpenkanal am
Druckanschluss 101 der Ventilvorrichtung 100 entspricht der
Verbraucherkinematik.
Fig. 7 zeigt eine Topologie einer Ventilvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilvorrichtung 100 entspricht der anhand von Fig. 6 beschriebenen Ventilvorrichtung mit dem Unterschied, dass die Ventile 111, 112 als vorgesteuerte Ventile ausgeführt sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Zulaufventile 111, 112
vorgesteuert. Diese Variante kann sowohl mit Schieber- als auch mit Sitzventilen realisiert werden. Die Funktionsweise ist dieselbe wie die der anhand von Fig. 6 beschriebenen Variante.
Die Verbraucherbewegung wird über den Volumenstrom erfasst und
beispielsweise mit einem aus einer Joystickvorgabe kommenden
Sollvolumenstrom verglichen. Da die Sollvolumenströme bekannt sind, kann eine entsprechende Regelung das Verhalten der Verbraucherkinematik emulieren, ohne die Hardware zu ändern. Darüber hinaus ist in der Ventilvorrichtung 100 keine dedizierte Elektronik außer einer Sensorelektronik notwendig, wie sie beispielsweise in Fig. 1 als Steuereinrichtung gezeigt ist. Der Sensor 115 wird vorteilhaft mit einer digitalen, busbaren Schnittstelle ausgerüstet, sodass die Anzahl der Leitungen zu einem zentralen Steuergerät, beispielsweise der genannten Steuereinrichtung, gering bleibt. Lediglich die Ansteuerung des Erregerstroms wird als Punkt-Punkt Verbindung realisiert. Alternativ kann auch die Steuerelektronik, insbesondere die Endstufe für die Ventilbetätigung der Ventile 111, 112, lokal in der Ventilvorrichtung 100 integriert werden, sodass die Sensorschnittstelle auch analog sein kann. Die
Stromversorgung der lokalen Elektroniken kann als Bus ausgeführt, sowie die Datenkommunikation über CAN-BUS. So kann der Verdrahtungsaufwand bei Bedarf reduziert werden. Der einzige Eingriff in die hydraulische Hardware betrifft die Druckrückkopplung zu den Ablaufventilen 231, 232.
Bei der Realisierung kann auf Anordnungen mit Senkbremsventilen im Rücklauf zurückgegriffen werden. Dabei sorgen die Rückkopplungen des Zulaufdrucks auf die Senkbremsventile für ein Betriebsverhalten, dessen Stabilitätsverhalten durch diverse Maßnahmen, wie der Anordnung von Blenden zur Filterung des
Aufstoßdrucks bzw. des Aufsteuerdrucks und des Drucks im federbehafteten Rückraum des Schiebers oder der Anordnung zur Rückführung des Drucks im Rücklaufkanal des Verbrauchers auf den Steuerschieber, verbessert werden kann.
Das Stabilitätsverhalten des Gesamtsystems lässt sich zusätzlich durch einen aktiven Eingriff durch das Zulaufventil stabilisieren. Da der Ansatz die Regelung des Zulaufvolumenstroms beschreibt, kann durch die Einstellung des geforderten
Zulaufvolumenstroms durch das Zusammenspiel aus Regler und Zulaufventil 111, 112 gegebenenfalls positiv auf die Stabilisierung des
Gesamtsystemverhaltens eingewirkt werden. Mögliche Druck- und demzufolge auch Volumenstromschwankungen über das Zulaufventil 111, 112 können durch den Volumenstromsensor 115 detektiert und bezüglich ihres Sollwerts, z. B. in
Form einer konstanten Volumenstromforderung, ausgeregelt werden.
Die anhand der Figuren 6 und 7 beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen mehrere, aber nicht vollständige Ausführungsvarianten des Ansatzes dar. Die Ventile 111, 112, 231, 232 können als ein Ventilblock oder als separate Ventile ausgeführt sein. Ein Einsatz der Ventilvorrichtung 100 kann beispielsweise in mobilen Arbeitsmaschinen erfolgen.
Die anhand der Figuren 6 und 7 beschriebene Topologie ermöglicht universelle Ventilvorrichtungen 100, die sich voneinander nur durch ihre Druckfestigkeit und den maximalen Volumenstrom unterscheiden. Insbesondere können diese Ventilvorrichtungen 100 in einem Ventilblock zentral in einer Maschine untergebracht werden oder separat, lokal auf den Verbrauchern angeordnet werden, wodurch eine dezentrale Bauweise ermöglicht wird. Die Topologie ermöglicht durch die Wiederverwendbarkeit der Ventilkomponenten und den geringen Sensorbedarf eine kostenoptimale Ventilgestaltung. Diese Topologie ermöglicht mit minimalem Sensoraufwand eine Volumenstromregelung, die im Fall einer Unterversorgung der Verbraucher durch die Pumpe (entweder Druckoder Volumenstromgrenze erreicht) eine koordinierte Verlangsamung der Verbraucher erlaubt (LUDV- Verhalten), oder eine genaue Vorzugsversorgung eines auswählbaren Verbrauchers. Diese Topologie minimiert durch die hydraulische Betätigung der Ablaufventile das Kavitationsrisiko bei aktiven Lasten. Die Applikation der Ventilvorrichtung 100 auf die Zielmaschine verursacht minimale Änderungen der Hardware und erfolgt überwiegend in Software. Die Topologie ermöglicht die Vergrößerung der Fertigungstoleranzen der
hydromechanischen Ventilhardware, da die Dosierungsgenauigkeit des
Volumenstroms durch die Messgenauigkeit des Volumenstromsensors 115 definiert wird. Die Kalibrierungstiefe des Volumenstromsensors 115 kann in Abhängigkeit der Applikation angepasst werden (Anzahl der Kalibrierungspunkte, der Kalibrierungstemperaturen,...)
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Ventilvorrichtung (100) zum Steuern eines Verbrauchers (200),
insbesondere eines Zylinders, wobei die Ventilvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: einen Druckanschluss (101) zum Anschließen der Ventilvorrichtung (100) an eine Druckquelle, einen Tankanschluss (102) zum Anschließen der Ventilvorrichtung (100) an einen Tank, einen ersten
Arbeitsanschluss (103) zum Anschließen der Ventilvorrichtung (100) an eine erste Schnittstelle des Verbrauchers (200) und einen zweiten Arbeitsanschluss (104) zum Anschließen der Ventilvorrichtung (100) an eine zweite Schnittstelle des Verbrauchers (200); zumindest ein erstes steuerbares Ventil (111) und ein zweites steuerbares Ventil (112), wobei Ventilstellungen des ersten Ventils (111) und des zweiten Ventils (112) unabhängig voneinander einstellbar sind, um den Druckanschluss (101) wahlweise mit dem ersten
Arbeitsanschluss (103) oder dem zweiten Arbeitsanschluss (104) zu verbinden; und einen Volumenstromsensor (115) zum Erfassen eines über einen der Arbeitsanschlüsse (103, 104) strömenden Volumenstroms.
2. Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, mit einem Signalausgang zum Ausgeben eines den Volumenstrom repräsentierenden
Sensorsignals des Volumenstromsensors (115), einem ersten
Signaleingang zum Empfangen eines die Ventilstellung des ersten Ventils (111) steuernden ersten Steuersignals und einem zweiten Signaleingang zum Empfangen eines die Ventilstellung des zweiten Ventils (112) steuernden zweiten Steuersignals. Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, mit einer Steuereinrichtung (120), die mit dem Signalausgang und den Signaleingängen verbunden und ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu empfangen und unter Verwendung des Sensorsignals das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal zu erzeugen und an die Signaleingänge bereitzustellen.
Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, bei der die Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um das erste Steuersignal und das zweite
Steuersignal während einer Testperiode mit einem vorbestimmten Testmuster an die Signaleingänge bereitzustellen und anschließend an die Testperiode das Sensorsignal auszuwerten, um den Verbraucher (200) als eine drückende oder eine ziehende Last zu klassifizieren.
Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3 oder 4, bei der die
Steuereinrichtung (120) ausgebildet ist, um einen Vergleich zwischen einem über das Sensorsignal übermittelten Wert und einem eine Bewegung des Verbrauchers (200) definierenden Sollwert
durchzuführen und das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal abhängig von einem Ergebnis des Vergleichs zu erzeugen und an die Signaleingänge bereitzustellen.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem zumindest das erste Ventil (111) und das zweite Ventil (112) als elektronisch steuerbare Ventile ausgeführt sind.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Knotenpunkt (235), der mit einem Anschluss des
Volumenstromsensors (115), über ein erstes Rückschlagventil (237) mit dem ersten Arbeitsanschluss (103), über ein zweites Rückschlagventil (238) mit dem zweiten Arbeitsanschluss (104) und über über ein drittes Rückschlagventil (239) mit dem Tankanschluss (102) verbunden ist.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem dritten steuerbaren Ventil (231) und einem vierten steuerbaren Ventil (232), wobei die Eingänge des ersten Ventils (111) und des zweiten Ventils (112) mit dem Druckanschluss (101), der Ausgang des ersten Ventils (111) und der Eingang des vierten Ventils (232) mit dem ersten Arbeitsanschluss (103), der Ausgang des zweiten Ventils (112) und der Eingang des dritten Ventils (231) mit dem zweiten
Arbeitsanschluss (104) sowie die Ausgänge des dritten Ventils (231) und des vierten Ventils (232) mit dem Tankanschluss (102) verbunden sind.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Volumenstromsensor (115) in einer die Ausgänge des dritten Ventils (231) und des vierten Ventils (232) mit dem
Tankanschluss (102) verbindenden Leitung oder in einer die Eingänge des ersten Ventils (111) und des zweiten Ventil (112) mit dem
Druckanschluss (101) verbindenden Leitung angeordnet ist.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das dritte Ventil (231) und das vierte Ventil (232) entweder als elektronisch oder als hydraulisch steuerbare Ventile ausgeführt sind.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, mit einem weiteren steuerbaren Ventil (331), das ausgebildet ist, um wahlweise den Druckanschluss (101) mit einem ersten Anschluss des ersten Ventils (111) und den Tankanschluss (102) mit einem ersten Anschluss des zweiten Ventils (112) oder den Druckanschluss (101) mit dem ersten Anschluss des zweiten Ventils (112) und den Tankanschluss (102) mit dem ersten Anschluss des ersten Ventils (111) zu verbinden, wobei ein zweiter Anschluss des ersten Ventils (111) mit dem ersten Arbeitsanschluss (103) und ein zweiter Anschluss des zweiten Ventils (112) mit dem zweiten Arbeitsanschluss (104) verbunden ist und wobei der Volumenstromsensor (115) in einer den Tankanschluss (102) mit dem weiteren Ventil verbindenden Leitung angeordnet ist.
Ventilvorrichtung (100) gemäß Anspruch 11, bei der das weitere Ventil (331) eine Funktionalität eines Differenzdrucksensors umfasst.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Volumenstromsensor (115) durch eine Platzierung, insbesondere an einem der Ausgänge des dritten Ventils (231) und des vierten Ventils (232), ausgebildet ist, um immer einen vollständigen Ablaufvolumenstrom aus dem Verbraucher (200), auch während einer Regeneration zu messen, insbesondere eine
Verbrauchergeschwindigkeit des Verbrauchers (200) auch bei Kavitation zu messen.
Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche bei der sich ein LUDV- und ein LS-Verhalten ohne Änderung der Ventilhardware der Ventilvorrichtung (100) abbilden lässt.
Verfahren zum Steuern eines Verbrauchers (200), insbesondere eines Zylinders, unter Verwendung einer Ventilvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Erfassen (201) eines über einen der Arbeitsanschlüsse (103, 104) strömenden Volumenstroms; und
Einstellen (203) von Ventilstellungen des ersten Ventils (111) und des zweiten Ventils (112) abhängig von dem Volumenstrom.
PCT/EP2014/078793 2014-01-14 2014-12-19 Ventilvorrichtung und verfahren zum steuern eines verbrauchers WO2015106931A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200469.1A DE102014200469A1 (de) 2014-01-14 2014-01-14 Ventilvorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Verbrauchers
DE102014200469.1 2014-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015106931A1 true WO2015106931A1 (de) 2015-07-23

Family

ID=52278629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/078793 WO2015106931A1 (de) 2014-01-14 2014-12-19 Ventilvorrichtung und verfahren zum steuern eines verbrauchers

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102014200469A1 (de)
FR (1) FR3016416A1 (de)
WO (1) WO2015106931A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015015809A1 (de) 2015-12-07 2017-06-08 Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh Ventileinheit für Schnellwechsler sowie Schnellwechselsystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10056157A1 (de) * 1999-11-22 2001-06-13 Caterpillar Inc Verfahren und System zur elektrohydraulischen Ventilsteuerung
WO2005018972A1 (de) * 2003-08-19 2005-03-03 Cts Fahrzeug-Dachsysteme Gmbh Hydraulisches antriebssystem für abdeckungen von fahrzeugöffnungen
DE102009017879A1 (de) * 2009-04-17 2010-10-21 Festo Ag & Co. Kg Fluidtechnisches System
DE102012210799A1 (de) * 2012-06-26 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steuervorrichtung mit Volumenstromsensor für jedes Stellglied

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10056157A1 (de) * 1999-11-22 2001-06-13 Caterpillar Inc Verfahren und System zur elektrohydraulischen Ventilsteuerung
WO2005018972A1 (de) * 2003-08-19 2005-03-03 Cts Fahrzeug-Dachsysteme Gmbh Hydraulisches antriebssystem für abdeckungen von fahrzeugöffnungen
DE102009017879A1 (de) * 2009-04-17 2010-10-21 Festo Ag & Co. Kg Fluidtechnisches System
DE102012210799A1 (de) * 2012-06-26 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steuervorrichtung mit Volumenstromsensor für jedes Stellglied

Also Published As

Publication number Publication date
FR3016416A1 (fr) 2015-07-17
DE102014200469A1 (de) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014103932B3 (de) Steuereinrichtung für eine hydraulische Arbeitsmaschine, hydraulisches System sowie Verfahren zur Steuerung eines hydraulischen Systems
WO2005024245A1 (de) Steueranordnung und verfahren zur druckmittelversorgung von zumindest zwei hydraulischen verbrauchern
DE102006060326B4 (de) Hydraulische Ventilanordnung
DE102009017506A1 (de) Drucknachkompensiertes Hydrauliksteuerungsventil mit lastabhängiger Druckbegrenzung
EP2863068B1 (de) Ventilblock mit einer Ventilanordnung
DE3734955A1 (de) Elektrische messwertaufbereitung fuer ein regelventil
DE10332120A1 (de) Steueranordnung und Verfahren zur Ansteuerung von wenigstens zwei hydraulischen Verbrauchern
DE112019001388T5 (de) Kalibriersystem für hydraulikpumpe mit variabler kapazität
DE10340993A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Versorgung von zwei oder mehr hydraulischen Verbrauchern
DE102007045803A1 (de) Hydraulische Steueranordnung
DE102004048684A1 (de) Hydraulische Steueranordnung
DE3603630A1 (de) Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE102008029641A1 (de) Steueranordnung mit einem Druckbegrenzungsventil
WO2015106931A1 (de) Ventilvorrichtung und verfahren zum steuern eines verbrauchers
DE102012210799A1 (de) Hydraulische Steuervorrichtung mit Volumenstromsensor für jedes Stellglied
DE10308289B4 (de) LS-Wegeventilblock
EP1934487B1 (de) Hydraulische steuervorrichtung
DE102008008102A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Druckmittelversorgung von zumindest drei hydraulischen Verbrauchern
DE3140397C2 (de) Vorgesteuerte Vorrichtung zur lastunabhängigen Regelung eines Druckmittelstroms proportional zu einem elektrischen Eingangssignal
DE2754430A1 (de) Steuereinrichtung fuer mindestens zwei verstellbare pumpen
DE102013207320A1 (de) Steuermodul für eine in ihrem Hubvolumen verstellbare Hydraulikeinheit und Hydraulikeinheit mit einem solchen Steuermodul
DE102012020066A1 (de) Ventilanordnung
DE3844399C2 (de) Steueranordnung für mehrere unabhängig voneinander betätigbare hydraulische Verbraucher und deren Verwendung
DE102017104792A1 (de) Systeme und Verfahren zur Kalibrierung elektrohydraulischer Ventile
DE102007035971A1 (de) Steueranordnung und Verfahren zur Ansteuerung von zumindest zwei hydraulischen Verbrauchern

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14821623

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14821623

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1