DE10021328A1

DE10021328A1 - Leistungssteuersystem für eine Maschine

Info

Publication number: DE10021328A1
Application number: DE10021328A
Authority: DE
Inventors: Lowell R Hall; Mitchell J Mcgowan
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-02-15
Also published as: JP2001003385A; JP4443726B2; US6195989B1

Abstract

Ein Leistungssteuersystem für eine Maschine mit einem Motor, einem Hydrauliksystem, einer Auslegerfunktion und einer Schwenkfunktion wird offenbart, welches einen Sensor aufweist, um die Temperatur des Motors zu bestimmen, weiter einen Sensor zur Bestimmung der Temperatur des Hydrauliksystems, ein Kühlsystem, welches mit dem Motor assoziiert ist, ein Kühlsystem, welches mit dem Hydrauliksystem assoziiert ist, eine Steuervorrichtung, die mit den Sensoren und den Kühlsystemen verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung die Temperaturen des Motors und des Hydrauliksystems empfängt und bestimmt, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, wobei die Steuervorrichtung detektiert, wann eine Auslegerfunktion und eine Schwenkfunktion angefordert worden sind.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Leistungs steuersystem für eine Maschine und insbesondere auf ein Leistungssteuersystem für eine Maschine zur Bestimmung, wann Leistung von einer Komponente innerhalb der Maschine zu einer anderen Komponente abzuleiten ist.

Technischer Hintergrund

Bei gegenwärtigen Maschinen, wie beispielsweise Hydrau likschaufelladern oder Baggerladern ist eine Betriebsart, die routinemäßig eingesetzt wird, ein Grabvorgang. Solche Grabvorgänge weisen das Füllen einer Schaufel mit Materi al auf, weiter das Anheben der Schaufel nach oben durch Anwendung eines Auslegers und das Schwenken der Schaufel zu einem Lastwagen hin, um das Material in dem Lastwagen auszuladen. Insbesondere bei großen Minenumgebungen ist ein Maß des Maschinenwirkungsgrades, wie schnell die Ma schine eine Materiallast aufnehmen kann und dann die Last in einen Lastwagen ausladen kann. Dies ist typischerweise als ein Zyklus oder die Zykluszeit bekannt. Ein Hauptteil der Zykluszeit besteht aus der Schwenkbewegung der Ma schine von der Grabstelle zum Lastwagen und dann zurück zur Grabstelle. Diese Schwenkbewegung kann verlangsamt werden, wenn eine Anforderung für ein Auslegeranheben bzw. eine Ausleger-Hoch-Anforderung gleichzeitig mit der Schwenkanforderung ausgeführt wird. Wenn folglich sowohl eine Ausleger-Anforderung als auch eine Schwenk-Anforde rung zusammen auftreten kann, wird die Zykluszeit verrin gert, und die Produktivität der Maschine sinkt.

Das Auflegeranheben und der Schwenkvorgang werden durch Hydraulikpumpen betrieben, die von einem Hydrauliksystem gesteuert werden. Die Maschine weist weiter typischerwei se einen Motorkühlventilator und einen Hydraulikkühlven tilator auf, die verwendet werden, um sicherzustellen, daß der Motor und das Hydrauliksystem innerhalb akzepta bler Temperaturbereiche betrieben werden können. Der Mo torkühlventilator und der Hydraulikkühlventilator werden durch Hydraulikmotoren angetrieben, die ihre Leistung aus den gleichen Hydraulikschaltungen ziehen, wie die Hydrau likpumpen. Es ist eine beträchtliche Leistungsmenge er forderlich, um die Kühlventilatoren während des Betriebes der Maschine anzutreiben. Zusätzlich verringert der Be trieb diese Kühlventilatoren zur gleichen Zeit, wenn eine Ausleger-Hoch-Anforderung und eine Schwenk-Anforderung auftreten, weiter die Produktivität der Maschine.

Im Hinblick auf das Obige wäre es wünschenswert, ein Lei stungssteuersystem vorzusehen, welches bestimmen kann, wann sowohl eine Ausleger-Hoch-Anforderung als auch eine Schwenk-Anforderung auftreten, um dadurch Leistung von den Kühlventilatoren innerhalb der Maschine abzuleiten, um die Produktivität der Maschine zu steigern. Es wäre weiterhin vorteilhaft, ein Leistungssteuersystem für eine Maschine vorzusehen, welches den Betrieb der Kühlventila toren innerhalb der Maschine steuert, um mehr Leistung zu den Pumpen zu liefern, die mit dem Auslegermechanismus und dem Schwenkmechanismus assoziiert sind.

Entsprechend ist die vorliegende Erfindung darauf gerich tet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein Leistungssteuersystem für eine Maschine mit ei nem Motor, einem Hydrauliksystem, einer Auslegerfunktion und einer Schwenkfunktion einen Sensor auf, um die Tempe ratur des Motors zu bestimmen, einen Sensor zur Bestim mung der Temperatur des Hydrauliksystems, ein Kühlsystem, welches mit dem Motor assoziiert ist, ein Kühlsystem, welches mit dem Hydrauliksystem assoziiert ist, eine Steuervorrichtung, die mit den Sensoren und den Kühlsy stemen verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung zum Aufnehmen der Temperaturen des Motors und des Hydraulik systems und zur Bestimmung, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung vorgesehen ist, um zu detektieren, wann eine Auslegerfunktion und eine Schwenkfunktion angefor dert worden sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung ist ein Leistungssteuersystem für eine Maschine mit einem Motor, mit einem Hydrauliksystem, einem Ausleger, einer Schwenkvorrichtung, einer Auslegerpumpe und einer Schwenkpumpe, wobei jede der Pumpen mit dem Hydrauliksy stem verbunden ist, wobei die Leistungssteuersysteme ein Motorkühlsystem, ein Hydraulikkühlsystem und eine Steuer vorrichtung aufweisen, die mit dem Motor, dem Hydraulik system, dem Ausleger, der Schwenkvorrichtung und den Kühlsystemen verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung vorgesehen ist, um die Temperaturen des Motors und des Hydrauliksystems abzufühlen, und um zu bestimmen, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, wobei die Steuervorrichtung vorgesehen ist, um zu detektieren, wann der Ausleger und die Schwenkvorrichtung betätigt worden sind.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein Leistungssteuersystem für eine Ma schine mit einem Motor, einem Hydrauliksystem, einem Aus leger und einer Schwenkvorrichtung einen Sensor auf, um die Temperatur des Motors zu bestimmen, einen Sensor um die Temperatur des Hydrauliksystems zu bestimmen, ein Mo torkühlsystem, ein Hydraulikkühlsystem und eine Steuer vorrichtung, die mit dem Ausleger, mit der Schwenkvor richtung, den Sensoren und den Kühlsystemen verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung die Temperaturen des Mo tors und des Hydrauliksystems von den Sensoren aufnimmt und bestimmt, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, wobei die Steuervorrichtung detektiert, wann der Ausleger und die Schwenkvorrichtung betätigt worden sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Leistungssteuersy stems für eine Maschine, die gemäß der vorlie genden Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 ist ein weiteres Blockdiagramm des Leistungs steuersystems für eine Maschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 3 ist eine Kurvendarstellung von akzeptablen Be triebsumständen für ein Hydrauliksystem inner halb des Leistungssteuersystems;

Fig. 4 ist eine Kurvendarstellung von akzeptablen Be triebsparametern für einen Motor, innerhalb des Leistungssteuersystems; und

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines Betriebsverfahrens des Leistungssteuersystems für eine Maschine.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht Fig. 1 ein Leistungssteuersystem 10 für eine Maschine 12, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Maschine 12 kann beispielsweise ein Hydraulikschaufelbagger oder ein Baggerlader sein. Die Maschine 12 weist einen Motor 14 auf, ein Steuersystem 16, welches mit dem Motor 14 durch eine Leitung oder Leitungen 18 verbunden ist, und ein Hy drauliksystem 20, welches mit dem Steuersystem 16 durch eine Leitung oder Leitungen 22 verbunden ist. Das hydrau lische System 20 ist durch eine Hydraulikleitung 24 mit einem ersten Motor 26 verbunden, wobei der erste Motor 26 verwendet wird, um einen Motorkühlventilator 28 anzutrei ben. Das Hydrauliksystem 20 ist mit einem zweiten Motor 30 durch eine Hydraulikleitung 32 verbunden, wobei der zweite Motor 30 verwendet wird, um einen Hydraulikkühl ventilator 34 anzutreiben. Das Hydrauliksystem 20 ist weiter mit einer Schwenk- bzw. Schwenkvorrichtungspumpe 36 durch eine Hydraulikleitung 38 verbunden, wobei die Schwenkpumpe 36 geeignet ist, um einen Schwenkmechanismus 40 zu betreiben, der mit der Maschine 12 assoziiert ist.

Das Hydrauliksystem 20 ist mit einem Auslegermechanismus 46 verbunden, der mit der Maschine 12 assoziiert ist. Das Steuersystem 16 ist mit dem Motorkühlventilator 28 durch eine elektrische Leitung 48 verbunden. Ein Signal von dem Steuersystem 16 zum Motorkühlventilator 28 kann über die Leitung 48 geliefert werden, und zwar zum ge steuerten Betrieb des Motorkühlventilators 28. Der Hy draulikkühlventilator 34 ist mit dem Steuersystem 16 über eine Leitung 50 verbunden. Das Steuersystem 16 kann den Betrieb des Hydraulikkühlventilators 34 steuern, und zwar durch Senden eines geeigneten Signals über die Leitung 50. Das Steuersystem 16 ist weiter mit dem Schwenkmecha nismus 40 über eine elektrische Verbindung 52 verbunden, damit das Steuersystem 16 weiß, wann der Schwenkmechanis mus 40 verwendet wird, und zwar immer dann wenn ein Si gnal über die elektrische Verbindung 52 vom Schwenkmecha nismus 40 übertragen wird. Der Auslegermechanismus 46 ist mit dem Steuersystem 16 durch einen Draht 54 verbunden, damit ein Signal über den Draht 54 vom Auslegermechanis mus 46 zum Steuersystem 16 gesandt wird. Das übertragene Signal wird das Steuersystem 16 darüber informieren, daß der Auslegermechanismus 46 betrieben wird. Das Steuersy stem 16 kann einen Mikroprozessor, eine Mikrosteuervor richtung bzw. einen Mikrocontroller oder eine andere ähn liche elektrische Schaltung aufweisen, die den Betrieb der Maschine 12 steuern und überwachen kann.

Das Hydrauliksystem 20 liefert Hydraulikströmungsmittel durch die verschiedenen Hydraulikleitungen 24, 32, 38 und 44, um die Motoren 26 und 30 und die Schwenk- und Ausle germechanismen 40, 46 mit Leistung zu versorgen. Der Mo torkühlventilator 28 wird verwendet, um den Motor 14 wäh rend des Betriebes zu kühlen, und um die Temperatur des Motors 14 innerhalb akzeptabler Betriebstemperaturen oder -bereiche zu halten. Der Hydraulikkühlventilator 34 wird eingesetzt, um das Hydraulikströmungsmittel oder -öl in nerhalb der Maschine 12 zu kühlen. Das Hydraulikströ mungsmittel muß innerhalb wünschenswerter Betriebstempe raturen gehalten werden, und der Hydraulikkühlventilator 34 kann verwendet werden, um sicherzustellen, daß dies geschieht. Die Schwenkpumpe 36 wird verwendet, um ein Werkzeug zu bewegen, wie beispielsweise eine Schaufel oder einen Bagger bzw. ein Baggerladerwerkzeug, welches mit der Maschine 12 assoziiert ist. Zusätzlich wird die Auslegerpumpe 42 eingesetzt, um den Auslegermechanismus 46 zu betätigen.

Während des Betriebs der Maschine 12 wird ein Bediener sowohl den Auslegermechanismus 46 als auch den Schwenkme chanismus 40 der Maschine 12 betätigen können, um Materi al von einer Baustelle auszugraben. Immer wenn ein Bedie ner sowohl den Schwenkmechanismus 40 als auch den Ausle germechanismus 46 verwendet, kann es wünschenswert sein, die Leistung zu verringern, die auf den ersten Motor 26 und den zweiten Motor 30 aufgebracht wird. Das Steuersy stem 16 kann den Motorkühlventilator 28 und den Hydrau likkühlventilator 34 immer dann steuern, wenn bestimmt wird, daß der Auslegermechanismus 46 und der Schwenkme chanismus 40 betätigt worden sind. Das Steuersystem 16 kann Signale über die Leitungen 48 und 50 senden, um da durch den Motorkühlventilator 28 bzw. den Hydraulikkühl ventilator 34 zu steuern. Die Verringerung der Leistung für den Motorkühlventilator 28, den Hydraulikkühlventila tor 34 oder beide gestattet, daß mehr Leistung von dem Hydrauliksystem 20 für den Schwenkmechanismus 40 und den Auslegermechanismus 46 geliefert wird.

Es gibt andere Komponenten, die ein Teil der Maschine 12 sind oder sein können, die nicht gezeigt oder besprochen worden sind. Beispielsweise kann die Maschine 12 auch ein Getriebesystem, linke und rechte Raupenrollen oder ein Unterfahrgestell und einen Kabinenabschnitt für einen Be diener aufweisen. Obwohl nicht gezeigt oder besprochen kann das Steuersystem 16 diese anderen Komponenten der Maschine 12 steuern und überwachen.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des Lei stungssteuersystems 10 genauer veranschaulicht. Das Lei stungssteuersystem 10 kann ein Informationsüberwachungs system (IMS = information monitoring system) 100 aufwei sen, welches verwendet wird, um die Vitalfunktionen bzw. Arbeitsfunktionen der Maschine 12 zu überwachen. Das In formationsüberwachungssystem 100 kann aus einem Mikropro zessor, einer Mikrosteuervorrichtung bzw. einem Mikrocon troller oder einem anderes geeigneten Verarbeitungssystem zur Überwachung und zur Steuerung des Betriebs der Ma schine 12 bestehen. Das Informationsüberwachungssystem 100 ist durch einen Datenbus 102 mit einem Motorsteuersy stem 104 und einer Maschinensteuerung 106 verbunden. Ein Drosselschalter 108 und ein Pumpensteuerelektromagnet 110 sind mit dem Motorsteuersystem 104 verbunden. Ein Elek tromagnet 112 ist auch mit dem Motorsteuersystem 104 durch eine Leitung 114 verbunden. Der Elektromagnet 112 ist mit einer Proportionalwerkzeugpumpe 116 assoziiert oder steuert diese.

Ein Auslegerschalter oder -sensor 118 ist mit der Maschi nensteuerung 106 verbunden, damit ein Signal über einen Draht 120 vom Auslegersensor 118 zur Maschinensteuerung 106 gesandt wird, um die Maschinensteuerung 106 zu infor mieren, daß der Auslegermechanismus 46 betätigt wird. Ein Schwenkschalter oder -sensor 122 ist mit der Maschinen steuerung 106 über eine Leitung 124 verbunden. Der Schwenksensor 122 liefert ein Signal an die Maschinen steuerung 106, welches anzeigt, daß der Schwenkmechanis mus 40 betätigt wird oder angefordert wird. Ein Motor kühlmitteltemperatursensor 126 ist mit der Maschinen steuerung 106 verbunden, um die Temperatur des Motors 14 zu überwachen (Fig. 1) und um die Temperatur zur Maschi nensteuerung 106 zur Verarbeitung zu liefern. Ein Hydrau liköltemperatursensor 128 ist auch mit der Maschinen steuerung 106 verbunden. Der Hydrauliköltemperatursensor 128 wird verwendet, um die Temperatur des Hydrauliköls oder -strömungsmittels innerhalb des Hydrauliksystems 20 zu überwachen (Fig. 1). Die Temperatur des Hydrauliköls wird an die Maschinensteuerung 106 durch den Sensor 128 geliefert. Ein Elektromagnet 130, der mit dem Motorkühl ventilator 28 assoziiert ist, wird mit der Maschinen steuerung 106 durch eine Leitung 132 verbunden. Signale können über die Leitung 132 zum Elektromagneten 130 ge liefert werden, um dadurch den Betrieb des Motorkühlven tilators 28 zu steuern. Ein Elektromagnet 134, der ver wendet wird, um den Betrieb des Hydraulikkühlventilators 34 zu steuern, ist mit der Maschinensteuerung 106 durch einen Draht 136 verbunden. Die Maschinensteuerung 106 kann Signale über den Draht 136 übertragen, um den Elek tromagneten 134 zu betätigen, was wiederum den Betrieb des Hydraulikkühlventilators 34 steuert. Die Elektroma gneten 130 und 134 können Proportionalelektromagneten sein.

Das Leistungssteuersystem 10 kann in der folgenden Weise betätigt werden. Die Maschinensteuerung 106 überwacht kontinuierlich den Auslegersensor 118, den Schwenksensor 122, den Motorkühlmitteltemperatursensor 126 und den Hy drauliköltemperatursensor 128. Der Hydraulikkühlventila tor 34 wird durch den Elektromagneten 134 gesteuert, der von der Maschinensteuerung 106 gesteuert wird. Der Be trieb des Hydraulikkühlventilators 34 kann ansprechend darauf gesteuert werden, ob die Schwenk- und/oder Ausle gerfunktionen von einem Bediener angefordert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Temperaturbereich in einen kühlen Bereich, einen warmen Übergangsbereich und einen warmen Bereich aufgeteilt werden, wie in Fig. 3 veranschaulicht. Wenn der Hydrauliköltemperatursensor 128 bestimmt, daß die Hydrauliköltemperatur innerhalb des kühlen Bereiches ist, wird der Hydraulikkühlventilator 34 auf eine minimale Ventilatordrehzahl eingestellt werden. Wenn die von dem Hydrauliköltemperatursensor 128 abge fühlte Temperatur innerhalb des warmen Übergangsbereiches ist, dann wird sich die Ventilatordrehzahl rampenförmig nach oben bewegen oder ansteigen, und zwar gemäß der Kur vendarstellung oder Funktion, die in Fig. 3 veranschau licht wird. Innerhalb des warmen Bereiches arbeitet der Ventilator 34 mit der maximalen Ventilatordrehzahl.

Wiederum mit Bezug auf Fig. 3 ist eine Kurvendarstellung der Drehzahl, mit der sich der Hydraulikkühlventilator 34 dreht, oder arbeitet gegenüber der Temperatur des Hydrau liköls gezeigt. Insbesondere ist die minimale Ventilator drehzahl, die in U/min (Umdrehungen pro Minute) darge stellt wird, für Temperaturen innerhalb des kühlen Berei ches. Innerhalb des warmen Übergangsbereiches steigt die Drehzahl des Ventilators 34 im allgemeinen nach oben zur maximalen Drehzahl. Innerhalb des warmen Bereiches wird die Drehzahl des Ventilators 34 auf maximaler Drehzahl sein. Zusätzlich gibt es wie in Fig. 3 gezeigt eine Hy sterese, die mit der Hydrauliköltemperatur assoziiert ist, wenn die Temperatur sinkt, was verwendet wird, um ein Jagen bzw. Nachsteuern zu verhindern (d. h. um zu ver hindern, daß der Ventilator 34 aufgrund von kleineren Fluktuationen der Temperatur an- und ausschaltet).

Nun weiter mit dem Betrieb des Leistungssteuersystems 10, wenn sowohl die Schwenk- als auch Auslegerfunktionen von einem Bediener der Maschine 12 angefordert werden, was dem entspricht, daß Signale vom Auslegersensor 118 und dem Schwenksensor 122 übertragen werden, dann wird der Elektromagnet 134 betätigt, um entweder die Drehzahl des Ventilators 34 zu verringern oder den Ventilator 34 zu stoppen. Zusätzlich kann der Ventilator 34 gestoppt wer den, wenn die Temperatur innerhalb des kühlen Bereiches ist. Dies wird gestatten, daß zusätzliche Hydrauliklei stung für die Auslegerpumpe 42 und die Schwenkpumpe 36 verfügbar ist.

Es wird auch innerhalb des Leistungssteuersystems 10 eine automatische thermische Übersteuerung vorgesehen, und zwar in dem Fall, daß das Hydrauliköl zu warm wird. In diesem Fall sollte Leistung immer zum Elektromagneten 134 geliefert werden, und zwar in einem Versuch das Hydrau liksystem 20 zu kühlen. Beispielsweise könnte die Maschi nensteuerung 106 programmiert werden, um zu bestimmen, ob die Temperatur des Hydrauliköls zu warm ist. Wenn die Temperatur zu warm ist, wird der Betrieb des Elektroma gneten 134 wie oben besprochen übersteuert, bis der Hy drauliköltemperatursensor 128 detektiert, daß die Tempe ratur wieder in einen akzeptablen Bereich zurückgekehrt ist. Dies wird der Betriebszustand des Elektromagneten 134 sein, und zwar ungeachtet dessen, ob eine Schwenk- und Auslegerfunktion angefordert worden ist.

Das Leistungssteuersystem 10 wirkt auch dahingehend, daß es die Temperatur des Motors 14 durch Anwendung des Mo torkühlmitteltemperatursensors 126 überwacht. Insbesonde re wenn keine Schwenk- und Auslegerfunktionen von einem Bediener der Maschine 12 angefordert werden, wird der Mo torkühlventilator 28 durch den Elektromagneten 130 ge steuert, der die Drehzahl des Motorkühlventilators 28 mo duliert. Wenn der Motorkühlmitteltemperatursensor 126 be stimmt, daß die Motorkühlmitteltemperatur in dem kühlen Bereich ist, wird der Motorkühlventilator 28 auf eine mi nimale Ventilatoreinstellung gestellt. Wenn die von dem Motorkühlmitteltemperatursensor 126 abgefühlte Temperatur im warmen Übergangsbereich ist, dann wird sich die Venti latordrehzahl rampenförmig nach oben bewegen oder anstei gen, und zwar gemäß der Kurvendarstellung oder Funktion, die in Fig. 4 veranschaulicht ist. Im warmen Bereich und darüber arbeitet der Ventilator 28 mit maximaler Ventila tordrehzahl.

Mit Bezug auf Fig. 4 ist eine Kurvendarstellung der Drehzahl, mit der sich der Motorkühlventilator 28 dreht, gegenüber der Temperatur des Motorkühlmittels gezeigt. Wie in Fig. 4 veranschaulicht gibt es eine Hysterese, die mit der Motorkühlmitteltemperatur assoziiert ist, wenn die Temperatur des Kühlmittels sinkt.

Wenn der Auslegermechanismus 46 und der Schwenkmechanis mus 40 beide vom Bediener angefordert bzw. eingeschaltet werden, arbeitet das Leistungssteuersystem 10 in der fol genden Art und Weise. Signale werden von dem Auslegersen sor 118 und dem Schwenksensor 122 zur Maschinensteuerung 106 gesandt. Die Maschinensteuerung 106 steuert den Be trieb des Elektromagneten 130, um die Drehzahl des Venti lators 28 zu verringern oder zu stoppen. Die Drehzahl des Ventilators 28 kann gemäß der Temperatur reduziert wer den, die von dem Sensor 126 abgefühlt wird. Dies wird zu sätzliche Hydraulikleistung liefern, die für die Ausle gerpumpe 42 und die Schwenkpumpe 36 verfügbar ist.

Das Leistungssteuersystem 10 sieht auch eine automatische thermische Übersteuerung in dem Fall vor, daß die Tempe ratur des Motorkühlmittels zu heiß wird und es sollte im mer Leistung zum Elektromagneten 130 geliefert werden. Beispielsweise könnte die Maschinensteuerung 106 program miert werden, zu bestimmen, ob die Temperatur des Motor kühlmittels zu heiß ist. Wenn dies der Fall ist, wird der Betrieb des Elektromagneten 130 übersteuert, bis der Mo torkühlmitteltemperatursensor 126 detektiert, daß die Temperatur wieder zurück in einem akzeptablen Bereich ist. Dies wird der Betriebsfall des Elektromagneten 130 sein, und zwar ungeachtet ob die Schwenk- und Ausleger funktionen angefordert worden sind.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm 150 des Betriebs des Lei stungssteuersystems 10. In einem Schritt 152 wird das Programm, welches entweder in dem Steuersystem 16 oder in der Maschinensteuerung 106 gespeichert werden kann, in einem Startschritt initialisiert. Das Programm geht dann voran zu einem Schritt 154, wo bestimmt wird, ob die von dem Motorkühlmitteltemperatursensor 126 abgefühlten Tem peraturen und die Hydrauliköltemperatur 128 zu hoch sind. Wenn die Temperaturen zu hoch sind, dann geht das Pra gramm zu einem Schritt 156, wo ein normaler Ventilator steuerbefehl an die Elektromagneten 130 und 134 geliefert wird. Wenn im Schritt 154 entschieden wird, daß die Tem peraturen innerhalb akzeptabler Grenzen sind, geht das Programm voran zu einem Schritt 158, um zu bestimmen, ob der Pumpensteuerelektromagnet 110 anzeigt, daß die Ma schine 12 in einem Ladebetriebszustand ist. Die Antwort Nein wird bewirken, daß sich das Programm zum Schritt 156 verzweigt. Wenn im Schritt 158 bestimmt wird, daß die Ma schine 12 in einem Ladebetriebszustand ist, dann geht das Programm voran zu einem Schritt 160.

Im Schritt 160 bestimmt das Programm, ob die Drossel 108 anzeigt, daß die Maschine 12 in einem Ladebetrieb ist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können entweder die Pumpensteuerelektromagnete 110 oder die Drossel 108 überwacht werden, um zu bestimmen, ob der Motor unter schwerer Last ist, ohne sowohl den Elektromagneten 110 oder die Drossel 108 zu überprüfen. Wenn die Drossel 108 nicht anzeigt, daß die Maschine 12 in einem Ladebetriebs zustand ist, dann wird das Programm sich zum Schritt 156 verzweigen. Wenn die Drossel 108 anzeigt, daß die Maschi ne 12 in einem Ladebetriebszustand ist, dann geht die Steuerung des Programms zu einem Schritt 162 weiter. Eine Bestimmung, die betrifft, ob der Schwenksensor 122 an zeigt, daß ein Schwenkbetrieb angefordert wird, wird im Schritt 162 vorgenommen. Wenn kein Schwenkbetrieb ange fordert wird, verzweigt sich das Programm zum Schritt 156. Wenn jedoch ein Schwenkbetrieb angefordert wird, geht die Steuerung des Programms voran zu einem Schritt 164, um die Anwesenheit eines Signals vom Auslegersensor 118 zu überprüfen, welches anzeigt, daß ein Auslegerbe trieb angefordert wird. Wenn im Schritt 164 bestimmt wird, daß kein Auslegerbetrieb angefordert wird, dann wird sich das Programm zum Schritt 156 verzweigen. Wenn ein Auslegerbetrieb angefordert wird, wird der Programm fluß zum Schritt 166 voranschreiten. Im Schritt 166 wer den die Elektromagneten 130 und 134 betätigt, um die Drehzahl von einem oder beiden der Ventilatoren 28 und 34 abzuschalten oder zu reduzieren. In dieser Weise wird mehr Leistung zum Hydrauliksystem 20 geliefert, was wie derum mehr Leistung zur Schwenkpumpe 36 und zur Ausleger pumpe 42 liefert. Nach dem Schritt 166 wird das Programm mit einem Schritt 168 fortfahren, der das Flußdiagramm 150 vollendet. Zusätzlich wird das Programm zum Schritt 168 weiter gehen, sobald der Schritt 156 erreicht wurde und der Befehl für normalen Betrieb wird erzeugt. Es sei bemerkt, daß das Flußdiagramm 150 nur ein Teil des Pro gramms ist, welches die Maschine 12 steuert. Beispiels weise kann das Programm, welches in Fig. 5 abgebildet ist, eine Unterroutine eines Hauptprogramms sein, wobei die Unterroutine in jeder Schleife oder jedem Durchgang des Hauptprogramms ausgeführt wird. Weiterhin kann die Unterroutine und das Hauptprogramm in einem Speicher ent weder im Steuersystem 16 oder der Maschinensteuerung 106 gespeichert werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung ist in Situationen anwendbar, wo Maschinen die Produktivität und Leistung durch Ablei tung von Leistung von den Kühlventilatoren zu einigen an deren Hydraulikfunktionen verbessern können. Die vorlie gende Erfindung ist bei Maschinen nützlich, die Kühlven tilatoren besitzen, und eine Steuervorrichtung, die den Betrieb der Kühlventilatoren steuert, damit Leistung von anderen Komponenten innerhalb der Maschine verwendet wird.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Er findung können von einem Studium der Zeichnungen, der Of fenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims

1. Leistungssteuersystem für eine Maschine mit einem Motor, einem Hydrauliksystem, einer Auslegerfunktion und einer Schwenkfunktion, wobei das System einen Sensor aufweist, um die Temperatur des Motors zu be stimmen, einen Sensor zur Bestimmung der Temperatur des Hydrauliksystems, ein Kühlsystem, welches mit dem Motor assoziiert ist, ein Kühlsystem, welches mit dem Hydrauliksystem assoziiert ist, eine Steuer vorrichtung, die mit den Sensoren und den Kühlsyste men verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung zum Aufnehmen der Temperaturen des Motors und des Hy drauliksystems und zur Bestimmung vorgesehen ist, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, wobei die Steuervorrichtung vorgesehen ist, um zu detektieren, wann eine Auslegerfunktion und eine Schwenkfunktion angefordert worden sind und um dar auf ansprechend den Betrieb der Kühlsysteme zu steu ern.

2. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Mo torkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steu ervorrichtung die Drehzahl des Ventilators anspre chend darauf verringern kann, daß die Auslegerfunk tion und die Schwenkfunktion angefordert wurden.

3. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Hy draulikkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung die Drehzahl des Ventilators an sprechend darauf reduzieren kann, daß die Ausleger funktion und die Schwenkfunktion angefordert wurden.

4. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Mo torkühlsystem einen Elektromagneten aufweist, der mit einem Ventilator verbunden ist, wobei der Elek tromagnet auch mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung den Elektroma gneten betätigt, um die Drehzahl des Ventilators an sprechend darauf zu verringern, daß die Ausleger funktion und die Schwenkfunktion angefordert worden sind.

5. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Hy draulikkühlsystem einen Elektromagneten aufweist, der mit einem Ventilator verbunden ist, wobei der Elektromagnet auch mit der Steuervorrichtung verbun den ist, und wobei die Steuervorrichtung den Elek tromagneten betätigt, um die Drehzahl des Ventila tors ansprechend darauf zu verringern, daß die Aus legerfunktion und die Schwenkfunktion angefordert werden.

6. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Hy draulikkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei das Motorkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung bestimmt, ob die Drehzahl von min destens einem der Ventilatoren ansprechend darauf zu verringern ist, daß die Auslegerfunktion und die Schwenkfunktion angefordert wurden.

7. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, welches wei ter einen Pumpensteuerelektromagneten und eine Dros sel aufweist, die mit der Steuervorrichtung verbun den sind, wobei der Pumpensteuerelektromagnet und die Drossel zur Anzeige der Last auf dem Motor vor gesehen sind, wobei das Hydraulikkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei das Motorkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung be stimmt, ob die Drehzahl von mindestens einem der Ventilatoren ansprechend darauf zu reduzieren ist, daß die Auslegerfunktion und die Schwenkfunktion an gefordert wurden, und ansprechend auf die Last auf den Motor.

8. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung beide Kühlsysteme ausschaltet, wenn die Temperatur des Motors und des Hydrauliksy stems jeweils unter einer vorbestimmten Temperatur sind.

9. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung weiter eine thermische Übersteue rung vorsieht, die verhindert, daß die Steuervor richtung Leistung reduziert, die an die Kühlsysteme geliefert wird.

10. Leistungssteuersystem für eine Maschine mit einem Motor, einem Hydrauliksystem, einem Ausleger, einer Schwenkvorrichtung, einer Auslegerpumpe und einer Schwenkpumpe, wobei jede der Pumpen mit dem Hydrau liksystem verbunden ist, wobei das Leistungssteuer system ein Motorkühlsystem aufweist, weiter ein Hy draulikkühlsystem und eine Steuervorrichtung, die mit dem Motor, dem Hydrauliksystem, dem Ausleger, der Schwenkvorrichtung und den Kühlsystemen verbun den ist, wobei die Steuervorrichtung die Temperatu ren des Motors und des Hydrauliksystems abfühlt, und wobei sie bestimmt, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, wobei die Steuervorrich tung detektiert, wann der Ausleger und die Schwenk vorrichtung betätigt worden sind und darauf anspre chend den Betrieb der Kühlsysteme steuert.

11. Leistungssteuersystem nach Anspruch 10, wobei das Motorkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung die Drehzahl des Ventilators an sprechend darauf reduzieren kann, daß der Ausleger und die Schwenkvorrichtung betätigt werden.

12. Leistungssteuersystem nach Anspruch 10, wobei das Hydraulikkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung die Drehzahl des Ventilators ansprechend darauf reduzieren kann, daß der Ausleger und die Schwenkvorrichtung betätigt werden.

13. Leistungssteuersystem nach Anspruch 10, wobei das Motorkühlsystem einen Elektromagneten aufweist, der mit einem Ventilator verbunden ist, wobei der Elek tromagnet auch mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung den Elektroma gneten betätigt, um die Drehzahl des Ventilators zu verringern.

14. Leistungssteuersystem nach Anspruch 10, wobei das Hydraulikkühlsystem einen Elektromagneten aufweist, der mit einem Ventilator verbunden ist, wobei der Elektromagnet auch mit der Steuervorrichtung verbun den ist, und wobei die Steuervorrichtung den Elek tromagneten betätigt, um die Drehzahl des Ventila tors zu verringern.

15. Leistungssteuersystem nach Anspruch 10, wobei die Steuervorrichtung beide Kühlsysteme abschaltet, wenn die Temperaturen des Motors und des Hydrauliksystems unter einer vorbestimmten Temperatur sind.

16. Leistungssteuersystem nach Anspruch 10, wobei die Steuervorrichtung weiter eine thermische Übersteue rung aufweist, die verhindert, daß die Steuervor richtung die Leistung reduziert, die zu den Kühlsy stemen geliefert wird.

17. Leistungssteuersystem für eine Maschine mit einem Motor, mit einem Hydrauliksystem, einem Ausleger und einer Schwenkvorrichtung, wobei das System einen Sensor aufweist, um die Temperatur des Motors zu be stimmen, einen Sensor zur Bestimmung der Temperatur des Hydrauliksystems, weiter ein Motorkühlsystem, ein Hydraulikkühlsystem und eine Steuervorrichtung, die mit dem Ausleger, der Schwenkvorrichtung, den Sensoren und den Kühlsystemen verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung die Temperaturen des Motors und des Hydrauliksystems von den Sensoren empfängt, und um zu bestimmen, ob die Temperaturen innerhalb akzeptabler Bereiche sind, wobei die Steuervorrich tung detektiert, wann der Ausleger und die Schwenk vorrichtung betätigt worden sind, und entsprechend den Betrieb der Kühlsysteme steuert.

18. Leistungssteuersystem nach Anspruch 17, wobei die Steuervorrichtung weiter eine thermische Übersteue rung aufweist, welche verhindert, daß die Steuervor richtung die Leistung reduziert, die zu den Kühlsy stemen geliefert wird.

19. Leistungssteuersystem nach Anspruch 17, wobei die Steuervorrichtung weiter beide Kühlsysteme ausschal tet, wenn die Temperaturen des Motors und des Hy drauliksystems jeweils unter einer vorbestimmten Temperatur sind.

20. Leistungssteuersystem nach Anspruch 17, wobei die Steuervorrichtung nur die Leistung für die Kühlsy steme reduziert, wenn die Temperaturen des Motors und des Hydrauliksystems innerhalb eines vorbestimm ten Bereiches sind.

21. Leistungssteuersystem nach Anspruch 17, wobei das Motorkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung die Drehzahl des Ventilators ver ringern kann.

22. Leistungssteuersystem nach Anspruch 17, wobei das Hydraulikkühlsystem einen Ventilator aufweist, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung die Drehzahl des Ventilators verringern kann.