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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Elektrohydrauliksysteme zur Kraftversorgung
von Komponenten in einem Fahrzeug, und insbesondere betrifft sie ein
verteiltes Hydrauliksystem mit mehreren Stellorganen, die durch
mehrere elektronische Controller betätigt werden, die Steuermitteilungen über ein Kommunikationsnetzwerk
in dem Fahrzeug austauschen.
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Ein
in 1 gezeigter Löffelbagger 10 ist eine
an sich bekannte Art eines Erdbewegungsfahrzeugs, das einen Löffel 12 aufweist,
der am Ende eines Arms 14 drehbar angebracht ist, der seinerseits schwenkbar
mit einem Ausleger 16 an einem Traktor 18 verbunden
ist, wodurch ein Auslegeraufbau 15 gebildet ist. Ein Hydraulikauslegerzylinder 21 hebt
den Ausleger 16 relativ zu dem Traktor 18 an und
senkt ihn ab, und ein Hydraulikarmzylinder 22 verschwenkt den
Arm 14 und das Ende des Auslegers. Der Löffel 12 ist
an dem entfernten Ende des Arms 14 durch einen Hydrauliklöffelzylinder 23 drehbar.
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Herkömmlicherweise
wird der Auslegeraufbau 15 durch Ventile gesteuert, die
innerhalb der Kabine des Traktors 18 angebracht und mechanisch
mit Hebeln verbunden sind, die die Bedienperson manipuliert, um
den Ausleger, den Arm und den Löf fel
unabhängig
zu bewegen. Ein getrenntes Ventil ist für jeden der Zylinder 21–23 an
dem Auslegeraufbau 15 vorgesehen. Die Betätigung von
einem der Ventile steuert die Strömung von unter Druck stehendem
Hydraulikfluid von einer Pumpe an dem Traktor zu dem zugeordneten
Zylinder und steuert die Fluidrückführung von
dem Zylinder zurück
in den Tank an dem Traktor. Ein getrenntes Paar von Hydraulikleitungen verläuft von
jedem Zylinder entlang dem Auslegeraufbau zu dem jeweiligen Ventil
in der Bedienpersonkabine. Jede dieser Leitungen unterliegt Ermüdung, wenn
sie bei einer Bewegung des Auslegeraufbaus ausbiegen.
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Seit
neuestem besteht eine Neigung weg von mechanisch betätigten Ventilen
zu Elektrohydraulikventilen, die durch elektrische Signale betätigt werden.
Eine elektrische Ventilbetätigung
erlaubt eine Computersteuerung der Funktionen der Maschine. Außerdem kann
die Hydrauliksteuerung nunmehr über
die gesamte Maschine verteilt werden durch Anordnen der Ventile
für eine
gegebene Hydraulikfunktion in unmittelbarer Nähe zu dem Hydraulikstellorgan,
wie etwa einem Zylinder oder einem Motor beispielsweise, das durch
diese Ventile betätigt
wird. Eine derartige verteilte Steuerung führt zu einer Verringerung von
Zapfstellen an der Maschine. Ein einzige Hydraulikfluidzufuhrleitung
und eine einzige Hydraulikfluidrückführleitung
verbinden sämtliche
Ventilaufbauten mit der Pumpe und dem Tank an dem Traktor 18.
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Die
Bedienperson in der Kabine des Traktors 18 mit dem verteilten
Hydrauliksystem manipuliert Steuerknüppel oder andere Eingabeeinrichtungen zur
Erzeugung von elektrischen Steuersignalen zur Betätigung der
Ventilaufbauten, die benachbart zu jedem der Auslegeraufbauzylinder 21, 22 und 23 angeordnet
sind. Das US-Patent Nr. 6718759 erläutert ein Geschwindig keits-basiertes
System zum Steuern eines Hydrauliksystems mit Mehrfachfunktion,
demnach ein Geschwindigkeitsbefehl für Maschinenfunktionen in Reaktion
auf die entsprechenden Steuerknüppelsignale
erzeugt wird. Der Geschwindigkeitsbefehl sowie weitere Signale für eine gegebene
Maschinenfunktion werden über
ein verteiltes Kommunikationsnetzwerk zu einem getrennten Funktionscontroller übertragen,
der dem Ventilaufbau zugeordnet ist, der den Hydraulikzylinder für die Maschinenfunktion
steuert. Jeder Funktionscontroller ist in unmittelbarer Nähe zu dem
zugeordneten Ventilaufbau angeordnet. Die Funktionscontroller senden
außerdem Daten
sowie weitere Mitteilungen über
das Kommunikationsnetzwerk zu dem Systemcontroller.
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Ein
gemeinsames Kommunikationsnetzwerk 56, das in Fahrzeugsteuersystemen
verwendet wird, ist das Controller Area Network (CAN), das durch
den Standard ISO 11898 definiert ist, promulogiert durch die International
Organization for Standardization in Genf, Schweiz. Zusätzlich zum
Warten des Hydrauliksystems führt
das Kommunikationsnetzwerk außerdem
Befehle und Daten im Hinblick auf den Betrieb des Motors, des Getriebes
sowie weiterer Komponenten in dem Fahrzeug durch. Der Vorteil der Nutzung
eines standardisierten Kommunikationsnetzwerks im Vergleich zu einem
Netzwerk, das ein nutzer-spezifisches
Kommunikationsprotokoll verwendet, ist, dass Fahrzeugeinrichtungen
von zahlreichen Herstellern über
dieses Netzwerk zu kommunizieren vermögen. Ein Nachteil eines standardisierten Kommunikationsnetzwerks
besteht jedoch darin, dass Protokollparameter festliegen und nicht
variiert werden können,
um den Anforderungen eines gegebenen Geräteherstellers zu entsprechen.
Mit einem verteilten Hydrauliksystem kann die Datenübertragungsrate
beispielsweise nicht geändert
werden, um ein größeres Mitteilungsaufkommen
zwischen den verschiedenen Controllern während einer gegebenen Zeitperiode
zu kommunizieren. Das Kommunikationsnetzwerk 56 besitzt
deshalb begrenzte Bandbreite, die die Anzahl von Mitteilungen begrenzt,
die ausführbar
sind. Wenn infolge hiervon zahlreiche Geräte bzw. Einrichtungen für einen
Zugriff auf das Netzwerk im Wettbewerb stehen, um eine Mitteilung auszusenden,
kann es passieren, dass eine gegebene Einrichtung bzw. ein Gerät relativ
lange warten muss, bevor sie ihre bzw. seine Mitteilung sendet, und
dass diese Mitteilung in der Einrichtung des Empfängers nicht
rechtzeitig anlangt. Rückkopplungssignale
sowie weitere Betriebsabläufe
können deshalb
verzögert
werden, wodurch die Robustheit des Leistungsvermögens der Maschine beeinträchtigt sein
kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
verteiltes Hydrauliksystem weist mehrere Hydraulikfunktionen an
unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs auf, die unter Druck stehendes
Fluid von einer Quelle empfangen. Jede Hydraulikfunktion umfasst
ein Hydraulikstellorgan, einen Ventilaufbau, der Fluidströmung zu
dem Hydraulikstellorgan steuert, und einen elektronischen Funktionscontroller,
der den Ventilaufbau betätigt.
Die Funktionscontroller senden Mitteilungen über ein geteiltes Kommunikationsnetzwerk
in dem Fahrzeug aus.
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Ein
Verfahren zum Steuern des verteilten Hydrauliksystems sieht die
Ermittlung eines gegebenen Elektronikfunktionscontrollers in dem
Fahrzeug vor zur Erzeugung von Mitteilungen, die eine höhere Priorität besitzen
als Mitteilungen von den übrigen
Elektronikfunktionscontrollern. Ein gegebener Funktionscontroller
wird in die Lage versetzt, Mitteilungen über das Kommunikationsnetzwerk
häufiger
als die übrigen
Funkti onscontroller auszusenden. Speziell der gegebene Funktionscontroller
ist in der Lage, Mitteilungen periodisch mit einem ersten Zeitintervall
auszusenden. Die übrigen
Elektronikfunktionscontroller des Fahrzeugs sind beschränkt im Hinblick
auf das Aussenden von Mitteilungen über das Kommunikationsnetzwerk
nicht häufiger
als einmal pro zweitem Zeitintervall, das länger ist als das erste Zeitintervall.
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Gemäß einer
Ausführungsform
dieses Steuerverfahrens wird ein Hydraulikfluiddruckpegel ermittelt,
der für
jede Hydraulikfunktion erforderlich ist, wodurch mehrere Hydraulikfluiddruckpegel
gebildet werden. Daraufhin wird eine gegebene Hydraulikfunktion
identifiziert, die den größten der
mehreren Hydraulikfluiddruckpegel benötigt. Der Funktionscontroller,
der der gegebenen Hydraulikfunktion zugeordnet ist, wird als gegebener
Elektronikfunktionscontroller gewählt, der Mitteilungen häufiger über das Kommunikationsnetzwerk
senden kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt des vorliegenden Steuerverfahrens wird der größte der
mehreren Hydraulikfluiddruckpegel verwendet, um einen Druckpegel
zu steuern, der durch die Quelle erzeugt wird. Insbesondere wird
dieser größte der
mehreren Hydraulikfluiddruckpegel zu einem Controller kommuniziert,
der ein Entlastungsventil in der Quelle steuert, um einen Auslass
einer Pumpe mit einem Tank des verteilten Hydrauliksystems des Fahrzeugs selektiv
zu verbinden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines Löffelbaggers,
der die vorliegende Erfindung enthält, und
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2 zeigt
ein schematisches Diagramm eines Hydrauliksystems zur Bewegung eines
Auslegers, eines Arms und eines Löffels des Löffelbaggers.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Zunächst unter
Bezug auf 2 umfasst ein Hydrauliksystem 30 zum
Steuern des Betriebs des Löffelbaggerauslegeraufbaus 15 eine
Fluidquelle 31, die eine Pumpe 32 feststehender
Verdrängung
aufweist, die Fluid aus einem Tank 33 ansaugt und das Fluid
unter Druck in die Zufuhrleitung 34 drängt. Die Zufuhrleitung 34 liefert
unter Druck stehendes Fluid zu einer Auslegerfunktion 41,
einer Armfunktion 42 und einer Löffelfunktion 43, um
jeweils den Auslegerzylinder 21, den Armzylinder 22 und
den Löffelzylinder 23 zu
betätigen.
Fluid kehrt von diesen drei Funktionen 41–43 zu
dem Tank 33 über
eine Rückführleitung 40 zurück. Die
Zufuhrleitung 34 und die Rückführleitung 40 erstrecken
sich ausgehend von der Pumpe und dem Tank 32 und 33,
die in dem Traktor 18 des Löffelbaggers 10 angeordnet
sind, entlang sowohl dem Ausleger 16 wie dem Arm 14.
Weitere Funktionen, wie etwa des Verschwenken des Auslegeraufbaus 15 oder
die Betätigung
von Stabilisatoren, können
mit den Zufuhr- und Rückführleitungen 34 und 40 verbunden
sein. Obwohl das vorliegende Verfahren im Kontext mit einer Maschine
erläutert wurde,
die Hydraulikzylinder verwendet, wird bemerkt, dass die Konzepte
der Erfindung auch mit anderen Arten von Hydraulikstellorganen eingesetzt werden
können,
wie etwa beispielsweise für
einen Motor, der eine Drehbewegung erzeugt.
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Die
Auslassdrücke
Ps von der Pumpe 32 werden durch einen ersten Sensor 35 gemessen,
der ein Signal bereitstellt, das Druck für einen Systemcontroller 50 anzeigt.
Ein Entlastungs ventil 36 wird durch den Systemcontroller 50 zum
Regeln von Drücken
der Zufuhrleitung 34 durch Auslassen von einer bestimmten
Fluidmenge zu dem Tank 33 betätigt. Weitere Hydrauliksysteme
nutzen eine Pumpe variabler Verdrängung, die durch den Systemcontroller 50 betätigt wird.
Der Systemcontroller 50 empfängt außerdem ein Signal von einem
zweiten Drucksensor 38, der den Druck Pr in der Tankrückführleitung 40 misst.
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Jede
Hydraulikfunktion 41–43 enthält jeweils die
Hydraulikzylinder, einen Ventilaufbau bzw. einen elektronischen
Funktionscontroller. Insbesondere weist die Auslegerfunktion 41 einen
ersten Ventilaufbau 44 auf, der selektiv das unter Druck
stehend Fluid von der Zufuhrleitung 34 an eine der Kammern
des Auslegerzylinders 21 anlegt und Fluid von der anderen
Zylinderkammer zu der Rückführleitung 40 abführt. Ein
zweiter Ventilaufbau 45 in der Armfunktion 42 steuert
die Hydraulikfluidströmung
zu dem und von dem Armzylinder 22 und den Zufuhr- und Rückführleitungen 34 und 40.
Die Löffelfunktion 43 weist einen
dritten Ventilaufbau 46 auf, der die Kammern des Löffelzylinders 23 mit
den Zufuhr- und Tankleitungen 34 und 40 verbindet.
Jeder der Ventilaufbauten 44–46 ist benachbart
zu den Hydraulikzylindern 21, 22 und 23 angeordnet
und bildet ein verteiltes Steuersystem. Eine beliebige Anzahl von
elektrisch betätigten
Ventilelementen herkömmlicher
Konfiguration kann in jedem der Ventilaufbauten 44–46 zum Einsatz
kommen, wie in dem US-Patent Nr. 6328275 erläutert.
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Die
Betätigung
der Ventilaufbauten 44, 45 und 46 wird
durch jeweils einen getrennten Funktionscontroller 51, 52 bzw. 53 gesteuert.
Jeder Funktionscontroller ist entlang dem Auslegeraufbau 15 zusammen
mit dem zugeordneten Ventilaufbau gemeinsam angeordnet. Die Funktionscontroller 51–53 empfangen
Betätigungsbefehle
von dem Systemcontroller 50 und den Steu erknüppeln 25 und
senden Daten zu dem Systemcontroller. Diese Befehle und Daten werden über ein
Kommunikationsnetzwerk 56, wie etwa den seriellen Controller-Area-Network-(CAN)Bus
ausgetauscht, der das Kommunikationsprotokoll nutzt, das durch ISO
11898 definiert ist, promulgiert durch die International Organization
for Standardization in Genf, Schweiz, beispielsweise. Das Kommunikationsnetzwerk 56 überführt außerdem weitere
Mitteilungen zwischen dem Motor, dem Getriebe sowie weiteren Komponenten
und Computern des Fahrzeugs.
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Der
Systemcontroller 50 und die Funktionscontroller 51–53 enthalten
Mikrocomputer, die Softwareprogramme ausführen, die spezielle Aufgaben durchführen, die
durch den jeweiligen Controller zugeordnet sind. Der Systemcontroller 50 überwacht den
Gesamtbetrieb des Hydrauliksystems 30. Um eine Bewegung
eines gegebenen Hydraulikzylinders 21–23 des Auslegeraufbaus 15 zu
erzeugen, manipuliert die Löffelbaggerbedienperson
den entsprechenden Steuerknüppel 58 zur
Erzeugung eines Befehls, der die gewünschte Bewegung anzeigt. Jeder Steuerknüppel 58 weist
einen Schaltkreis auf, der seinen Befehl über das Kommunikationsnetzwerk 56 an
den Funktionscontroller 51, 52 bzw. 53 überträgt, der
den jeweiligen Hydraulikzylinder 21, 22 bzw. 23 betätigt. Die
Steuerknüppelbefehle
werden außerdem
durch den Systemcontroller 50 empfangen.
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Jeder
Funktionscontroller 51, 52 und 53 weist
eine Look-up-Tabelle
auf, die den Steuerknüppelbefehl
in einen Geschwindigkeitsbefehl umsetzt, der die gewünschte Richtung
und Geschwindigkeit spezifiziert, gemäß diesen sich der Hydraulikzylinder bewegen
soll. Ein gegebener Funktionscontroller reagiert auf diesen Geschwindigkeitsbefehl
und die Drücke,
die an den Anschlüssen
des zugeordneten Ventilaufbaus 44, 45 bzw. 46 erfasst
werden, durch Ermitteln, wie der Ventilaufbau be tätigt werden
soll, um die befohlene Geschwindigkeit des zugeordneten Zylinders
zu erzielen. Eine gegebene Maschinenfunktion 41–43 kann
in unterschiedlichen Dosierbetriebsarten abhängig von der externen Kraft
arbeiten, die auf den Zylinder einwirkt, und der gewünschten Bewegungsrichtung.
In kraftbetätigten
Ausfahr- und Einfahrdosierbetriebsarten wird Fluid aus der Zufuhrleitung 34 einer
Kammer des Funktionszylinders 21–23 zugeführt und
das gesamte Fluid, das aus der anderen Zylinderkammer austritt,
strömt
in die Rückführleitung 40.
In der hochseitigen Regenerationsbetriebsart wird aus einer Zylinderkammer
austretendes Fluid der anderen Zylinderkammer über einen Ventilaufbauknoten
zugeführt,
der mit der Zufuhrleitung 34 verbunden ist. In der niederseitigen
Regenerationsbetriebsart wird aus einer Zylinderkammer austretendes
Fluid der anderen Zylinderkammer über einen Ventilaufbauknoten
zugeführt,
der mit der Rückführleitung 40 verbunden
ist. Durch den Zylinder in einer Regenerationsbetriebsart erforderliches
zusätzliches
Fluid wird entweder aus der Zufuhr- oder Rückführleitung 34 bzw. 40 gewonnen
und überschüssiges auftretendes
Fluid wird in die andere Leitung zugeführt.
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Sobald
die zu verwendende Dosierbetriebsart ermittelt ist, nutzt der Funktionscontroller 51, 52 bzw. 53 die
befohlenen Geschwindigkeits- und Druckeingabesignale zum Gewinnen
eines äquivalenten
Strömungskoeffizienten,
der entweder den Fluidströmungswiderstand
oder die Leitfähigkeit
der Leitungen, Ventile, Zylinder- oder anderen Hydraulikkomponenten
in der zugeordneten Funktion charakterisiert. Aus diesem äquivalenten
Strömungskoeffizienten
wird ein getrennter Ventilströmungskoeffizient
für jedes
Ventilelement in dem entsprechenden Ventilaufbau 44–46 gewonnen.
Die Ventilströmungskoeffizienten
definieren den Grad, mit dem das jeweilige Ventilelement öffnen muss,
um die benötige
Fluidströmung
für den
Hyd raulikzylinder 21–23 bereitzustellen,
der betätigt
wird bzw. werden soll. Auf Grundlage von jedem Ventilströmungskoeffizienten
wird ein elektrischer Strom erzeugt und dem elektrischen Stellorgan
für das
entsprechende Ventilelement zugeführt. Der Betrieb des Systemcontrollers 50 und der
Funktionscontroller 48–52 ist
im US-Patent Nr. 671879 erläutert,
auf das vorliegend Bezug genommen wird.
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Damit
jede Maschinenfunktion 41–43 die Soll- bzw.
Befehlsgeschwindigkeit erzielt, muss der Systemcontroller 50 das
Entlastungsventil 36 betätigen, um einen Druckpegel
in der Zufuhrleitung 34 zu erzeugen, der den Anforderungen
an sämtliche Funktionen
entspricht. Erreicht wird dies dadurch, dass jeder Funktionscontroller 51–53 einen
Funktionszufuhrdruckeinstellpunkt gewinnt, der den Druckpegel bezeichnet,
der für
die Zufuhrleitung 34 durch die entsprechende Funktion erforderlich
ist. Die Gewinnung des Funktionszufuhrdruckeinstellpunkts basiert
auf der jeweiligen befohlenen Geschwindigkeit der Funktion, der
gewählten
Dosierbetriebsart, die äquivalenten
Strömungskoeffizienten,
der Zylinderkennlinie und den Drücken
an den Anschlüssen
des zugeordneten Ventilaufbaus unter Verwendung eines Prozesses,
der in dem vorstehend genannten US-Patent erläutert ist. Jeder Funktionscontroller 51–53 sendet
seinen Funktionszufuhrdruckeinstellpunkt an den Systemcontroller 50 über das
Kommunikationsnetzwerk 56. Der größte dieser Funktionszufuhrdruckeinstellpunkte
wird durch den Systemcontroller als Quellenzufuhrdruckeinstellpunkt
gewählt,
das heißt,
der verwendet wird zum Betätigen des
Entlastungsventils 36 zur Erzeugung des spezifizierten
Druckpegels in der Zufuhrleitung 34. Das Regeln des Zufuhrleitungsdrucks
mit dem größten Funktionszufuhrdruckeinstellpunkt
gewährleistet, dass
sämtliche
der Funktionen Fluid mit einem Druck empfangen, der ausreicht, deren
Bedürfnisse
zu erfül len.
Die Funktionscontroller 51–53 werden über das
Kommunikationsnetzwerk 56 über jede Änderung des Quellenzufuhrdruckeinstellpunkts
informiert.
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Der
Schlüssel
für das
Leistungsvermögen des
Hydrauliksystems 30 beruht auf dem wirksamen und rechtzeitigen
Austausch von Befehls- und Datenmitteilungen über das Kommunikationsnetzwerk 56. Wenn
beispielsweise ein Funktionscontroller 51–53 nicht
prompt den Geschwindigkeitsbefehl von dem zugeordneten Steuerknüppel 58 empfängt, arbeitet der
jeweilige Hydraulikzylinder 21–23 nicht rechtzeitig.
Wenn der Systemcontroller 50 nicht prompt die Funktionszufuhrdruckeinstellpunkte
von den Funktionscontrollern 51–53 empfängt, fördert in ähnlicher Weise
die Zufuhrleitung 34 Fluid nicht mit dem korrekten Druck,
der erforderlich ist, die Hydraulikzylinder mit den befohlenen Geschwindigkeiten
zu betätigen.
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Bei
den bisherigen Maschinen hat jeder Controller seine Daten an die übrigen Geräte bzw.
Einrichtungen periodisch mit konstanten Intervallen ausgesendet.
Das typische Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 56, das in
den Fahrzeugen zum Einsatz kommt, wie etwa das Controller Area Network
gemäß ISO 11898
erfordert jedoch, dass die Mitteilungen mit einem wohl definierten
Protokoll übereinstimmen, das
unter anderen definierten Parametern die Rate bzw. Geschwindigkeit
begrenzt, mit der Mitteilungsbits übertragen werden können. Die Übertragungsrate
setzt damit eine Grenze, wie häufig
eine gegebene Einrichtung in dem Netzwerk in der Lage ist, ihre
Daten und Befehle zu übertragen,
ohne mit der Fähigkeit
der übrigen
Einrichtungen in störenden
Eingriff zu kommen, deren Mitteilungen zu übertragen. Diese Beschränkung kann
verhindern, dass die Funktionscontroller der Maschine ihre Daten
häufig
genug aussenden können,
so dass die Quelle 31 durch den Sys temcontroller betätigbar ist,
um den benötigten Zufuhrleitungsdruck
bereitzustellen.
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Die
Möglichkeit
einer betriebsmäßigen Unzulänglichkeit
wird in dem vorliegenden Hydrauliksystem 30 minimiert durch
Bezeichnen bestimmter Controller mit Steueranforderungen hoher Priorität, damit
diese in der Lage sind, über
das Netzwerk häufiger
zu kommunizieren als andere Controller. Ob sich ein gegebener Funktionscontroller 51–53 als eine
Steueranforderung hoher Priorität
aufweisend qualifiziert, ändert
sich von Zeit zu Zeit und damit ändert
sich auch seine Kommunikationshäufigkeit.
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Wie
vorstehend erläutert,
wählt der
Systemcontroller 50 den größten Zufuhrdruckeinstellpunkt, der
die Funktionen 41–43 erforderlich
ist, als Quellenzufuhrdruckeinstellpunkt zur Nutzung beim Steuern des
Entlastungsventils 36. Dies macht es erforderlich, dass
der Systemcontroller den größten Druckpegel
häufiger überwacht
als die Druckpegel, die durch die übrigen Funktionen erforderlich
sind. Hierdurch muss der Funktionscontroller 51, 52 bzw. 53,
dem die Funktion zugeordnet ist, die den größten Zufuhrdruck erforderlich
macht, in der Lage sein, mit dem Systemcontroller 50 relativ
häufig
zu kommunizieren, das heißt
häufiger
als die übrigen
Funktionscontroller.
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Jeder
Funktionscontroller 51–53 besitzt
eine Netzwerkzugriffratenvariable, die in seinem Speicher gesteuert
ist, die die Häufigkeit
spezifiziert, mit der dieser Controller eine Mitteilung über das
Kommunikationsnetzwerk 56 senden kann. Wenn ein gegebener
Funktionscontroller darüber
informiert wird, dass er den größten Zufuhrdruckeinstellpunkt
aufweist, stellt der Funktionscontroller seine Netzwerkzugriff ratenvariable
auf einen vorher festgelegten Wert ein, der einem relativ kurzen
Mitteilungsübertragungsintervall
(z. B. 10 Millisekunden) entspricht, auf das vorliegend als erstes
Intervall Bezug genommen ist. Die übrigen Funktionscontroller,
einschließlich
demjenigen, der vorausgehend Daten mit dem ersten Intervall ausgesendet
hat, stellen bei der Ermittlung, dass sie nicht den größten Zufuhrdruck
benötigen,
ihre Netzwerkzugriffratenvariablen auf ein längeres Übertragungsintervall (z. B.
100 Millisekunden) ein, auf das vorliegend als zweites Intervall
Bezug genommen wird. Der gegebene Funktionscontroller wird dadurch
in die Lage versetzt, Mitteilungen jeweils einmal in jedem ersten
Intervall auszusenden, während die übrigen Funktionscontroller
Mitteilungen ausschließlich
einmal pro zweitem Intervall aussenden können. Der gegebene Funktionscontroller,
dessen Druckanforderungen verwendet werden, um den Zufuhrleitungsdruck
Ps in der Quelle 31 zu steuern, sendet deshalb seine Druckanforderungen über das Kommunikationsnetzwerk 56 häufiger als
die übrigen Funktionscontroller.
Die Druckanforderungen für
diese übrigen
Funktionscontroller sind weniger wichtig für Systemsteuerzwecke, solange
einer von ihnen nicht den größten Zufuhrleitungsdruck
benötigt,
in dem Fall dieser andere weitere Controller für eine häufigere Mitteilungsübertragung
bezeichnet bzw. ausgewählt
wird.
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In
einigen Hydrauliksystemen wird Druck in der Rückführleitung 40 auch
geregelt durch Betätigen
eines zusätzlichen
Proportionalsteuerventils, das die Rückführleitung mit dem Tank 33 verbindet. In
diesem Fall wird der Rückführleitungsdruck,
der durch jede Funktion erforderlich ist, ebenfalls ermittelt und
die größte dieser
Druckanforderungen wird genutzt, um das Tanksteuerventil zu betätigen. Ein weiterer
Funktionscontroller für
den Funktionsbedarf des größten Rückführleitungs drucks
kann auch dazu bestimmt sein, Mitteilungen häufiger über das Kommunikationsnetzwerk 56 zu
senden.
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In
anderen Situationen kann ein bestimmter Controller 50–54 stets
Mitteilungen relativ hoher Priorität über das Kommunikationsnetzwerk 56 senden müssen auf
Grund der zu steuernden Funktion oder von durchgeführten Betätigungen.
In diesem Fall ist der bestimmte Controller stets in die Lage versetzt, Mitteilungen
häufiger
im ersten Intervall zu übertragen.
Es können
mehr als zwei unterschiedliche Kommunikationsintervalle vorliegen,
mit denen ein bestimmter Controller seine Kommunikationshäufigkeit einstellen
kann, abhängig
von der relativen Priorität der
Betätigungen
bzw. Betriebsabläufe
des Controllers.
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Der
vorliegende Prozess bestimmt dynamisch, welcher Controller oder
welche Controller 50–54 einen
Zugriff auf das Kommunikationsnetzwerk 56 hoher Priorität erfordert
bzw. erfordern und er versetzt diese Controller in die Lage, Mitteilungen häufiger als
die übrigen
Netzwerkgeräte
bzw. – einrichtungen
auszusenden.
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Die
vorstehend angeführte
Erläuterung
ist primär
auf eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung gerichtet. Obwohl verschiedenen Alternativen im Umfang
der Erfindung Aufmerksamkeit gewidmet wurde, wird davon ausgegangen,
dass ein Fachmann auf diesem Gebiet zusätzliche Alternativen erkennt,
die aus der Offenbarung der Ausführungsformen
der Erfindung abgeleitet werden können. Beispielsweise kann das
vorliegende Hydrauliksystemsteuerverfahren eingesetzt werden, um
andere Funktionen zu steuern als diejenigen, die einem Auslegeraufbau
zugeordnet sind, und anderen Maschinen wie Löffelbaggern. Außerdem kann
eine größere oder
kleinere Anzahl von Funktio nen gesteuert werden als diejenigen,
die in dem beispielhaften Hydrauliksystem 30 vorgesehen
sind. Der Umfang der Erfindung ist deshalb aus den nachfolgenden
Ansprüchen
zu ermitteln und nicht durch die vorstehend angeführte Offenbarung
beschränkt.