DE10051630B4 - Steuereinheit für Baumaschine - Google Patents

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Abstract

Steuereinheit für eine Baumaschine, die eine erste hydraulische Pumpe (12) und eine zweite hydraulische Pumpe (13) umfaßt, die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile (1, 2, 3, 6, 7) für zahlreiche Antriebe und Aktuatoren mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile von einem Fernsteuer-Ventil (11) gesteuert sind, ein Betriebsmodus der Baumaschine zwischen einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus schaltbar ist, wobei wenn die Baumaschine im Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet und wenn ein Drucksensor (16) eine Betriebsgeschwindigkeit eines Bedienhebels des Fernsteuer-Ventils detektiert, und der detektierte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet, dann wird der Betriebsmodus automatisch von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus von einem Kommandosignal einer Steuereinheit (21) geschaltet.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit für eine Baumaschine, und insbesondere auf eine Steuereinheit für eine Baumaschine, die während ihres Betriebs zwischen einem Betriebsmodus mit geringer Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden kann.
  • Aus der EP 0791737 A1 ist bekannt, eine Steuerung der Drehgeschwindigkeit einer Maschine bereitzustellen, bei der die Drehgeschwindigkeit mittels eines Drehbegrenzungshebels auf eine Niedrigdrehgeschwindigkeit ohne besondere Betätigung, wie beispielsweise Betätigung eines Schalters von einer Bedienperson geändert wird, wenn der Arbeitsbetrieb ausgesetzt wird, und dabei wird verhindert, dass die Drehgeschwindigkeit einer Maschine unbeabsichtigt bei Arbeitsbetrieb auf die Niedrigdrehgeschwindigkeit geändert wird. Außerdem wird ein Steuerverfahren zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit bereitgestellt, die von der Bedienung eines Drehbegrenzungshebels einer Bedienperson vorgegeben ist, wenn der Arbeitsbetrieb erneut gestartet wird, von dem Zustand der Maschine, in dem sie bei Niedrigdrehgeschwindigkeit gemäß dem Aussetzen des Arbeitsbetriebs läuft.
  • Aus der EP 0791737 A1 ist außerdem ein Gegenstand bekannt bei dem, wenn alle Bedienhebel in ihre jeweiligen neutralen Positionen gebracht sind, so dass der Betrieb aussetzt, die Drehgeschwindigkeit der Maschine automatisch auf die Drehgeschwindigkeit, nach einer vorbestimmten Verzögerung (erste Verzögerung oder zweite Verzögerung) nach dem letzten Arbeitsbetrieb, reduziert wird, und wenn einer der Bedienhebel, vor der vorbestimmten Verzögerung bedient wird, dann bleibt die Drehgeschwindigkeit der Maschine bei der Drehgeschwindigkeit, die von der Drehbegrenzung vorgegeben, wobei, wenn einer der Bedienhebel von der neutralen Position ausgehend bedient wird, um den Arbeitsbetrieb neu zu starten, dann wird die Drehgeschwindigkeit der Maschine erhöht und zurückgestellt auf die Drehgeschwindigkeit beim normalen Arbeitsbetrieb.
  • Aus der EP 0214633 A1 ist bekannt, einen Antrieb auf geeignete Weise für den Betriebsmodus eines von einer Bedienperson vorgegebenen Arbeitselements zu steuern, das heißt für „heavy digging" (P-Modus), für „light-digging" (E-Modus), den „high-speed traveling" (H-Modus) und den „low-speed traveling" (L-Modus).
  • Aus der EP 0214633 A1 ist außerdem ein Gegenstand bekannt, der eine Maschine umfasst, eine Drehgeschwindigkeitssteuereinheit, hydraulische Pumpen mit variablem Zylinderinhalt, eine Volumensteuereinheit; Mittel zum Ändern der maximalen Drehgeschwindigkeit, Mittel zum Ändern der maximalen Zylinderinhalts, eine Steuerung, Unterweisungsmittel und Detektionsmittel, wobei eine geeignete Kompensation für einen Arbeitsbetrieb des Arbeitselements automatisch gewählt werden kann.
  • Aus der US 4,792,052 ist ein Gegenstand bekannt, bei dem ein Sensor an einem Handgriff eines Bedienhebels vorgesehen ist, und der Sensor detektiert, wenn ein menschlicher Körper in Kontakt mit oder in die Nähe des Handgriffs kommt, wobei die Drehgeschwindigkeit der Maschine erhöht wird.
  • Eine herkömmliche Steuereinheit für eine Baumaschine dieser Bauart wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 7 erläutert. 2 zeigt eine grafische Darstellung des Betriebs einer Pumpe, und 3 zeigt eine grafische Darstellung des Betriebs eines Motors. Diese Zeichnungen werden auch dafür verwendet, eine Ausführung der vorliegenden Erfindung zu erläutern. 7 zeigt eine grafische Darstellung eines Steuerschaltkreises hauptsächlich einer hydraulischen Schaufel.
  • 7 zeigt eine erste hydraulische Pumpe 12 mit dem Bezugszeichen 12, und eine zweite hydraulische Pumpe mit dem Bezugszeichen 13. Steuerventile 1 bis 8 für zahlreiche Antriebe und Aktuatoren wie beispielsweise einem Ausleger, einem Arm, einem Baggereimer und einem Zylinder sind mit Ölleitungen der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 verbunden. Die erste und zweite hydraulische Pumpe 12 und 13 werden von einem Motor 19 angetrieben. Der Betrag und die zeitliche Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung des Motors 19 werden von einem Steuerantrieb 20 einer Motorsteuerung eingestellt. Der Betrag und die zeitliche Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung des Motors 19 werden von einem Steuerantrieb 20 einer Motorsteuerung eingestellt. Der Steuerantrieb 20 der Motorsteuerung wird von einem Kommandosignal einer Steuerung 21 kontrolliert. Von der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 ausgestoßenes Öl wird von einem Antrieb 15 gesteuert, der ein Solenoid proportionales Ventil umfaßt. Der Antrieb 15 wird von einem Kommandosignal der Steuerung 21 gesteuert.
  • Die Baumaschine ist derart ausgebildet, dass sie während ihres Betriebes zwischen einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden kann. Der Schaltvorgang wird ausgeführt, indem von einer Bedienperson ein Betriebsmoduswahlschalter 26 manuell betätigt wird, der mit der Steuerung 21 verbunden ist. 7 zeigt außerdem eine Pilotpumpe mit dem Bezugszeichen 14 und eine Batterie mit dem Bezugszeichen 22.
  • 2 und 3 zeigt den Betriebsmodus, der einen Betriebsmodus A mit hoher Geschwindigkeit und Leistung umfaßt (was nachfolgend als Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus bezeichnet wird) und einen Betriebsmodus B, der für einen Betrieb mit niedrigem Kraftstoffverbrauch und für Feineinstellungen geeignet ist (was nachfolgend mit „Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit" bezeichnet wird). Die Bedienperson betätigt manuell den Betriebsmoduswahlschalter 26, um einen gewünschten Betriebsmodus auszuwählen. Die Steuerung 21 erkennt AN und AUS des Betriebsmoduswahlschalters 26. Wenn der Betriebsmoduswahlschalter 26 beispielsweise AUS ist, dann erkennt die Steuerung 21, dass der Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus ausgewählt ist; die Steuerung 21 sendet ein Steuersignal zu dem Antrieb 20 der Motorsteuerung, die den Motor 19 steuert, wodurch der Motor 19 in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet wird. Die Steuerung 21 sendet außerdem gleichzeitig ein Kommandosignal an den Antrieb 15, der den Ölausstoß der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 steuert, und der Ölausstoß der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 wird von dem Antrieb 15 auf einen hohen Ausstoß geschaltet, der für den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geeignet ist.
  • Wenn der Betriebszustandwahlschalter 26 von der Bedienperson manuell AUS geschaltet ist, dann sendet die Steuerung 21 ein Kommandosignal an den Antrieb 20 und 15, so dass der Motor 19 und auch die erste und zweite hydraulische Pumpe 12 und 13 in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit geschaltet werden, und der Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit durchgeführt wird.
  • Wenn der Betriebsmoduswahlschalter von der Bedienperson manuell in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet ist, dann wird der Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus mit hoher Geschwindigkeit und Leistung aktiviert und dieser Modus ist für einen Betrieb geeignet, der eine hohe Geschwindigkeit oder starke Kräfte für große Lasten benötigt. Bei einem Betrieb der Baumaschine in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus kommt es jedoch häufig vor, dass die Baumaschine mit geringen Lasten arbeitet oder unter Feineinstellung arbeitet, wobei der Betrieb ausgeführt wird während die hohe Motorleistung beibehalten wird, so dass dabei Kraftstoff verschwendet wird. Um eine derartige Kraftstoffverschwendung zu vermeiden, muß der Betriebsmoduswahlschalter von der Bedienperson manuell in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit geschaltet werden, wenn immer dies benötigt wird. Ein derartiges Schalten ist jedoch sehr mühsam und die Bedienperson führt die Schaltung meist nicht aus, so dass Kraftstoff wie oben beschrieben verschwendet wird.
  • Wenn die Bedienperson den Betriebsmoduswahlschalter 26 in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit schaltet, dann ist der Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit hervorragend für Feinarbeiten geeignet und für Kraftstoffreduzierung geeignet, aber wenn es erforderlich ist, dass die Maschine während eines Betriebszustandes mit niedriger Geschwindigkeit schneller arbeitet, oder wenn eine größere Leistung benötigt wird, dann ist die Geschwindigkeit und Leistung dieses Betriebsmodus unzureichend, und dieser Betriebsmodus kann die von der Bedienperson benötigte Leistung und Geschwindigkeit nicht bereitstellen.
  • Es ist überaus schwierig und ermüdend, jedesmal den Betriebsmoduswahlschalter manuell zu betätigen, wenn dies erforderlich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine geeignete Steuerung für eine Baumaschine bereitzustellen, für deren Betrieb entweder ein Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus oder ein Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit wählbar ist, wobei ein geringer Kraftstoffverbrauch des Motors und eine benötigte Betriebsgeschwindigkeit ohne schwieriges manuelles Schalten eines Betriebsmoduswahlschalters von der Bedienperson erzielt wird.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in der nachfolgenden Beschreibung erwähnt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vorgeschlagen, um die obige Aufgabe zu lösen, und die Erfindung stellt eine erste Steuereinheit für eine Baumaschine bereit, die eine erste hydraulische Pumpe und eine zweite hydraulische Pumpe umfaßt, die von einem Motor angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Antriebe und Aktuatoren mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile von einem Fernsteuer-Ventil angetrieben werden, ein Betriebsmodus der Baumaschine zwischen einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden kann, wobei wenn die Baumaschine im Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet und wenn ein Drucksensor eine Betriebsgeschwindigkeit eines Bedienhebels des Fernsteuer-Ventils detektiert und der detektierte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet, dann wird der Betriebsmodus automatisch von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus von einem Kommandosignal einer Steuereinheit geschaltet.
  • Die Erfindung stellt außerdem eine Steuereinheit für eine Baumaschine bereit mit einer ersten hydraulischen Pumpe und einer zweiten hydraulischen Pumpe, die von einem Motor angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Antriebe und Aktuatoren mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile von einem Fernsteuer-Ventil angetrieben werden, ein Betriebsmodus der Baumaschine kann in einen Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit und in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden, wobei wenn die Baumaschine in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, und wenn die Summe von detektierten Werten, detektiert von Drucksensoren, die jeweils vorgesehen sind, um Drucke der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe zu detektieren, einen vorbestimmten Wert eine vorbestimmte Zeit oder länger überschreitet, dann wird der Betriebszustand automatisch von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus von einem Kommandosignal einer Steuerung geschaltet. Die Erifindung stellt außerdem insbesondere eine Steuereinheit für eine Baumaschine bereit, mit einer ersten hydraulischen Pumpe und einer zweiten hydraulischen Pumpe, die von einem Motor angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, ein Betriebsmodus der Baumaschine kann entweder in einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder einen Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden, wobei wenn die Baumaschine mit dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus arbeitet und wenn ein Drucksensor einen hydraulischen Druck der hydraulischen Pumpe detektiert, die mit einem Ausleger verbunden ist, und der detektierte Wert einem vorbestimmten Wert entspricht oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, dann wird der Betriebsmodus automatisch von dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit von einem Kommandosignal einer Steuerung geschaltet. Die Erfindung stellt insbesondere außerdem eine Steuereinheit für eine Baumaschine bereit, mit einer ersten hydraulischen Pumpe und einer zweiten hydraulischen Pumpe die von einem Motor angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile werden von einem Fernsteuer-Ventil angetrieben, ein Betriebszustandsmodus der Baumaschine kann entweder in einen Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden, wobei ein Kühlwassertemperatursensor zur Detektion einer Wassertemperatur einer Kühlung des Motors vorgesehen ist, und wenn ein detektierter Wert des Kühlwassertemperatursensors einen Aufwärmwert der Maschine erreicht, dann sendet die Steuerung ein Kommandosignal, so dass die Baumaschine in dem
  • Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus einsatzbereit ist. Die Erfindung stellt insbesondere eine Steuereinheit für eine Baumaschine bereit, mit einer ersten hydraulischen Pumpe und einer zweiten hydraulischen Pumpe, die von einem Motor angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile werden von einem Fernsteuer-Ventil angetrieben, ein Betriebsmodus der Baumaschine kann geschaltet werden zwischen einem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus, wobei ein hydraulischer Ölsensor zur Detektion einer Temperatur des hydraulischen Öls in der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe vorgesehen ist und wenn ein detektierter Wert des hydraulischen Ölsensors einen Wert erreicht, der einen Aufwärmbetriebszustand des hydraulischen Systems kennzeichnet, dann sendet die Steuerung ein Kommandosignal, das es ermöglicht, die Baumaschine in dem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand zu arbeiten. Die Erfindung stellt außerdem insbesondere eine Steuereinheit für eine Baumaschine bereit, mit einer ersten hydraulischen Pumpe und einer zweiten hydraulischen Pumpe, die von einem Motor angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile werden von einem Fernsteuer-Ventil angetrieben, ein Betriebszustand der Baumaschine kann in einen Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit und in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand geschaltet werden, wobei Drucksensoren in Pilotölleitungen der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe vorgesehen sind, und wenn die Pilotölleitungen mittels einer Schaltoperation eines Steuerventils während des Betriebs der Baumaschine abgetrennt werden und ein Öldruck erhöht ist, der von dem Drucksensor detektiert wird, dann sendet die Steuerung ein Kommandosignal, das es der Baumaschine ermöglicht, in dem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand zu arbeiten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuerschaltkreises einer hydraulischen Schaufel einer Ausführung der vorliegenden Erfindung gemäß einer ersten, zweiten, und dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung des Betriebs einer Pumpe;
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung des Betriebs eines Motors;
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuerschaltkreises einer hydraulischen Schaufel einer vierten fünften und sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Druckwellenform mit negativ gesteuertem Druck;
  • 6 zeigt ein Flußdiagramm des Betriebs der vorliegenden Erfindung; und
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuerschaltkreises einer hydraulischen Schaufel mit einer herkömmlichen Schaltung zwischen einem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand und einem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit.
  • Beschreibung der vorteilhaften Ausführungen
  • Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die 1 bis 6 beschreiben. Der Einfachheit halber und zum besseren Verständnis werden mit dem herkömmlichen Beispiel ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein Beispiel eines Steuerschaltkreises einer hydraulischen Schaufel. Eine Baumaschine der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf eine hydraulische Schaufel beschränkt. In dem Steuerschaltkreis der hydraulischen Schaufel ist ein Steuerventil 3 eines Auslegers mit einer Ölleitung einer ersten hydraulischen Pumpe 12 verbunden, die von einem Motor 19 angetrieben wird, und ein Steuerventil 5 eines Arms ist mit einer Ölleitung einer zweiten hydraulischen Pumpe 13 verbunden. Betriebssteuerventil 4 und 8 und Steuerventile 1 bis 3, 6 und 7 für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe wie einen Baggereimerzylinder sind mit der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 verbunden.
  • Bezugnehmend auf 1 wird nachfolgend eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. In 1 ist das Steuerventil 5 des Arms mit einem untersten Abschnitt der Ölleitung der zweiten hydraulischen Pumpe 13 verbunden, und die Ölleitung ist über ein negativ gesteuertes Drosselventil 9 mit einem Tank 10 verbunden. Ein Drucksensor 16 ist am Oberstrom des negativ gesteuerten Drosselventils 9 vorgesehen, und der Drucksensor 16 ist mit der Steuerung 21 verbunden, so dass der Drucksensor 16 einen hydraulischen Druck des hydraulischen Öls des Steuerventils 5 des Arms detektiert, und ein Detektionssignal in die Steuereinheit 21 eingibt. Das Steuerventil 5 des Arms wird gesteuert, indem ein Antriebshebel 11a eines Fernsteuer-Ventils 11 angetrieben wird. Wenn die Baumaschine in einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet und eine Bedienperson einen schnelleren Betrieb der Baumaschine benötigt, dann betätigt die Bedienperson den Bedienhebel 11a des Fernsteuerventils 11. Diese Bedienung wird von dem Drucksensor 16 detektiert, der am Oberstrom des negativ gesteuerten Drosselventils 9 vorgesehen ist. 5 zeigt, dass wenn das negativ gesteuerte Ventil 11 von seinem nicht geöffneten Betriebszustand in seinen voll geöffneten Betriebszustand übergeht, dann wird eine Betriebskennlinie X ausgeführt. Wenn das Fernsteuerventil 11 schnell betätigt wird, dann wird eine Betriebskennlinie Y ausgeführt. Dieser Druck wird von dem Drucksensor 16 detektiert, und das detektierte Signal wird in die Steuerung 21 engegeben. Die Steuerung 21, die das detektierte Signal erhalten hat, führt eine in 6 dargestellte Berechnung innerhalb einer Probezeit aus.
  • Das heißt, wenn die hydraulische Schaufel in dem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird, überwacht die Steuerung 21 einen hydraulischen Druck des Arm-Steuerventils 5 von 5, und vergleicht und berechnet eine Beziehung zwischen dem Druck, wenn das Fernsteuer-Ventil 11 nicht betätigt ist und beliebigen Drucken PN1 und PN2 zwischen einem Druck, wenn das Fernsteuerventil 11 voll betätigt ist. Die Drucke PN1 und PN2 sind Konstanten, die zuvor in die Steuerung 21 eingegeben und gespeichert sind. Die Steuerung 21 ist derart eingestellt, so dass sie immer einen t1-Alt-Sekunden-Negativ-Steuerungsdruck P1 des negativ gesteuerten Drosselventils 9 speichern kann. Der negativ gesteuerte Druck P1 ist ebenso eine Konstante, die zuvor in die Steuerung 21 eingegeben und gespeichert ist.
  • Wenn hier der negativ gesteuerte Druck einen Druck P0 erreicht, der gleich oder niedriger als PN1 ist, dann wird ein t1-Alt-Sekundendruck P1 und PN2 miteinander verglichen. Resultat dieser Berechnung ist, falls P1 < PN2, dann wird bestimmt, dass der Betrieb des Bedienhebels 11a des Fernsteuerventils 11 langsam ist, die Baumaschine behält den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit bei, und der Betrieb in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit wird fortgesetzt. Wenn P1 ≥ PN2 ist, dann entscheidet die Steuerung 21, dass ein schnellerer Betrieb des Fernsteuerventils 11 benötigt wird, der Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit wird in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus von einem Kommandosignal der Steuerung 21 geschaltet. Diese Schaltoperation wird durchgeführt, indem von der Steuerung 21 ein Schaltkommandosignal zu den Antrieben 20 und 21 gesendet wird, das jeweils die erste und zweite hydraulische Pumpe 12 und 13 wie bei dem herkömmlichen Beispiel steuert.
  • Nachfolgend wird eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. Wenn die Bedienperson eine vorbestimmte Leistung von der Baumaschine benötigt, dann setzt sich die benötigte Leistung als Summe der Drucke der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 zusammen. Um diesen Druck zu detektieren, wird der Druck Pm1 und Pm2 der ersten bzw. zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 jeweils von Drucksensoren 17 und 18 detektiert, die am Unterstrom der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 vorgesehen sind, und die Detektionssignale werden in die Steuerung 21 eingegeben. Die Steuerung 21 führt eine nachfolgend beschriebene Berechnung innerhalb einer vorgegebenen Zeit durch, die in 6 dargestellt ist. Die Steuerung 21 berechnet die Summe der Drucke Pm1 und Pm2 der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13. Resultat der Berechnung ist, wenn Pm1 + Pm2 ≥ PH (PH ist ein beliebiger Druck zur Erkennung einer hohen Last, und dieser PH-Wert ist konstant und zuvor in die Steuerung 21 eingegeben und gespeichert), und wenn dieser Zustand über t2 Sekunden oder länger beibehalten wird, dann gibt die Steuerung 21 ein Schaltkommandosignal aus, um den Betriebsmodus von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus zu schalten. Der Grund, warum die Steuerung 21 t2 Sekunden oder länger wartet, ist, dass wenn die Last sich abrupt ändert und die Betriebsmoden häufig geschaltet werden, dann wird die Handhabung der Baumaschine und das Bediengefühl der Bedienperson beeinträchtigt.
  • Nachfolgend wird eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. In dem Fall einer Baumaschine mit z. B. einer hydraulischen Schaufel wird für die Verlagerung eines Auslegers nach unten und zahlreicher anderer Aktionen keine hohe Motorleistung 19 benötigt, da die Gewichtskraft des Auslegers selbst hierfür mit verwendet werden kann. Die Verlagerung des Auslegers nach unten erscheint als Druck der ersten hydraulischen Pumpe 12. Dieser Druck wird von dem Drucksensor 18 detektiert und das Drucksignal wird in die Steuerung 21 eingegeben. Wenn die hydraulische Schaufel in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus arbeitet, dann vergleicht und berechnet die Steuerung 21 den detektierten Wert Pm2 des Drucksensors 18 und den Druck PL, um zu entscheiden, ob eine Verlagerung des Auslegers nach unten vorliegt (PL ist eine Konstante, die zuvor in die Steuerung 21 eingegeben und gespeichert ist). Falls Pm2 ≥ PL, dann wird der Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus beibehalten, und der Betrieb bei dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus wird fortgeführt. Falls Pm2 < PL ist, dann wird von der Steuerung 21 ein Schaltkommandosignal zu dem Motor 19 und den Antrieben 20 und 15 der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 gesendet und der Betriebsmodus wird von dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit geschaltet.
  • Nachfolgend wird eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert, und unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Um stabil und beständig zwischen dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus und Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit zu schalten, ist ein Kühlwassertemperatursensor 23 in der Nähe des Motors 19 vorgesehen, der Kühlwassertemperatursensor 23 ist mit der Steuerung 21 verbunden, und die Steuerung 21 entscheidet, ob eine Wassertemperatur des Kühlers eine Temperatur erreicht hat, die für ein Aufwärmen des Motors 19 geeignet ist. Wenn die Steuerung 21 entscheidet, dass die Wassertemperatur des Kühlers die Temperatur erreicht hat, die zum Aufwärmen des Motors 19 geeignet ist; dann ist es möglich, von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus zu schalten, oder von dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit zu schalten, wie in den oben beschriebenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung.
  • Nachfolgend wird eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert und mit Bezugnahme auf 4 beschrieben. Bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung ist wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführung ein Sensor vorgesehen, um stabil und beständig von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus oder von dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit zu schalten, und es ist ein Temperatursensor 24 zur Detektion der Temperatur des hydraulischen Öls der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 in der Nähe des Tanks vorgesehen; der Temperatursensor 24 des hydraulischen Öls ist mit der Steuerung 21 verbunden, und die Steuerung 21 entscheidet, ob eine Temperatur des hydraulischen Öls eine Temperatur erreicht hat, die zum Aufwärmen des hydraulischen Systems geeignet ist. Wenn die Temperatur des hydraulischen Öls den Wert erreicht hat, der zum Aufwärmen des hydraulischen Systems geeignet ist, dann kann der Betriebsmodus von einem Kommandosignal der Steuerung 21 in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet werden.
  • Nachfolgend wird eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. Wenn bei dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung der Betriebsmodus geschaltet wird, während die Maschine läuft, dann kann es sein, dass die Bedienperson dies als Schock oder Störung wahrnimmt, und daher wird der Betriebsmodus nicht geschaltet, während die Baumaschine läuft.
  • Wenn die Baumaschine läuft, dann ist eine Pilotölleitung von den Steuerventilen 4 und 8 getrennt und ein Öldruck in der Pilotölleitung ist erhöht, so dass ein Druckschalter 25 und AN geschaltet ist. Der Druckschalter 25 ist mit der Steuerung 21 verbunden, das AN-Signal des Druckschalters 25 wird in die Steuerung 21 eingegeben. Die Steuerung 21 empfängt das AN-Signal und entscheidet, ob der Betriebsmodusschalter geschaltet werden soll. Wenn die Steuerung entscheidet, dass die Baumaschine läuft, dann gibt die Steuerung 21 kein Steuersignal zum Schalten des Betriebsmodus aus, und der Betriebsmodus wird nicht geschaltet. Demzufolge läuft die Baumaschine stabil und beständig.
  • Nachfolgend wird ein vorteilhafter Betrieb einer Ausführung der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf das Flußdiagramm von 6 beschrieben. Zuerst entscheidet die Steuerung 21, ob ein detektierter Wert des Kühlwassertemperatursensors 23, der in der Nähe des Motors 19 vorgesehen ist, einen Wassertemperaturwert erreicht hat, der für das Aufwärmen des Motors 19 geeignet ist, oder ob der detektierte Wert der hydraulischen Öltemperatur des Temperatursensors 24 die Aufwärmtemperatur des hydraulischen Systems erreicht hat. Wenn die Aufwärmtemperatur noch nicht erreicht ist (Schritt S1) dann wird der Betriebsmodus nicht geschaltet. Wenn die Aufwärmtemperatur erreicht ist, dann entscheidet die Steuerung 21, ob die Baumaschine läuft (Schritt S2). Wenn die Baumaschine läuft, wird der Betriebsmodus nicht geschaltet. Die Steuerung 21 entscheidet, ob die Baumaschine angehalten ist und der Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus (A) gewählt war oder der Betriebsmodus (B) mit der niedrigen Geschwindigkeit gewählt war (Schritt S3). Wenn der Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus (A) gewählt war und die Baumaschine in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus (A) bedient wird, dann entscheidet die Steuerung 21, ob der Druck Pm2 der ersten hydraulischen Pumpe 12 kleiner ist als der konstante Wert PL (Pm2 < PL) (Schritt S4). Wenn Pm2 < PL, dann wird der Betriebsmodus automatisch in den Betriebsmodus (B) mit der niedrigen Geschwindigkeit geschaltet, und zwar mit dem Kommandosignal der Steuerung 21, und die Baumaschine arbeitet in dem Betriebsmodus (B) mit der niedrigen Geschwindigkeit (Schritt S5). Wenn der Betriebsmodus mit der niedrigen Geschwindigkeit (B) gewählt war und die Baumaschine in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in Schritt S3 bedient wurde, dann wird der Druck Pm1 und Pm2 der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe 12 und 13 jeweils von dem Drucksensor 17 bzw. 18 detektiert, die Steuerung 21 errechnet die Summe der Drucke und entscheidet, ob die Summe gleich oder kleiner als der konstante Wert PH (Pm1 + Pm2 ≤ PH) ist (Schritt S6). Wenn Pm1 + Pm2 ≤ PH, dann wird der Betrieb in Schritt S7 fortgeführt, in dem entschieden wird, ob der negativ-Steuerdruck P0 größer als der konstante Wert PN1 ist, der zuvor in der Steuerung 21 gespeichert ist (P0 < PN1). Wenn P0 > PN1 ist, dann wird der Betrieb in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit fortgeführt, und wenn P0 < PN1 ist, dann wird der Betrieb in Schritt S8 fortgeführt, in dem entschieden wird, ob der t1-Alt-Sekunden Negativ-Steuerdruck P1 größer ist als der konstante Wert PN2, der zuvor in der Steuerung 21 gespeichert ist (P1 < PN2). Wenn P1 > PN2 ist, dann wird der Betriebsmodus automatisch in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet und der Betrieb wird in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus durchgeführt. Wenn P1 < PN2 ist, dann wird der Betrieb in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit fortgeführt.
  • Wenn in Schritt S6 Pm1 + Pm2 ≥ PH ist, dann wird der Betrieb in Schritt S9 fortgeführt, in dem die Steuerung 21 entscheidet, ob der Zustand Pm1 + Pm2 ≥ PH eine Zeit t2 Sekunden oder länger beibehalten wird. Wenn die Steuerung 21 entscheidet, dass Pm1 + Pm2 ≥ PH eine Zeit t2 Sekunden oder länger beibehalten wurde, dann wird der Betrieb in Schritt S10 fortgeführt, in dem der Betriebsmodus automatisch in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus geschaltet wird, und der Betrieb in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus wird durchgeführt. Wenn dieser obige Zustand nicht für eine Zeit von t2 Sekunden oder länger beibehalten wurde, dann wird der Betrieb in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit fortgeführt.
  • Erfindungsgemäß und wie in den Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wird mit der vorliegenden Erfindung das folgende erreicht. Wenn die Baumaschine in entweder einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus bedient wird, der hervorragend geeignet ist für Arbeiten mit hoher Geschwindigkeit und hoher Leistung oder in einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit, der geeignet ist, Kraftstoff zu sparen und Feinarbeiten durchzuführen, dann wird der Betriebsmodus automatisch in einen Betriebsmodus geschaltet, den die Bedienperson wünscht und die Baumaschine kann in dem Modus bedient werden. Mit der vorliegenden Erfindung kann daher auf mühsame und schwierige Schaltbedienungen verzichtet werden, die beim Stand der Technik unumgänglich sind, der Kraftstoffverbrauch kann reduziert werden, Geschwindigkeit und Leistung werden erhöht und die Bedieneffizienz wird deutlich verbessert.

Claims (6)

  1. Steuereinheit für eine Baumaschine, die eine erste hydraulische Pumpe (12) und eine zweite hydraulische Pumpe (13) umfaßt, die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile (1, 2, 3, 6, 7) für zahlreiche Antriebe und Aktuatoren mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile von einem Fernsteuer-Ventil (11) gesteuert sind, ein Betriebsmodus der Baumaschine zwischen einem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus schaltbar ist, wobei wenn die Baumaschine im Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet und wenn ein Drucksensor (16) eine Betriebsgeschwindigkeit eines Bedienhebels des Fernsteuer-Ventils detektiert, und der detektierte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet, dann wird der Betriebsmodus automatisch von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus von einem Kommandosignal einer Steuereinheit (21) geschaltet.
  2. Steuereinheit für eine Baumaschine mit einer ersten hydraulischen Pumpe (12) und einer zweiten hydraulischen Pumpe (13), die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Antriebe und Aktuatoren mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile von einem Fernsteuer-Ventil (11) gesteuert sind, ein Betriebsmodus der Baumaschine in einen Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit und in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus schaltbar ist, wobei wenn die Baumaschine in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit arbeitet, und wenn die Summe (Pm1 + Pm2) von detektierten Werten, detektiert von Drucksensoren (17, 18), die jeweils vorgesehen sind, um Drucke der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe zu detektieren, einen vorbestimmten Wert eine vorbestimmte Zeit oder länger überschreitet, dann wird der Betriebszustand automatisch von dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit in den Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus von einem Kommandosignal einer Steuerung (21) geschaltet.
  3. Steuereinheit für eine Baumaschine mit einer ersten hydraulischen Pumpe (12) und einer zweiten hydraulischen Pumpe (13), die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, ein Betriebsmodus der Baumaschine in einen Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder einen Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus schaltbar ist, wobei wenn die Baumaschine in dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus arbeitet und wenn ein Drucksensor (18) einen hydraulischen Druck der hydraulischen Pumpe detektiert, die mit einem Ausleger verbunden ist, und der detektierte Wert (Pm2) einem vorbestimmten Wert entspricht oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, dann wird der Betriebsmodus automatisch von dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus in den Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit von einem Kommandosignal einer Steuerung (21) geschaltet.
  4. Steuereinheit für eine Baumaschine mit einer ersten hydraulischen Pumpe (12) und einer zweiten hydraulischen Pumpe (13) die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind; die Steuerventile sind von einem Fernsteuer-Ventil (11) gesteuert, ein Betriebszustandsmodus der Baumaschine ist in einen Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus schaltbar, wobei ein Kühlwassertemperatursensor (23) zur Detektion einer Wassertemperatur einer Kühlung des Motors vorgesehen ist, und wenn ein detektierter Wert des Kühlwassertemperatursensors einen Aufwärmwert der Maschine erreicht, dann sendet eine Steuerung (21) ein Kommandosignal, so dass die Baumaschine in dem Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus einsatzbereit ist.
  5. Steuereinheit für eine Baumaschine mit einer ersten hydraulischen Pumpe (12) und einer zweiten hydraulischen Pumpe (13), die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile sind von einem Fernsteuer-Ventil (11) gesteuert, ein Betriebsmodus der Baumaschine ist zwischen einem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit und einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus schaltbar, wobei ein Öltemperatursensor (24) zur Detektion einer Temperatur des hydraulischen Öls in der ersten und zweiten hydraulischen Pumpe vorgesehen ist, und wenn ein detektierter Wert des hydraulischen Ölsensors einen Wert erreicht, der einen Aufwärmbetriebszustand des hydraulischen Systems kennzeichnet, dann sendet eine Steuerung (21) ein Kommandosignal, das den Einsatz der Baumaschine in dem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand ermöglicht.
  6. Steuereinheit für eine Baumaschine mit einer ersten hydraulischen Pumpe (12) und einer zweiten hydraulischen Pumpe (13), die von einem Motor (19) angetrieben werden, wobei Steuerventile für zahlreiche Aktuatoren und Antriebe mit Ölleitungen der hydraulischen Pumpen verbunden sind, die Steuerventile sind von einem Fernsteuer-Ventil (11) gesteuert, ein Betriebszustand der Baumaschine ist in einen Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit und in einen Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand schaltbar, wobei Drucksensoren in Pilotölleitungen der ersten (12) und zweiten (13) hydraulischen Pumpe vorgesehen sind, und wenn die Pilotölleitungen mittels einer Schaltoperation eines Steuerventils (25) während des Betriebs der Baumaschine abgetrennt sind, und ein Öldruck erhöht ist, der von dem Drucksensor detektiert wird, dann sendet eine Steuerung (21) ein Kommandosignal, das es der Baumaschine ermöglicht, in dem Betriebszustand mit niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand zu arbeiten.
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