DE102007015001A1

DE102007015001A1 - Verfahren zum Steuern des Übergangs zwischen hydraulischen Dosierbetriebsarten für ein geschwindigkeitsbasiertes Steuerungssystem

Info

Publication number: DE102007015001A1
Application number: DE102007015001A
Authority: DE
Inventors: Joseph L. Wauwatosa Pfaff
Original assignee: Husco International Inc
Current assignee: Husco International Inc
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-10-25
Also published as: JP2007278504A; US7380398B2; US20070227136A1; JP5424374B2

Abstract

Eine Fluidströmung zu einem Hydraulikstellorgan wird durch einen Ventilaufbau gesteuert, der in unterschiedlichen Dosierbetriebsarten zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur Energieeinsparung betätigt wird. Die Dosierbetriebsart, die verwendet werden soll, wird in Reaktion auf die Hydrauliklast gewählt, die auf das Hydraulikstellorgan einwirkt. Insbesondere wird die aktuelle Höhe der Hydrauliklast ermittelt und mit ersten und zweiten Schwellen verglichen. Unter der ersten Schwelle wird lediglich eine erste Dosierbetriebsart aktiviert und lediglich eine zweite Dosierbetriebsart wird über der zweiten Schwelle aktiviert. Eine Kombination aus den ersten und zweiten Dosierbetriebsarten wird genutzt, wenn die Hydrauliklast zwischen diesen Schwellen zu liegen kommt, wobei die Dosierbetriebsarten proportional zu einer proportionalen Beziehung der Hydrauliklast zu den ersten und zweiten Schwellen genutzt werden. Unter Nutzung einer Dosierbetriebsartkombination in dieser Weise werden Übergänge zwischen den ersten und zweiten Dosierbetriebsarten geglättet.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrisch gesteuerte Hydrauliksysteme zum Betreiben einer Maschine, und insbesondere die Ermittlung, in welcher von mehreren Hydraulikfluiddosierbetriebsarten das System zu einem gegebenen Zeitpunkt zweckmäßigerweise zu arbeiten hat.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine große Vielfalt von Maschinen besitzen Elemente, die durch ein hydraulisches Stellorgan, wie etwa eine Zylinder/Kolbenanordnung, bewegt werden, das durch ein Hydraulikventil gesteuert wird. Herkömmlicherweise wird das Hydraulikventil durch den Maschinennutzer manuell betätigt. Es ist aktuell ein Trend von manuell betätigten Hydraulikventilen zur elektrischen Steuerung und der Verwendung elektrohydraulischer Ventile festzustellen, wie etwa solchen Ventilen, die durch Solenoide angetrieben werden. Diese Art von Steuerung vereinfacht die Ausbildung von Hydraulikrohrleitungssystemen, weil die Steuerventile nicht mehr in der Nähe einer Bedienpersonstation angeordnet werden müssen, sondern stattdessen benachbart zu dem zu steuernden Stellorgan angeordnet werden können. Diese Technikänderung gestattet außerdem eine Er leichterung der verfeinerten Computersteuerung von Maschinenfunktionen.
Das Anlegen eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids von einer Pumpe an das Stellorgan und die Fluidströmung zurück von dem Stellorgan zu einem Vorratsbehälter werden durch eine Baugruppe von solenoidbetätigten Proportionalspulenventilen gesteuert. Beispielweise zur Steuerung eines Hydraulikstellorgans vom Zylinder/Kolbentyp werden vier Solenoidventile in die Teilstrecken einer Wheatstone-Brücke geschaltet, wobei die Versorgungsleitung von der Pumpe und die Rückführleitung zu dem Vorratsbehälter mit zwei gegenüberliegenden Brückenecken verbunden sind, und wobei die beiden Zylinderkammern mit den anderen beiden Ecken verbunden sind, wie im US-Patent Nr. 6880332 erläutert. Durch selektives Betätigen unterschiedlicher Paare von Ventilen wird Fluid zu den Zylinderkammern gefördert und von diesen abgezogen, um die Kolbenstange auszufahren und einzufahren. Das Ausmaß, mit dem jedes Ventil öffnet, steht in direkter Beziehung zu der Höhe des elektrischen Stroms, der der Solenoidwicklung zugeführt wird, wodurch eine proportionale Steuerung des Hydraulikfluidflusses bzw. der Hydraulikfluidströmung ermöglicht ist.
Wenn eine Bedienperson ein Element der Maschine bewegen möchte, betätigt sie einen Joystick, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die Richtung und die gewünschte Rate anzeigt, mit denen das entsprechende hydraulische Stellorgan bewegt werden soll. Je schneller das Stellorgan bewegt werden soll, desto weiter wird der Joystick aus seiner neutralen Stellung herausbewegt. Ein Schaltkreis empfängt ein Joysticksignal und reagiert durch Erzeugen eines Signals zum Öffnen des Paars von Ventilen, die in Verbindung mit der Richtung der gewünschten Bewegung stehen.
Das vorstehend genannte US-Patent beschreibt ein geschwindigkeitsbasiertes hydraulisches Steuersystem mit mehreren unterschiedlichen Dosierbetriebsarten, die gewählt werden, um das Stellorgan in der beabsichtigen Richtung anzutreiben. Die Dosierbetriebsarten nutzen Fluid aus unterschiedlichen Quellen des Systems und verbrauchen zur Betätigung der Pumpe unterschiedlich viel Strom. Einige Dosierbetriebsarten sind deshalb energieeffizienter als andere. Eine spezielle Betriebsart steht jedoch lediglich unter bestimmten Betriebsbedingungen zur Verfügung, wie etwa solche, die spezielle Druckbeziehungen zwischen Sektionen des Hydrauliksystems erfordern.
Die grundsätzlichen Dosierbetriebsarten, in denen Fluid aus der Pumpenversorgungsleitung einer der Zylinderkammern zugeführt und zu der Vorratsbehälterrückführleitung von der anderen Kammer abgeleitet wird, werden als "Standarddosierbetriebsarten" bezeichnet, insbesondere als Standardausfahrdosierbetriebsart und Standardeinfahrdosierbetriebsart. Ein Hydrauliksystem kann Regenerationsdosierbetriebsarten nutzen, in denen von einer Zylinderkammer ablaufendes Fluid durch die Ventilbaugruppe zurückgeführt werden kann, um die andere Zylinderkammer zu versorgen. in der Regenerationsdosierbetriebsart kann Fluid zwischen den Kammern durch entweder diejenige Ecke der Ventilgruppe, die mit der Versorgungsleitung verbunden und als "hochseitige Regeneration" bezeichnet ist, oder durch diejenige Ventilbrückenecke strömen, die mit der Versorgungsrückführleitung in der "niedrigseitigen Regeneration" verbunden ist. In Querfunktionsregenerationsdosierbetriebsarten wird unter Druck aus dem hydraulischen Stellorgan austretendes Fluid entweder durch die Versorgungsleitung oder die Rückführleitung zu einem weiteren hydraulischen Stellorgan geleitet. Die Regenerationsdosierbetriebsarten nutzen Fluid, das von einem hydraulischen Stellorgan ausgetragen wird, anstelle von Fluid, das von der Pumpe ausgetragen wird, wodurch Energie eingespart wird, die anderweitig erforderlich wäre, die Pumpe zu betreiben.
Ein elektronischer Controller für das Hydrauliksystem überwacht die Betriebsbedingungen, die genutzt werden, um die Dosierbetriebsart zu ermitteln und automatisch die effizienteste Betriebsart zu wählen, die funktionell zur Verfügung steht. Wenn die Betriebsbedingungen geändert werden, war es bislang üblich, eine weitere Dosierbetriebsart zu nutzen als diejenige, die aktuell aktiv ist, und das System hat hierbei direkt auf die effizienteste Dosierbetriebsart umgeschaltet. Dies funktioniert in zahlreichen Situationen in effektiver Weise, wie etwa dann, wenn eine scharfe bzw. schlagartige Laständerung auftritt, insbesondere beispielsweise dann, wenn der Eimer eines Aushubbaggers den Boden bzw. Grund trifft. Abrupte bzw. schlagartige Übergänge der Dosierbetriebsart haben in anderen Situationen jedoch nicht in der erforderlichen Weise funktioniert, wie etwa dann, wenn der Eimer des Ausgrabbaggers in die Luft hochgehoben wurde, oder wenn ein Ausleger mit Fernhandhabung ausgefahren wurde. In den zuletzt genannten Situationen erzeugt ein abrupter Übergang der Dosierbetriebsart in der Maschinenbewegung einen Ruck, was die Bedienperson der Maschine unangenehm überrascht, da diese irrtümlich annimmt, dass die Maschine eine Fehlfunktion zeigt. Die Lösung gemäß dem Stand der Technik hierfür sieht eine Beschränkung des Auftretens von Übergängen der Dosierbetriebsart auf die Fälle vor, wenn eine scharfe Laständerung stattfindet. Hierdurch wird jedoch die Effizienz dramatisch begrenzt, die aus zahlreichen Dosierbetriebsarten abgeleitet werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein typisches Hydrauliksystem weist eine Versorgungsleitung auf, die Fluid von einer Pumpe führt, eine Rückführ- bzw. Rücklaufleitung, die Fluid zurück zu einem Tank führt, der die Pumpe versorgt, und ein hydraulisches Stellorgan, wie etwa eine Kolben/Zylinderanordnung, die mit der Versorgungsleitung und der Rückführleitung durch mehrere Ventile verbunden ist, die als Strömungssteuerungsmechanismus dienen. Jedes der mehreren Ventile wird selektiv betätigt, um die Fluidströmung zu sowie von dem hydraulischen Stellorgan sowohl in Standard- wie Regenerationsdosierbetriebsarten zu steuern.
Der Prozess zum Wählen, welche Dosierbetriebsart zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet werden soll, sieht das Ermitteln eines Parameters vor, auf den vorliegend als hydraulische Last Bezug genommen wird, und der die Höhe der Kraft bezeichnet, die auf das Stellorgan einwirkt. Die Höhe der hydraulischen Last wird dazu genutzt, eine bestimmte Dosierbetriebsart aus mehreren verfügbaren Betriebsarten zu wählen. Das Hydrauliksystem besitzt einen ersten Zustand, in dem lediglich eine Standarddosierbetriebsart aktiv ist, um das Stellorgan zu steuern, und einen zweiten Zustand, in dem lediglich eine Regenerationsdosierbetriebsart aktiv ist. In einem dritten Zustand wird eine Kombination aus den Standard- und Regenerationsdosierbetriebsarten genutzt, wodurch ein Zustand bereitgestellt wird, der einen Übergang zwischen den ersten und zweiten Zuständen glättet. Während der dritte Zustand aktiv ist, werden die beiden Dosierbetriebsarten proportional zu einer proportionalen Beziehung der hydraulischen Last zu den ersten und zweiten Schwellenwerten verwendet.
Bevorzugt findet die Änderung zwischen den beiden Dosierbetriebsarten bei unterschiedlichen Pegeln bzw. auf unterschiedlichen Niveaus der hydraulischen Last abhängig von der Richtung dieses Übergangs statt, wodurch eine Übergangsfunktion erzeugt wird, die eine Hysterse besitzt. Beispielsweise findet ein Übergang von dem ersten Zustand zu dem dritten Zustand statt, wenn die Höhe der hydraulischen Last eine bestimmte Schwelle übersteigt, und ein weiterer Übergang findet vom dritten Zustand zum zweiten Zustand statt, wenn die Höhe der hydraulischen Last eine zweite Schwelle übersteigt. Wenn die hydraulische Last eine dritte Schwelle übersteigt, während der zweite Zustand vorliegt, findet in umgekehrter Weise ein Übergang vom zweiten Zustand in einen vierten Zustand statt, in dem eine zweite Kombination aus Standard- und Regenerationsdosierbetriebsarten verwendet wird. Daraufhin findet, wenn die Höhe der hydraulischen Last eine vierte Schwelle übersteigt, ein Übergang von dem vierten Zustand in den ersten Zustand statt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch ein Hydrauliksystem, das mehrere Stellorgane, wie etwa Zylinder/Kolbenbaugruppen, betreibt;
2 zeigt ein Steuerdiagramm für das Hydrauliksystem;
3 zeigt einen Kurvenverlauf einer Beziehung zwischen der Last, die an einem Hydraulikzylinder anliegt, und einem Satz von Dosierbetriebsartübergängen während des Kolbenstangenausfahrvorgangs;
4 zeigt ein Zustandsdiagramm unter Implementierung der Dosierbetriebsartübergänge in 3;
5 zeigt einen Kurvenverlauf einer Beziehung zwischen der Last, die auf einen Hydraulikzylinder einwirkt, und einem weiteren Satz von Dosierbetriebsartübergängen während eines Kolbenstangenausfahrvorgangs;
6 zeigt ein Zustandsdiagramm unter Implementierung der Dosierbetriebsartübergänge in 5;
7 zeigt einen Kurvenverlauf einer Beziehung zwischen der Last, die auf einen Hydraulikzylinder einwirkt, und Dosierbetriebsartübergängen während eines Kolbenstangeneinfahrvorgangs; und
8 zeigt ein Zustandsdiagramm unter Implementierung der Dosierbetriebsartübergänge in 7.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt ein Hydrauliksystem 10 für eine Maschine, die mechanische Elemente aufweist, die durch hydraulische angetriebene Stellorgane betätigt werden, wie etwa einen Zylinder 16 oder Drehmotoren. Das Hydrauliksystem 10 umfasst eine Zwangsverdrängungspumpe 12, die durch eine Maschine oder einen Elektromotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, um Hydraulikfluid von einem Tank 15 anzusaugen und das unter Druck stehende Hydraulikfluid zu einer Versorgungsleitung 14 zu liefern. Die Versorgungsleitung 14 ist mit einer Tankrückführleitung bzw. -rücklaufleitung 18 durch ein Unterbelastungsproportionalventil 17 verbunden, und die Tankrücklaufleitung 18 ist durch ein Tanksteuerventil 19 mit dem Systemtank 15 verbunden. Es wird bemerkt, dass die neuartigen Techniken zum Zuteilen bzw. Portionieren von Fluidströmung, die vorliegend beschrieben werden, auch auf ein Hydrauliksystem implementiert sein können, das eine Pumpe mit variabler Verdrängung verwendet sowie andere Arten von Hydraulikstellorganen.
Die Versorgungsleitung 14 und die Tankrücklaufleitung 18 sind mit mehreren Hydraulikfunktionen auf der Maschine verbunden, auf der das Hydrauliksystem 10 angeordnet ist. Eine dieser Funktionen 20 wird nachfolgend näher erläutert und weitere Funktionen 11 besitzen ähnliche Komponenten. Ein verteiltes Hydrauliksystem 10 ist dargestellt, in dem die Ventile für jeden Funktions- und Steuerschaltkreis zum Betätigen dieser Ventile benachbart zu dem Stellorgan für diese Funktion angeordnet sind. Beispielsweise sind diese Komponenten zur Steuerung der Bewegung des Arms unter Bezug auf den Ausleger eines Aushubbaggern am Arm oder in der Nähe des Arms des Hydraulikzylinders angeordnet.
In der gegebenen Hydraulikfunktion 20 ist die Versorgungsleitung 14 mit dem Knoten "s" einer Ventilbaugruppe 25 verbunden, die einen Knoten "t" aufweist, der mit der Tankrücklaufleitung 18 verbunden ist. Die Ventilbaugruppe 25 enthält einen Knoten "a", der durch eine erste Hydraulikleitung 30 mit der Kopfkammer 26 des Zylinders 16 verbunden ist, und einen weiteren Knoten "b", der durch eine zweite Leitung 32 mit der Stangenkammer 27 des Zylinders 16 verbunden ist. Vier elektrohydraulische Proportional (EHP)-ventile 21, 22, 23 und 24 steuern die Strömung des Hydraulikfluids zwischen den Knoten des Ventilaufbaus 25 und damit die Fluidströmung zu und von dem Zylinder 16. Das erste EHP-Ventil 21 ist zwischen die Knoten "s" und "a" geschaltet und steuert die Fluidströmung zwischen der Versorgungsleitung 14 und der Kopfkammer 26 des Zylinders 16. Das zweite EHP-Ventil 22 ist zwischen die Kno ten "s" und "b" geschaltet, um die Fluidströmung zwischen der Versorgungsleitung 14 und der Zylinderstangenkammer 27 zu steuern. Das dritte EHP-Ventil 23 ist zwischen die Knoten "a" und "t" geschaltet, um die Fluidströmung zwischen der Kopfkammer 26 und der Tankrücklaufleitung 18 zu steuern. Das EHP-Ventil 24, das zwischen den Knoten "b" und "t" zu liegen kommt, steuert die Strömung von der Stangenkammer 27 zu der Rücklaufleitung 18.
Die Komponenten für die gegebene Hydraulikfunktion 20 enthalten außerdem zwei Drucksensoren 36 und 38 zum Ermitteln der Drücke Pa und Pb innerhalb der Kopf- und Stangenkammern 26 und 27 des Zylinders 16. Ein weiterer Drucksensor 40 misst den Pumpenversorgungsdruck Ps am Knoten "s", während der Drucksensor 42 den Tankrücklaufdruck Pr am Knoten "t" der Hydraulikfunktion 20 ermittelt. Es wird bemerkt, dass die verschiedenen Drücke, die durch diese Sensoren gemessen werden, sich geringfügig von den tatsächlichen Drücken an diesen Punkten in dem Hydrauliksystem auf Grund von Leitungsverlusten zwischen dem Sensor und diesen Punkten unterscheiden können. Die erfassten Drücke betreffen jedoch die tatsächlichen Drücke und sind repräsentativ für diese und in der Steuermethode können diese Differenzen berücksichtigt werden. Es müssen nicht sämtliche der Drucksensoren für sämtliche Funktionen 11 zur Verfügung stehen.
Die Drucksensoren 36, 38, 40 und 42 für die Hydraulikfunktion 20 stellen Eingangssignale für einen Funktionscontroller 44 bereit, der die vier elektrohydraulischen Proportionalventile 21–24 betätigt. Bei dem Funktionscontroller 44 handelt sich um eine Mikrocomputer basierte Schaltung, die andere Eingangssignale von einem Systemcontroller 46 empfängt, wie nachfolgend erläutert. Ein Softwareprogramm, das durch den Funktionscontroller 44 ausgeführt wird, reagiert auf diese Eingangssignale durch Erzeugen von Ausgangssignalen, die die vier elektrohydraulischen Proportionalventile 21–24 um bestimmte Ausmaße öffnen, um den Zylinder 16 in gewünschter Weise zu betätigen.
Der Systemcontroller 46 überwacht den Gesamtbetrieb des Hydrauliksystems, das Signale mit den Funktionscontrollern 44 und einem Druckcontroller 48 austauscht. Die Signale werden zwischen den drei Controllern 44, 46 und 48 über ein Kommunikationsnetzwerk 55 unter Verwendung eines herkömmlichen Mitteilungsprotokolls ausgetauscht. Der Druckcontroller 48 empfängt Signale von einem Versorgungsleitungsdrucksensor 49 am Auslass der Pumpe, von einem Rücklaufleitungsdrucksensor 51 und von einem Tankdrucksensor 53. In Reaktion auf diese Drucksignale und Befehle von dem Systemcontroller 46 betätigt der Druckcontroller 48 das Tanksteuerventil 19 und das Unterbelastungsventil 17. Wenn eine Pumpe variabler Verdrängung verwendet wird, steuert der Druckcontroller 48 hingegen die Pumpe anstelle des Unterbelastungsventils 17.
Wie in 2 gezeigt, sind die Steuerfunktionen für das Hydrauliksystem 10 zwischen den unterschiedlichen Controllern 44, 46 und 48 verteilt. Ein Softwareprogramm, das durch den Systemcontroller 46 ausgeführt wird, reagiert auf Eingangssignale durch Erzeugen von Befehlen für die Funktionscontroller 44. Insbesondere empfängt der Systemcontroller 46 Signale von mehreren Joysticks 47 oder ähnlichen Eingabegeräten, die durch die Maschinenbedienperson manipuliert werden. Diese Signale werden durch eine getrennte Kartierungsroutine 50 empfangen, die das Joystickpositionssignal in ein Signal umsetzt, das eine gewünschte Geschwindigkeit für das gesteuerte zugeordnete hydraulische Stellorgan anzeigt. Die Kartierungs routine kann durch eine Rechenformel implementiert werden, der durch den Mikroprozessor innerhalb des Systemcontrollers 46 berechnet wird, oder die Signalumsetzung kann durch eine Look-up-Tabelle ausgeführt werden, die im Speicher des Controllers gespeichert ist. Das Ausgangssignal der Kartierungsroutine 50 ist ein Signal, das die gewünschte Geschwindigkeit für die jeweilige Hydraulikfunktion anzeigt.
In einer idealen Situation wird die gewünschte Geschwindigkeit dazu genutzt, die Hydraulikventile zu steuern, die mit dieser Hydraulikfunktion verbunden sind. In zahlreichen Fällen kann jedoch die gewünschte Geschwindigkeit im Hinblick auf die simultanen Anforderungen nicht erzielt werden, die an das Hydrauliksystem durch andere Funktionen 11 der Maschine gestellt werden. Beispielsweise kann die Gesamtmenge der Hydraulikfluidströmung, die angefordert wird durch sämtliche der Funktionen, die maximale Leistung der Pumpe 12 übersteigen, in welchem Fall das Steuersystem die verfügbare Menge zwischen den Hydraulikfunktionen zuteilen bzw. portionieren muss, die Hydraulikfluid erfordern, und eine gegebene Funktion kann gegebenenfalls nicht in der Lage sein, mit der vollen gewünschten Geschwindigkeit zu arbeiten. Obwohl diese Zuteilung nicht die gewünschte Geschwindigkeit für jede Hydraulikfunktion erreichen kann, hält sie jedoch die Geschwindigkeitsbeziehung zwischen den Stellorganen aufrecht, wie durch die Maschinenbedienperson angezeigt bzw. befohlen.
Um zu ermitteln, ob ausreichend Durchsatz bzw. Strömung von sämtlichen Quellen zur Verfügung steht, um die gewünschten Funktionsgeschwindigkeiten zu erzeugen, empfängt die Strömungsaufteilungsroutine 52 Bezeichnungen für die Dosierbetriebsart sämtlicher aktiver Hydraulikfunktionen. Die Strömungsaufteilungsroutine vergleicht daraufhin die gesamte, zur Verfügung stehende Fluidmenge mit dem gesamten Fluidvolumen, das erforderlich wäre, wenn jede Hydraulikfunktion mit der gewünschten Geschwindigkeit betätigt werden würde. Das Ergebnis dieser Operation ist ein Satz von Geschwindigkeitsbefehlen für die aktuell aktiven Hydraulikfunktionen. Jeder derartige Befehl bezeichnet diejenige Geschwindigkeit, mit der die zugeordnete Hydraulikfunktion betätigt werden soll, und die bezeichnete Geschwindigkeit kann geringer sein als die Geschwindigkeit, die durch die Maschinenbedienperson gewünscht ist, wenn nicht ausreichend Versorgungsströmung bzw.- durchsatz zur Verfügung steht. Der Strömungsaufteilungsalgorithmus kann den Hydraulikfunktionen auch unterschiedliche Prioritäten zuordnen. Wenn eine unzureichende Fluidversorgung zur Kraftversorgung sämtlicher aktiver Funktionen mit ihren gewünschten Geschwindigkeiten zur Verfügung steht, wird deshalb ein größerer Anteil des verfügbaren Fluids zu den Hydraulikfunktionen mit höherer Priorität übertragen, die deshalb näher an ihren Sollgeschwindigkeiten arbeiten als die Hydraulikfunktionen geringerer Priorität, die unproportional weniger Fluid empfangen.
Jeder resultierende Geschwindigkeitsbefehl wird zu dem Funktionscontroller 44 für die zugeordnete Hydraulikfunktion 11 oder 20 übertragen. Der Funktionscontroller 44 ermittelt, wie die elektrohydraulischen Proportionalventile 21–24 betätigt werden, um das jeweilige Hydraulikstellorgan mit der befohlenen Geschwindigkeit anzutreiben. Als erster Schritt bei dieser Ermittlung führt der Hydraulikfunktionscontroller 44 periodisch eine Dosierbetriebsartwahlroutine 54 durch, die die optimale Dosierbetriebsart identifiziert, die für die Hydraulikfunktion zu diesem speziellen Zeitpunkt zur Verfügung steht.
Obwohl das aktuelle Dosierbetriebsartwahlverfahren verwendet werden kann, um unterschiedliche Arten von hydraulischen Stellorganen zu steuern, werden Dosierbetriebsarten für Hydraulikfunktionen in Betracht gezogen, die eine Hydraulikzylinder/Kolbenanordnung betätigen, wie etwa den Zylinder 16 und den Kolben 28 in 1. Offensichtlich muss das Hydraulikfluid der Kopfkammer 26 zugeführt werden, um die Kolbenstange 45 aus dem Zylinder 16 auszufahren, und Fluid muss der Stangenkammer 27 zugeführt werden, um die Kolbenstange 45 in den Zylinder einzufahren bzw. rückzuziehen. Da die Kolbenstange 45 ein bestimmtes Volumen der Stangenkammer 27 einnimmt, benötigt diese Kammer jedoch weniger Hydraulikfluid zur Erzeugung eines äquivalenten Ausmaßes an Kolbenbewegung als dies erforderlich ist durch die Kopfkammer. Folglich werden die Mengen an Fluidströmung, die erforderlich sind, auf Grundlage davon festgelegt, ob das Stellorgan ausgefahren oder eingefahren wird.
Die grundsätzlichen Dosierbetriebsarten, in denen Fluid von der Pumpe einer der Zylinderkammern 26 oder 27 zugeführt und in die Rücklaufleitung aus der anderen Kammer abgeleitet wird, werden als "Standarddosierbetriebsarten", insbesondere die "Standardausfahrdosierbetriebsart" und die "Standardeinfahrdosierbetriebsart" bezeichnet. Das beispielhafte Hydrauliksystem 10 nutzt außerdem Regenerationsdosierbetriebsarten, in denen Fluid, das aus der Zylinderkammern 26 oder 27 abgeleitet wird, durch die Ventilbaugruppe 25 rückgeführt wird, um die andere Zylinderkammer zu versorgen. In einer Regenerationsdosierbetriebsart vermag Fluid zwischen den Zylinderkammern entweder durch den Versorgungsleitungsknoten "s" zu strömen, was als "hochseitige Regeneration" bezeichnet wird, oder durch den Rücklaufleitungsknoten "t" in der "niedrigseitigen Regeneration". Es wird bemerkt, dass in der Regenerati onseinfahrbetriebsart, wenn Fluid aus der Kopfkammer 26 in die Stangenkammer 27 zwangsweise überführt wird, ein größeres Fluidvolumen aus der Kopfkammer abgezogen wird, als dies in der kleineren Stangenkammer benötigt wird. Das überschüssige Fluid wird in die Rücklaufleitung 18 während der niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebsart und in die Versorgungsleitung 14 zugeführt, wenn die hochseitige Regeneration stattfindet. Die Regeneration kann auch stattfinden, wenn die Kolbenstange 45 aus dem Zylinder 16 ausgefahren ist, in dem Fall ein unzureichendes Fluidvolumen aus der kleineren Stangenkammer 27 ausgetragen wird, als es erforderlich ist, die Kopfkammer 26 zu füllen. Während des Ausfahrvorgangs in der niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebsart wird zusätzliches Fluid aus der Tankrücklaufleitung 18 empfangen und aus der Versorgungsleitung 14 während der hochseitigen Regeneration. In einem typischen Aushubbagger wird eine gegebene Hydraulikfunktion so konfiguriert, dass ein Ausfahren in der Standarddosierbetriebsart stattfindet und entweder in der niedrigseitigen oder hochseitigen Regenerationsdosierbetriebsart, so dass aus zwei Dosierbetriebsarten eine Auswahl getroffen werden muss. Während des Einfahrens stehen üblicherweise die Standard- und niedrigseitige Regeneration zur Verfügung. Sämtliche drei Arten von Dosierbetriebsarten können jedoch für Funktionen von Baggern und anderen Arten einer Anlage zur Verfügung stehen.
Die Auswahl der am stärksten wünschenswerten Dosierbetriebsart zur Verwendung in einem gegebenen Zeitpunkt wird durch die Auswahlroutine 54 durchgeführt, die die unterschiedlichen Dosierbetriebsarten durch eine numerische Variable bezeichnet, die einen Wert von null aufweist, um die niedrigseitige Regenerationsdosierbetriebsart zu bezeichnen, einen Wert von eins für die Standarddosierbetriebsart und einen Wert von zwei zur Bezeichnung der hochseitigen Regenerationsdosierbetriebsart. Die Wahl der Dosierbetriebsart basiert auf den erfassten Drücken Pa und Pb in den Zylinderkammern der Hydraulikfunktion. Von diesen Zylinderkammerdrücken wird ein Wert für eine hydraulische Last, bezeichnet mit ΔPLAST, in Übereinstimmung mit folgendem Ausdruck gewonnen: ΔPLAST = Pa – Pb/R,wobei R das Verhältnis der Hydraulikquerschnittsflächen der Kopf- und Zylinderkammern 26 und 27 ist. Es wird bemerkt, dass die Hydrauliklast nicht nur mit einer Änderung der externen Kraft Fx variiert, die auf die Kolbenstange 45 ausgeübt wird, sondern auch mit Leitungsströmungsverlusten und Zylinderreibungsänderungen. Alternativ kann eine Approximation (L) der Hydrauliklast verwendet werden, wobei der Wert gewonnen wird durch Messen der Kraft Fx (beispielsweise durch eine Lastzelle 43 an der Kolbenstange) und unter Verwendung der Gleichung L = Fx/Ab gewonnen. Diese Approximation lässt jedoch Leitungsverluste und Zylinderreibung außer Betracht, was für bestimmte Hydrauliksysteme akzeptabel ist. Behält man diese Alternative im Hinterkopf, wird das vorliegende Verfahren nunmehr im Kontext der Verwendung einer Hydrauliklast ΔPLAST erläutert.
Standard- und niedrigseitiger Regenerationsausfahrvorgang
3 zeigt grafisch die Arbeitsweise des Hydrauliksystems zum Ausfahren der Kolbenstange aus dem Zylinder unter Verwendung von entweder der Standarddosierbetriebsart oder der niedrigseitigen Regeneration. Die Übergänge zwischen den beiden Dosierbetriebsarten treten bei unterschiedlichen Pegeln der Hydrauliklast ΔPLAST abhängig von der Richtung dieses Übergangs auf, wodurch eine Funktion mit Hysterese erzeugt wird. Die Standarddosierbetriebsart wird weiterhin genutzt, bis die Hydrauliklast ΔPLAST unter eine erste Schwelle CEXT abnimmt. Daraufhin wird eine Kombination aus den Standardausfahr- und niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebsarten verwendet, bis die Hydrauliklast ΔPLAST auf eine zweite Schwelle AEXT abgenommen hat, unterhalb dieser ausschließlich die niedrigseitige Regenerationsdosierbetriebsart verwendet wird. Zwischen den ersten und zweiten Schwellen bzw. Schwellenwerten wird die Kombination aus diesen Betriebsarten proportional auf Grundlage eines ersten Verhältnisses ermittelt: VERHÄLTNIS1 = ΔPLAST – AEXTCEXT – AEXT unter der Voraussetzung, dass denn, wenn CEXT – AEXT = 0 ist, gilt VERHÄLTNIS1 = 0. Die zuletzt genannte Voraussetzung stellt für den Fall eine Schutzmaßnahme dar, dass ein Techniker das System mit Schwellenwerten konfiguriert, die zu einem Verhältnis führen, das arithmetisch unmöglich berechnet werden kann.
Wenn die Hydraulikfunktion in dem Stellorgan in der niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebsart größer wird und die Hydrauliklast ΔPLAST über eine dritte Schwelle BEXT ansteigt, werden eine Kombination aus der Standardausfahr- und niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebsart verwendet, bis die Hydrauliklast ΔPLAST auf eine Schwelle DEXT gewachsen ist, über dieser ausschließlich die Standardausfahrbetriebsart verwendet wird. Wenn die Hydrauliklast wächst auf einen Wert zwischen den dritten und zweiten Schwellen, wird die Kombination aus den Betriebsarten proportional auf Grundlage eines zweiten Verhältnisses ermittelt: VERHÄLTNIS2 = ΔPLAST – BEXTDEXT – BEXT vorausgesetzt, dass dann, wenn DEXT – BEXT = 0 ist, gilt VERHÄLTNIS2 = 0.
Die Ausfahrdosierbetriebsartwahl für ein Hydraulikstellorgan, das in der Standard- und niedrigseitigen Regeneration betätigbar ist, das heißt, in Übereinstimmung mit dem Kurvenverlauf von 3, wird durch eine Zustandsmaschine durchgeführt, die über Software implementiert ist, die in dem Funktionscontroller 44 ausgeführt wird, wie in 4 gezeigt. Wenn die Maschine anfährt, beginnt die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 im Zustand 0, in dem die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) mit dem Wert null gewählt ist, wodurch die anfängliche Nutzung der niedrigseitigen Regeneration zum Ausfahren der Kolbenstange bezeichnet ist. Wenn der Wert der Hydrauliklast (ΔPLAST) größer als oder gleich der vierten Schwelle DEXT ist, findet ein Übergang unmittelbar in den Zustand 2 statt, in dem die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) mit eins gewählt wird, wodurch angezeigt ist, dass die Standardausfahrbetriebsart genutzt werden soll.
Wenn die Bedienperson ein Ausfahren des Hydraulikstellorgans bezeichnet bzw. befiehlt, überträgt der Systemcontroller 46 einen geeigneten Geschwindigkeitsbefehl zu dem zugeordneten Funktionscontroller 44, wo der Befehl durch die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 verarbeitet wird.
Wenn während des Zustands 0 der Wert von ΔPLAST hingegen zwischen den dritten und vierten Schwellen BEXT und DEXT liegt, findet ein Übergang in den Zustand 1 statt, in dem die Dosierbetriebsart eine Mischung aus der niedrigseitigen Regenerations- und Standarddosierbetriebsart für den Ausfahrvorgang ist. Dieses Mischen der beiden Dosierbetriebsarten findet in einer Proportion bzw. einem Anteil statt, die bzw. der durch die Gleichung für VERHÄLTNIS2 definiert ist, die vorstehend genannt ist. Die Variable, die die Dosierbetriebsart bezeichnet, besitzt einen numerischen Wert zwischen null und eins, wodurch eine Zuteilung einer Fluidströmungssteuerung zwischen den beiden Dosierbetriebsarten festgelegt ist, wie nachfolgend erläutert.
Während sich die Zustandsmaschine im Zustand 1 befindet, findet dann, wenn die Hydrauliklast ΔPLAST unter die zweite Schwelle AEXT fällt, eine Rückkehr zum Zustand 0 statt. Wenn alternativ im Zustand 1 die Hydrauliklast über der zweiten Schwelle AEXT liegt, während der Wert von VERHÄLTNIS1 kleiner oder gleich dem Wert der Ausfahrdosierbetriebsartvariablen EXT MM ist, findet eine Änderung in den Zustand 4 statt, in dem ein neuer Variablenwert unter Verwendung von VERHÄLTNIS1 berechnet wird. Wenn im andern Fall im Zustand 1 ein neu berechneter Wert für VERHÄLTNIS2 kleiner als der Wert der Variablen EXT MM und der Wert von VERHÄLTNIS1 größer ist als derjenige der Variablen, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 3 ein, in dem der vorausgehende Wert der Dosierbetriebsartvariablen ungeändert bleibt. Wenn schließlich die Hydrauliklast ΔPLAST größer als oder gleich der vierten Schwelle DEXT wird, während der Zustand 1 vorliegt, findet ein Übergang statt in den Zustand 2, in dem der Wert der Aus fahrdosierbetriebsartvariablen EXT MM gleich eins gewählt ist, so dass die Standardausfahrbetriebsart aktiv wird.
Im Zustand 2 wird die Hydrauliklast mit den vier Schwellen verglichen, um zu ermitteln, ob ein Übergang in einen anderen Zustand stattfinden sollte. Wenn der Wert der Hydrauliklast ΔPLAST abrupt auf einen Wert kleiner oder gleich der zweiten Schwelle AEXT fällt, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 0 ein, in dem die niedrigseitige Regenerationsausfahrbetriebsart aktiv wird. Wenn sich anderweitig die Hydrauliklast ΔPLAST innerhalb des Bereichs befindet, der durch die ersten und zweiten Schwellen CEXT und AEXT begrenzt ist, findet ein Übergang in den Zustand 4 statt, in dem der Wert für die Dosierbetriebsartvariable EXT MM durch VERHÄLTNIS1 ermittelt wird.
Wie vorstehend bemerkt, kann ein Übergang auch vom Zustand 1 in den Zustand 3 stattfinden, in dem der vorausgehend ermittelte Wert für die Dosierbetriebsartvariable konstant gehalten ist. Wenn sie sich in diesem zuletzt genannten Zustand befindet, fällt die Hydrauliklast ΔPLAST unter die vierte Schwelle DEXT und der Wert von VERHÄLTNIS2 wird größer als der aktuelle Wert für die Dosierbetriebsartvariable (EXT MM) und ein Übergang zurück in den Zustand 1 findet statt. In einer anderen Situation im Zustand 3, wenn ΔPLAST größer oder gleich als die vierte Schwelle DEXT werden sollte, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 2 ein, in dem die Dosierbetriebsartvariable (EXT MM) gleich eins gewählt ist, so dass die Standarddosierbetriebsart für den Ausfahrvorgang aktiv ist. Wenn alternativ im Zustand 3 die Hydrauliklast ΔPLAST größer als die zweite Schwelle AEXT ist, während der Wert von VERHÄLTNIS1 kleiner als der aktuelle Wert der Dosierbetriebs artvariablen (EXT MM) ist, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 4 ein. Wenn im Zustand 3 eine dramatische Verkleinerung der Hydrauliklast ΔPLAST gleich oder kleiner als die zweite Schwelle AEXT auftritt, führt dies zu einem Übergang in den Zustand 0, in dem die niedrigseitige Regenerationsdosierbetriebsart aktiviert ist.
Im Zustand 4, in dem die Dosierbetriebsart eine Mischung aus der Standarddosierbetriebsart und der niedrigseitigen Regeneration ist, wie durch VERHÄLTNIS1 ermittelt, können Übergänge zu einem beliebigen der vier Zustände unter bestimmten Umständen auftreten. Ein Übergang in den Zustand 0 tritt auf, wenn die Hydrauliklast gleich oder kleiner als die zweite Schwelle AEXT wird. Wenn während des Zustands 4 der Wert der Hydrauliklast kleiner als die vierte Schwelle DEXT ist und der Wert von VERHÄLTNIS2 größer als der oder gleich dem aktuellen Wert der Dosierbetriebsartvariablen (EXT MM) ist, wird der Zustand 1 aktiv. Wenn alternativ die Hydrauliklast gleich oder größer als die vierte Schwelle DEXT im Zustand 4 wird, findet ein Übergang in den Zustand 2 statt. Wenn bei einem Vorliegen des Zustands 4 der Wert von VERHÄLTNIS1 größer als der aktuelle Wert für die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) ist und der Wert für VERHÄLTNIS2 kleiner als die Variable ist, findet ein Übergang in den Zustand 3 statt, um die Dosierbetriebsartvariable ungeändert zu halten.
Die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 setzt den Zustandsmaschinenbetrieb, der in 4 gezeigt ist, fort, bis die Anlagenbedienperson das Ausfahren des zugeordneten Hydraulikstellorgans nicht länger bezeichnet bzw. befiehlt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Geschwindigkeitsbefehl auf null gehen, was zu einem Schließen sämtlicher zugeordneter Hydraulikfunktionen für dieses Ventil führt. Wenn jedoch die Anlagenbedienperson ein rasches Umschalten vornimmt, um die Kolbenstange eines zugeordneten Hydraulikstellorgans einzuziehen bzw. einzufahren, spiegelt sich diese Aktion in einer Umkehr des Geschwindigkeitsbefehls und einer Auswahl einer Einfahrdosierbetriebsart, wie nachfolgend erläutert.
Standard- und hochseitiger Regenerationsausfahrvorgang
Wenn alternativ der Kolben/Zylinderausfahrvorgang Standardausfahr- oder hochseitige Regenerationsdosierbetriebsarten verwenden kann, ergibt sich die Wahl der Betriebsart, die zu verwenden ist, grafisch aus 5. Wenn die Hydraulikfunktion das Stellorgan in der hochseitigen Regenerationsdosierbetriebsart ausfährt und die Hydrauliklast ΔPLAST über die dritte Schwelle BEXT wächst, wird eine Kombination aus den Standardausfahr- und hochseitigen Regenerationsdosierbetriebsarten verwendet, bis die Hydrauliklast ΔPLAST die vierte Schwelle DEXT übersteigt, zu welchem Zeitpunkt ausschließlich die Standardausfahrbetriebsart genutzt wird. Zwischen den dritten und vierten Schwellen wird die Kombination der Betriebsarten proportional auf Grundlage des zweiten Verhältnisses VERHÄLTNIS2 ermittelt, das vorstehend festgelegt ist.
Wenn sie alleine aktiv wird, dauert die Standardausfahrdosierbetriebsart an, bis die Hydrauliklast ΔPLAST unter die erste Schwelle CEXT abnimmt. Daraufhin wird eine Kombination aus den Standard- und hochseitigen Regenerationsausfahrdosierbetriebsarten verwendet, bis die Hydrauliklast ΔPLAST weiter unter die zweite Schwelle AEXT abgenommen hat. Der Anteil der Betriebsarten, die zwischen den ersten und zweiten Schwellen zum Einsatz kommen, wird durch das erste Verhältnis VERHÄLTNIS1 festgelegt. Unter der zweiten Schwelle AEXT wird ausschließlich die hochseitige Regenerationsausfahrdosierbetriebsart verwendet.
Die Wahl zwischen dem standardmäßigen Ausfahren und der hochseitigen Regeneration zum Betreiben der Kolben/Zylinderanordnung wird durch den Funktionscontroller 44 durchgeführt, der die Zustandsmaschine implementiert, die durch das Zustandsdiagramm von 6 gezeigt ist. Wenn der Funktionscontroller 44 einen neuen Geschwindigkeitsbefehl empfängt, beginnt die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 im Zustand 0, in dem die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) mit einem Wert von zwei gewählt ist, der die anfängliche Verwendung der hochseitigen Regeneration zum Ausfahren der Kolbenstange bezeichnet. Wenn der Wert der Hydrauliklast (ΔPLAST) größer als die oder gleich der vierten Schwelle DEXT ist, findet ein Übergang in den Zustand 2 statt, in dem die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) mit eins gewählt ist, wodurch die Wahl getroffen ist, dass die Standardausfahrbetriebsart vorliegt.
Wenn jedoch während des Zustand 0 der Wert ΔPLAST zwischen den dritten und vierten Schwellen BEXT und DEXT liegt, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 1 ein, in dem die Dosierbetriebsart eine Mischung aus den hochseitigen Regenerations- und Standarddosierbetriebsarten für den Ausfahrvorgang ist. Dieses Dosierbetriebsarten werden in einem Anteil bzw. einer Proportion gemischt, der bzw. die durch die Gleichung für VERHÄLTNIS2 definiert ist, wie vorstehend angeführt. Die Variable (EXT MM), die die Ausfahrdosierbetriebsart bezeichnet, besitzt dadurch einen numerischen Wert zwischen null und eins, wodurch ein Anteil der Fluidströmungssteuerung zwischen den beiden Dosierbetriebsarten festgelegt ist, wie nachfolgend erläutert.
Während sich die Zustandsmaschine im Zustand 1 befindet, findet dann, wenn die Hydrauliklast ΔPLAST unter die zweite Schwelle AEXT fällt, ein Übergang zurück in den Zustand 0 statt. Wenn die Hydrauliklast über der zweiten Schwelle AEXT liegt, wenn ein neu berechneter Wert von VERHÄLTNIS1 größer oder gleich dem aktuellen Wert der Ausfahrdosierbetriebsartvariablen EXT MM ist, wird alternativ eine Änderung in den Zustand 4 vorgenommen, in dem ein neuer Wert für diese Variable unter Verwendung von VERHÄLTNIS1 berechnet wird. Wenn in einer anderen Situation im Zustand 1 ein neu berechneter Wert für VERHÄLTNIS2 nur wenig größer als die Variable EXT MM ist und der Wert von VERHÄLTNIS1 kleiner als diese Variable ist, findet ein Übergang in den Zustand 3 statt, in dem die Dosierbetriebsartvariable ungeändert bleibt. Wenn schließlich die Hydrauliklast ΔPLAST größer als oder gleich der vierten Schwelle DEXT wird, während der Zustand 1 vorliegt, findet ein Übergang in den Zustand 2 statt, in dem die Ausfahrdosierbetriebsartvariable EXT MM gleich eins gewählt ist, so dass die Standardausfahrbetriebsart aktiv wird.
Während die Standardausfahrdosierbetriebsart im Zustand 2 aktiv ist, fällt dann, wenn der Wert der Hydrauliklast ΔPLAST abrupt fällt und kleiner oder gleich der zweiten Schwelle AEXT ist, die Zustandsmaschine in den Zustand 0 zurück, in dem die hochseitige Regenerationsausfahrbetriebsart aktiv wird. Wenn anderweitig im Zustand 2 die Hydrauliklast ΔPLAST in den Bereich fällt, der durch die ersten und zweiten Schwellen CEXT und AEXT begrenzt ist, tritt die Zustandsma schine in den Zustand 4 ein, in dem der Wert für die Dosierbetriebsartvariable EXT MM durch VERHÄLTNIS1 festgelegt ist.
Wie vorstehend bemerkt, kann ein Übergang auch aus dem Zustand 1 in den Zustand 3 stattfinden, in dem der Wert der Dosierbetriebsartvariablen ungeändert bleibt. Wenn, während dieser letzte Zustand vorliegt, die Hydrauliklast ΔPLAST unter die vierte Schwelle DEXT fällt und der Wert von VERHÄLTNIS2 kleiner als der aktuelle Wert für die Dosierbetriebsartvariable (EXT MM) ist, findet ein Übergang in den Zustand 1 statt. Wenn, während der Zustand 3 vorliegt, eine andere Situation vorliegt, in der der Wert für ΔPLAST größer als oder gleich der vierten Schwelle DEXT werden sollte, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 2 ein, in dem die Dosierbetriebsartvariable (EXT MM) mit eins gewählt ist, wodurch für den Ausfahrvorgang die Standarddosierbetriebsart gewählt ist. Wenn alternativ im Zustand 3 die Hydrauliklast ΔPLAST größer als die zweite Schwelle AEXT ist, während der Wert von VERHÄLTNIS1 größer als der aktuelle Wert der Dosierbetriebsartvariablen (EXT MM) ist, findet ein Übergang in den Zustand 4 statt. Wiederum im Zustand 3 führt eine dramatische Verringerung der Hydrauliklast ΔPLAST gleich oder kleiner als die zweite Schwelle AEXT zu einer Rückkehr in den Zustand 0.
Im Zustand 4, in dem die Dosierbetriebsart eine Mischung aus der Standarddosierbetriebsart und der hochseitigen Regeneration ist, wie durch VERHÄLTNIS1 ermittelt, können Übergänge zu einem der anderen vier Zustände unter bestimmten Umständen stattfinden. Ein Übergang erfolgt in den Zustand 0, wenn die Hydrauliklast gleich oder kleiner als die zweite Schwelle AEXT wird. Wenn im Zustand 4 der Wert der Hydrauliklast kleiner als die vierte Schwelle DEXT wird und der Wert von VER HÄLTNIS2 kleiner oder gleich als der aktuelle Wert der Dosierbetriebsartvariablen (EXT MM) ist, wird der Zustand 1 aktiv. Wenn alternativ die Hydrauliklast gleich oder größer als die vierte Schwelle DEXT im Zustand 4 wird, findet ein Übergang in den Zustand 2 statt. Wenn bei Vorliegen des Zustands 4 der Wert von VERHÄLTNIS2 größer als der aktuelle Wert für die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) wird und der Wert für VERHÄLTNIS1 kleiner als diese Variable wird, findet eine Steuerungsänderung in den Zustand 3 statt.
Die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 hält den Zustandsmaschinenbetrieb weiterhin aufrecht, der in 4 gezeigt ist, bis die Anlagenbedienperson das Ausfahren des zugeordneten Hydraulikstellorgans nicht mehr bezeichnet bzw. befiehlt. Abhängig von der Aktion der Bedienperson resultiert der Geschwindigkeitsbefehl entweder in null, wodurch die Ventile veranlasst werden, zu schließen, oder umgekehrt erfolgt ein Einfahren der Kolbenstange unter Verursachung einer Wahl einer Einfahrdosierbetriebsart.
Standard- und niedrigseitiger Regenerationseinfahrvorgang
Wenn die Maschinenbedienperson den Joystick 47 betätigt, um die Kolbenstange in den Zylinder einzufahren, erzeugt der Systemcontroller 46 einen Geschwindigkeitsbefehl, der diese Bewegung bezeichnet bzw. wiedergibt. Der jeweilige Funktionscontroller 44 empfängt diesen Befehl, der durch seine Dosierbetriebsartwahlroutine 54 genutzt wird, um die Standardeinfahrdosierbetriebsart, die niedrigseitige Regenerationseinfahrbetriebart oder eine Kombination aus diesen Betriebsarten zu wählen.
Die Auswahl, welche Betriebsart verwendet wird, ist in 7 grafisch dargestellt. Die Hydraulikfunktion nimmt anfänglich einen Vorgabezustand ein, demnach die Standardeinfahrdosierbetriebsart verwendet wird. Diese Betriebsart bleibt nur solange aktiv, bis die Hydrauliklast über die dritte Schwelle BRET steigt. Daraufhin wird eine Kombination aus den Standard- und niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebsarten verwendet, bis die Hydrauliklast ΔPLAST über die vierte Schwelle DRET gewachsen ist, über dieser ausschließlich die niedrigseitige Regeneration zum Einsatz kommt. Der Anteil dieser Betriebsarten, die zwischen den dritten und vierten Schwellen verwendet werden, ist durch das zweite Verhältnis VERHÄLTNIS2 festgelegt.
Sobald ausschließlich die niedrigseitige Regeneration vorliegt, bleibt diese Einfahrbetriebsart aktiv, bis die Hydrauliklast ΔPLAST unter die erste Schwelle CRET fällt, woraufhin eine Kombination aus den Standard- und niedrigseitigen Regenerationsbetriebsarten, spezifiziert durch das erste Verhältnis VERHÄLTNIS1, verwendet wird. Die Verwendung dieser Betriebsartkombination dauert an, bis die Hydrauliklast ΔPLAST unter die zweite Schwelle ARET kleiner wird, zu welchem Zeitpunkt ausschließlich die Standardeinfahrbetriebsart genutzt wird.
Die Wahl zwischen den Standard- und niedrigseitigen Regenerationseinfahrbetriebarten erfolgt durch den Funktionscontroller 44, der die Zustandsmaschine ausführt, die durch das Zustandsdiagramm von 8 bezeichnet ist. Wenn der Funktionscontroller 44 einen neuen Geschwindigkeitsbefehl empfängt, beginnt die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 im Zustand 0, in dem die Einfahrdosierbetriebsartvariable (RET MM) mit einem Wert von eins gewählt ist, der die anfängliche Verwendung der Standardeinfahrdosierbetriebsart bezeichnet. Wenn der Wert der Hydrauliklast (ΔPLAST) größer als oder gleich der vierten Schwelle DRET ist, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 2 ein, in dem die Einfahrdosierbetriebsartvariable (RET MM) mit null gewählt wird, wodurch die niedrigseitige Regeneration gewählt ist.
Wenn jedoch, während des Zustands 0 vorliegt, der Wert von ΔPLAST zwischen den dritten und vierten Schwellen BRET und DRET liegt, findet ein Übergang in den Zustand 1 statt, in dem die Dosierbetriebsart eine Mischung aus der niedrigseitigen Regeneration und den Standarddosierbetriebsarten ist, wie durch das Verhältnis VERHÄLTNIS2 festgelegt. Die Variable (RET MM), die die Einfahrdosierbetriebsart bezeichnet, nimmt dadurch einen Wert zwischen null und eins ein, was eine Portionierung bzw. Aufteilung der Fluidströmungssteuerung zwischen den beiden Dosierbetriebsarten festlegt.
Während sich die Zustandsmaschine im Zustand 1 befindet, findet dann, wenn die Hydrauliklast ΔPLAST auf einen Wert kleiner oder gleich der zweiten Schwelle ARET fällt, eine Rückkehr zum Zustand 0 statt. Wenn die Hydrauliklast über der zweiten Schwelle ARET bleibt, während ein neu berechneter Wert von VERHÄLTNIS1 größer oder gleich dem aktuellen Wert der Einfahrdosierbetriebsartvariablen RET MM ist, tritt alternativ eine Änderung in den Zustand 4 auf, in dem diese Variable unter Verwendung von VERHÄLTNIS1 berechnet wird. In einer anderen Situation im Zustand 1, wenn ein neu berechneter Wert für VERHÄLTNIS2 größer die Variablen RET MM ist und der Wert von VERHÄLTNIS1 kleiner als diese Variable ist, findet ein Übergang in den Zustand 3 statt, in dem die Dosierbe triebsartvariable ungeändert bleibt. Wenn die Hydrauliklast ΔPLAST größer als oder gleich der vierten Schwelle DRET wird, während der Zustand 1 vorliegt, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 2 ein, in dem die Einfahrdosierbetriebsartvariable RET MM gleich null gewählt ist, so dass die niedrigseitige Regenerationsdosierbetriebart aktiv wird.
Im Zustand 2 wird die Hydrauliklast mit den vier Schwellen verglichen, wie in 7 dargestellt, um zu ermitteln, ob eine Änderung in einen anderen Zustand vorliegt. Insbesondere dann, wenn der Wert der Hydrauliklast ΔPLAST abrupt auf einen Wert kleiner oder gleich der zweiten Schwelle ARET fällt, kehrt die Zustandsmaschine in den Zustand 0 zurück, in dem die Standardeinfahrdosierbetriebsart aktiv wird. Wenn anderweitig im Zustand 2 die Hydrauliklast ΔPLAST in den Bereich fällt, der durch die ersten und zweiten Schwellen CRET und ARET begrenzt ist, findet ein Übergang in den Zustand 4 statt, in dem die Dosierbetriebsartvariable RET MM durch die Gleichung für VERHÄLTNIS1 gewählt ist.
Wenn im Zustand 3 die Hydrauliklast ΔPLAST unter die vierte Schwelle DRET fällt und der Wert von VERHÄLTNIS2 kleiner als der aktuelle Wert für die Dosierbetriebsartvariable (RET MM) ist, springt der Betrieb in den Zustand 1. In einer anderen Situation, während der Zustand 3 vorliegt, sollte der Wert für ΔPLAST größer werden oder gleich als die vierte Schwelle DRET, tritt die Zustandsmaschine in den Zustand 2 ein, in dem die Einfahrdosierbetriebsartvariable (RET MM) mit null gewählt ist, wodurch die niedrigseitige Regeneration gewählt ist. Wenn im Zustand 3 die Hydrauliklast ΔPLAST über die zweite Schwelle ARET wächst, während der Wert von VERHÄLTNIS1 größer als der aktuelle Wert der Dosierbetriebsartvariablen (RET MM) ist, findet ein Übergang in den Zustand 4 statt. Wenn daraufhin erneut im Zustand 3 eine dramatische Verkleinerung der Hydrauliklast ΔPLAST gleich oder kleiner als die zweite Schwelle ARET vorliegt, führt dies zu einer Rückkehr in den Zustand 0, in dem die Standardeinfahrdosierbetriebsart aktiviert ist.
Während des Einfahrvorgangs im Zustand 4, in dem die Dosierbetriebsart eine Mischung aus der Standarddosierbetriebsart und der hochseitigen Regeneration ist, definiert durch VERHÄLTNIS1, findet eine Änderung in den Zustand 0 nur dann statt, wenn die Hydrauliklast ΔPLAST gleich oder kleiner als die zweite Schwelle ARET wird. Wenn, während der Zustand 4 vorliegt, der Wert der Hydrauliklast kleiner als die vierte Schwelle DRET und der Wert von VERHÄLTNIS2 kleiner als oder gleich dem aktuellen Wert der Dosierbetriebsartvariablen (RET MM) ist, wird der Zustand 1 aktiv. Wenn die Hydrauliklast ΔPLAST gleich oder größer als die vierte Schwelle DRET im Zustand 4 wird, erfolgt alternativ ein Übergang in den Zustand 2. In einer anderen Situation im Zustand 4, wenn der Wert von VERHÄLTNIS1 kleiner als der aktuelle Wert für die Einfahrdosierbetriebsartvariable (RET MM) ist und der Wert für VERHÄLTNIS2 größer als diese Variable ist, ändert sich die Steuerung in den Zustand 3.
Die Dosierbetriebsartwahlroutine 54 setzt den Zustandsmaschinenbetrieb fort, der in 4 gezeigt ist, bis die Anlagenbedienperson nicht länger das Ausfahren des zugeordneten Hydraulikstellorgans bezeichnet bzw. befiehlt. Der Geschwindigkeitsbefehl geht zu diesem Zeitpunkt auf null, was in einem Schließen der zugeordneten Hydraulikventile für diese Funktionen resultiert. Wenn jedoch die Anlagenbedienperson einen schnellen Umschaltbefehl vom Einfahren auf das Ausfahren der Kolbenstange gibt, spiegelt sich die Aktion in einer Umkehr des Geschwindigkeitsbefehls und einer Auswahl der Ausfahrdosierbetriebsart.
Eine allmähliche Änderung zwischen zwei Dosierbetriebsarten durch Variieren einer Mischung dieser Betriebsarten, wie vorstehend erläutert, findet spezielle Anwendung auf Maschinen, in denen die Kraft, die auf das Hydraulikstellorgan einwirkt, variiert, wenn das Stellorgan aktiv ist. Beispielsweise ändert sich die Lastkraft, die durch die Ausleger- und Armbaugruppe eines Löffelbaggers oder Aushubbaggers an das Hydraulikstellorgan angelegt wird, wenn diese Baugruppe ausfährt und einfährt in Bezug auf den Traktor. Für andere Maschinen, wie etwa Fernhandhabungsmaschinen, ändert sich die Kraft, die auf das Hydraulikstellorgan einwirkt, nicht, wenn der Ausleger ausfährt und einfährt, und unter Verwendung des Werts der Dosierbetriebsartvariablen (EXT MM oder RET MM), die durch die vorstehend erläuterten Zustandsmaschinen erzeugt wird, kann weiterhin einen relativ abrupten Übergang zwischen Dosierbetriebsarten hervorrufen. Für diese zuletzt genannten Maschinen ist das Signal, das den Wert der Dosierbetriebsartvariablen bezeichnet, zusätzlich raten- bzw. geschwindigkeitsbegrenzt und wird gefiltert, um Übergänge dieses Signals in eine andere Dosierbetriebsart zusätzlich zu glätten und um zu verhindern, dass Betriebsartübergänge zu rasch erfolgen.
Ventilöffnungsroutine
Unter Bezug auf 1 und 2 werden die ausgewählten Dosierbetriebsarten zusammen mit den Druckmessungen und dem Geschwindigkeitsbefehl zu der Ventilöffnungsroutine 56 übertragen und dazu verwendet, die elektrohydraulischen Proportio nalventile 21–24 in einer Weise zu betätigen, durch die die befohlene Geschwindigkeit der Kolbenstange 45 erzielt wird. Die Ventilöffnungsroutine 56 erzeugt einen Satz aus vier Ausgangssignalen, die das Ausmaß bezeichnen, falls ein solches vorliegt, mit dem jedes dieser Ventile zu öffnen ist, wobei der Wert null ein Schließen des Ventils bezeichnet. Die resultierenden vier Ausgangssignale werden von dem Funktionscontroller 44 zu einem Satz von Ventiltreibern 58 übertragen, die elektrische Strompegel erzeugen, die die entsprechenden Ventile 21–24 betätigen.
Wenn ausschließlich die Standard- oder Regenerationsbetriebart aktiv ist, sind lediglich zwei der Ventile 21–24 in der Baugruppe 25 von 1 aktiv oder offen, wobei die Dosierbetriebsart definiert, welches Paar von Ventilen offen ist. In der Standardausfahrbetriebsart sind die ersten und vierten Ventile 21 und 24 geöffnet und die übrigen Ventile sind geschlossen. Für die Standardeinfahrdosierbetriebsart sind die zweiten und dritten Ventile 22 und 23 geöffnet und die übrigen Ventile sind geschlossen. Wenn die niedrigseitige Regenerationsdosierbetriebart verwendet wird, um die Kolbenstange auszufahren, öffnen lediglich die dritten und vierten Ventile 23 und 24, wobei erforderliches zusätzliches Fluid aus der Rücklaufleitung 18 abgezogen wird. Für die hochseitige Regenerationsausfahrbetriebsart sind ausschließlich die ersten und zweiten Ventile 21 und 22 offen, wobei zusätzlich erforderliches Fluid aus der Versorgungsleitung 14 abgezogen wird. In der niedrigseitigen Regenerationsdosierbetriebart, die zum Ausfahren der Kolbenstange genutzt wird, öffnen lediglich die dritten und vierten Ventile 23 und 24 und überschüssiges Fluid wird in die Rücklaufleitung 18 geführt.
Wie vorstehend erläutert, legen mehrere der Maschinenzustände die jeweilige Dosierbetriebsartvariable (EXT MM oder RET MM) mit einem nicht ganzzahligen Wert fest, der einen gemischten Übergang zwischen Standard- und Regenerationsdosierbetriebarten bezeichnet. Im Gegensatz zu einem abrupten Umschalten von einer Dosierbetriebsart in die andere sind beide Dosierbetriebsarten für einen Zeitraum zur Bereitstellung einer allmählichen Änderung aktiv. Wenn beispielsweise die Ausfahrdosierbetriebsartvariable (EXT MM) einen Wert von 0,25 hat, wird eine portionierte Kombination aus Standard- und niedrigseitigen Regenerationsausfahrdosierbetriebarten verwendet. Die Ventilöffnungsroutine 56 berechnet das Ausmaß, mit dem die jeweiligen Ventile öffnen würden, wenn lediglich die niedrigseitige Regenerationsausfahrdosierbetriebart verwendet wird und multipliziert daraufhin dieses jeweilige Ausmaß mit 0,25. Die Ventilöffnungsroutine 56 berechnet daraufhin das jeweilige Ausmaß, das die jeweiligen Ventile öffnen würden, wenn lediglich die Standardausfahrdosierbetriebsart verwendet würde und multipliziert daraufhin dieses jeweilige Ausmaß mit 0,75 (d. h., 1,00–0,25). Diese Berechnungen legen die Portionierungen der beiden Dosierbetriebsarten fest, die zu verwenden sind. Die Berechnungsergebnisse für jedes Ventil werden daraufhin addiert, um das tatsächliche Ausmaß festzulegen, mit dem die Ventile zu öffnen sind. Andere Wert der Ausfahrdosierbetriebsart erzeugen eine ähnliche Portionierung bzw. Zuteilung der verschiedenen Dosierbetriebsarten. Beispielsweise erzeugt ein Wert dieser Variablen zwischen eins und zwei ein Mischen der Standardausfahr- mit dem hochseitigen Regenerationsausfahrbetriebarten. Eine ähnliche Berechnung wird durchgeführt, um die Dosierbetriebsarten während des Einfahrvorgangs der Kolbenstange zu mischen.
Versorgungs- und Rücklaufleitungsdrucksteuerung
Die gewählten Dosierbetriebsarten für die Hydraulikfunktionen werden ebenfalls durch die System- und Druckcontroller 46 und 48 genutzt, um den Druck Ps in der Versorgungsleitung 14 und den Druck Pr in der Rücklaufleitung 18 zu steuern. Um zwischen den zwei Dosierbetriebsarten einen glatten Übergang zu gewährleisten, ist es wünschenswert, dass sich von entweder der Versorgungs- oder der Rücklaufleitung 14 bzw. 18 empfangenes Fluid auf dem korrekten Druckpegel zum Zeitpunkt des Übergangs befindet. Bisherige Systeme, die abrupt zwischen Dosierbetriebsarten umgeschalten, ändern auch abrupt die Druckpegel in den Versorgungs- und Rücklaufleitungen auf Grund der gewählten Dosierbetriebsart. Eine allmähliche Druckänderung ist jedoch zu bevorzugen. Das aktuelle System, in dem Dosierbetriebsartübergänge eine Proportionalmischung vorsehen, mischt ebenfalls die Versorgungs- und Rücklaufleitungsdruckpegel, um die Effekte dieser Übergänge zusätzlich zu glätten.
Eine Ermittlung des gewünschten Versorgungsleitungsdrucks Ps und des gewünschten Rücklaufleitungsdrucks Pr wird durch die Ps/Pr-Sollwertroutine 62 in dem Systemcontroller 46 durchgeführt. Die Routine 62 berechnet die erforderlichen Sollwerte für die Versorgungs- und Rücklaufleitungsdrücke für jede Hydraulikfunktion und wählt daraufhin die höchsten dieser Sollwerte für jede Leitung zur Verwendung beim Steuern des jeweiligen Drucks. Für eine gegebene Hydraulikfunktion werden die erfassten Drücke und die Dosierbetriebsartvariable genutzt, um die Druckanforderungen von den bzw. für die Versorgungs- und Rücklaufleitungen zu ermitteln. Wenn die Dosierbetriebsartvariable eine Kombination der Dosierbetriebsarten bezeichnet, werden die Druckerfordernisse für jede dieser Dosierbe triebsarten zunächst so ermittelt, als ob ausschließlich diese Betriebsart aktiv wäre. Daraufhin werden die jeweiligen Druckerfordernisse für die Versorgungsleitung 14 proportional mit dem Wert der Dosierbetriebsartvariablen kombiniert und das Ergebnis ist der benötigte Sollwert für die Versorgungsleitung dieser Funktion. Eine ähnliche Berechnung wird für den Sollwert des erforderlichen Rücklaufleitungsdrucks für diese Funktion durchgeführt.
Die erforderlichen Versorgungsleitungssollwerte für sämtliche der Hydraulikfunktionen werden daraufhin verglichen und der größte wird als PS-Sollwert zur Nutzung durch die Drucksteuerroutine 64 beim Regeln des Drucks in der Versorgungsleitung 14 gewählt. Der größte der erforderlichen Rücklaufleitungssollwerte von sämtlichen der Hydraulikfunktionen wird in ähnlicher Weise durch die Steuerroutine 64 beim Regeln des Drucks in der Rücklaufleitung 18 genutzt.
Die vorstehend angeführte Erläuterung ist primär auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gerichtet. Obwohl verschiedene Alternativen im Umfang der Erfindung berücksichtigt worden sind, erschließt sich dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik, dass zusätzliche Alternativen in Betracht kommen, wie sich aus der Offenbarung der Ausführungsformen der Erfindung ergibt. Der Umfang der Erfindung ist deshalb ausschließlich durch die nachfolgenden Ansprüche und nicht durch die vorstehend angeführte Offenbarung begrenzt.
Die Fluidströmung zu einem Hydraulikstellorgan wird zusammenfassend durch eine Ventilbaugruppe gesteuert, die in unterschiedlichen Dosierbetriebsarten zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur Energieeinsparung betätigt werden. Die Dosierbetriebsart, die verwendet werden soll, wird in Reaktion auf die Hydrauliklast gewählt, die auf das Hydraulikstellorgan einwirkt. Insbesondere wird die aktuelle Höhe der Hydrauliklast ermittelt und mit ersten und zweiten Schwellen verglichen. Unter der ersten Schwelle wird lediglich eine erste Dosierbetriebsart aktiviert und lediglich eine zweite Dosierbetriebsart wird über der zweiten Schwelle aktiviert. Eine Kombination aus den ersten und zweiten Dosierbetriebsarten wird genutzt, wenn die Hydrauliklast zwischen diesen Schwellen zu liegen kommt, wobei die Dosierbetriebsarten proportional zu einer proportionalen Beziehung der Hydrauliklast zu den ersten und zweiten Schwellen genutzt werden. Unter Nutzung einer Dosierbetriebsartkombination in dieser Weise werden Übergänge zwischen den ersten und zweiten Dosierbetriebsarten geglättet.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Fluidströmung zu einem Stellorgan in einem Hydrauliksystem, das mehrere Dosierbetriebsarten aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Ermitteln einer Höhe einer Hydrauliklast für das Stellorgan, in Reaktion auf die Höhe der Hydrauliklast treffen einer Auswahl aus mehreren Dosierbetriebsarten und wählen einer Kombination von mehr als einer der mehreren Dosierbetriebsarten zur Erzeugung einer Dosierauswahl, und Betätigen eines Strömungssteuergeräts zum Steuern der Fluidströmung zu dem Stellorgan in Reaktion auf die Dosierauswahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kombination eine Standarddosierbetriebsart und eine Regenerationsdosierbetriebart umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Dosierbetriebsarten aus der Gruppe ausgewählt werden, die im Wesentlichen besteht aus einem Standardeinfahrvorgang, einem Standardausfahrvorgang, einem hochseitigen Regenerationsausfahrvorgang, einem hochseitigen Regenerationseinfahrvorgang, einem niedrigseitigen Regenerationsausfahrvorgang und einem niedrigseitigen Regenerationseinfahrvorgang.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Auswahl auf einer Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder einer ersten Schwelle oder einer zweiten Schwelle basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Dosierauswahl geändert wird auf Grundlage eines Vergleichs einer vorausgehenden Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle im Vergleich zu einer nachfolgenden Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auswahl das Wählen einer ersten Dosierbetriebsart umfasst, wenn die Höhe der Hydrauliklast geringer als eine erste Schwelle ist, das Wählen einer zweiten Dosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast größer als eine zweite Schwelle ist, und das Wählen einer Kombination aus der ersten Dosierbetriebsart und der zweiten Dosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast zwischen der ersten Schwelle und der zweiten Schwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kombination einen Anteil der ersten Dosierbetriebsart und der zweiten Dosierbetriebsart ermittelt auf Grundlage einer Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Beziehung (VERHÄLTNIS) gegeben ist durch: VERHÄLTNIS = ΔPLAST – SCHWELLE1SCHWELLE2 – SCHWELL1 wobei ΔPLAST die Höhe der Hydrauliklast ist, wobei SCHWELLE1 die erste Schwelle ist, wobei SCHWELLE2 die zweite Schwelle ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Auswahl die Schritte aufweist: Ausführen eines Übergangs von einer ersten Dosierbetriebsart zu einer ersten Kombination aus der ersten Dosierbetriebsart und der zweiten Dosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast geringer als eine erste Schwelle ist, Ausführen eines Übergangs von der ersten Kombination zu der zweiten Dosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast geringer als eine zweite Schwelle ist, Ausführen eines Übergangs von der zweiten Dosierbetriebsart zu einer zweiten Kombination aus der ersten Dosierbetriebsart und der zweiten Dosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine dritte Schwelle übersteigt, und Ausführen eines Übergangs von der zweiten Kombination zu der ersten Dosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine vierte Schwelle übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Auswahl das Begrenzen einer Rate bzw. Geschwindigkeit umfasst, mit der der Übergang von der ersten Dosierbetriebsart zu der zweiten Dosierbetriebsart erfolgt, wodurch für eine Zeitdauer eine Dosierauswahl erzeugt wird, bei der es sich um eine Kombination aus den ersten und zweiten Dosierbetriebsarten handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Druck des Fluids, das dem Stellorgan zugeführt wird, in Reaktion auf einen Anteil gesteuert wird, in dem mehr als eine der mehreren Dosierbetriebsarten kombiniert ist.
Verfahren zur Steuerung einer Fluidströmung zu einem Stellorgan in einem Hydrauliksystem, das mehrere Dosierbetriebsarten aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Wählen einer ersten von mehreren Dosierbetriebsarten, Betätigen eines Strömungssteuergeräts zum Steuern der Fluidströmung zu dem Stellorgan in Reaktion auf die erste der mehreren Dosierbetriebsarten, daraufhin Wählen einer Kombination aus zumindest zwei der mehreren Dosierbetriebsarten, Betätigen eines Strömungsstreuergeräts zum Steuern der Fluidströmung zu dem Stellorgan in Reaktion auf die Kombination, daraufhin Wählen einer zweiten der mehreren Dosierbetriebsarten, und Betätigen eines Strömungsstreuergeräts zum Steuern der Fluidströmung zu dem Stellorgan in Reaktion auf die zweite der mehreren Dosierbetriebsarten.
Verfahren nach Anspruch 12, außerdem aufweisend das Ermitteln der Höhe der Hydrauliklast für das Stellorgan, wobei die Auswahl der Kombination und die Auswahl einer zweiten der mehreren Dosierbetriebsarten in Reaktion auf die Höhe der Hydrauliklast erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine erste der mehreren Dosierbetriebsarten eine Standarddosierbetriebsart ist, und wobei die zweite der mehreren Dosierbetriebsarten eine Regenerationsdosierbetriebart ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Kombination eine Mischung aus Standarddosierbetriebsart und Regenerationsdosierbetriebart ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Druck des Fluids, das dem Stellorgan zugeführt wird, in Reaktion auf einen Anteil gesteuert wird, demnach mehr als eine der mehreren Dosierbetriebsarten kombiniert ist.
Verfahren zum Steuern einer Fluidströmung zu einem Stellorgan in einem Hydrauliksystem, das eine Standarddosierbetriebsart und eine Regenerationsdosierbetriebart aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Ermitteln der Höhe einer Hydrauliklast für das Stellorgan, in Reaktion auf die Höhe der Hydrauliklast Durchführen einer Auswahl aus der Standarddosierbetriebsart, der Regenerationsdosierbetriebart und einer Kombination aus der Standarddosierbetriebsart und der Regenerationsdosierbetriebart zur Erzeugung einer Dosierauswahl, die zumindest zum Teil die Kombination darstellt, und Betätigen von mehreren Ventilen zur Steuerung der Strömung von Fluid zu dem Stellorgan in Reaktion auf die Dosierauswahl.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Auswahl auf einem Vergleich der Höhe der Hydrauliklast mit einer ersten Schwelle und einer zweiten Schwelle basiert.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Auswahl das Wählen einer Standarddosierbetriebsart umfasst, bis die Höhe der Hydrauliklast eine erste Schwelle übersteigt, das Wählen der Regenerationsdosierbetriebart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine zweite Schwelle übersteigt, und das Wählen einer Kombination aus Standarddosierbetriebsart und Regenerationsdosierbetriebart, wenn die Höhe der Hydrauliklast zwischen der ersten Schwelle und der zweiten Schwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Kombination ein Anteil aus der Standarddosierbetriebsart und der Regenerationsdosierbetriebart ist, ermittelt auf Grundlage einer Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Ermittlung der Dosierauswahl außerdem basiert auf einem Vergleich einer vorausgehenden Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle, verglichen mit einer nachfolgenden Beziehung der Höhe der Hydrauliklast mit zumindest der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die Auswahl aufweist: Ausführen eines Übergangs von der Standarddosierbetriebsart zu einer ersten Kombination aus der Standarddosierbetriebsart und der Regenerationsdosierbetriebart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine erste Schwelle übersteigt, Ausführen eines Übergangs von der ersten Kombination zu der Regenerationsdosierbetriebart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine zweite Schwelle übersteigt, Ausführen eines Übergangs von der Regenerationsdosierbetriebart zu einer zweiten Kombination der Standarddosierbetriebsart und der Regenerationsdosierbetriebart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine dritte Schwelle über steigt, und Ausführen eines Übergangs von der zweiten Kombination zu der Standarddosierbetriebsart, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine vierte Schwelle übersteigt.
Verfahren zum Steuern einer Fluidströmung zu einem Stellorgan in einem Hydrauliksystem, das selektiv in einer Standarddosierbetriebsart und einer Regenerationsdosierbetriebart arbeitet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Ermitteln einer Höhe einer Hydrauliklast für das Stellorgan, Wählen eines ersten Betriebszustands, in dem lediglich entweder die Standarddosierbetriebsart oder die Regenerationsdosierbetriebart aktiv ist, in Reaktion auf einen ersten Zustand Wählen der Höhe der Hydrauliklast eines zweiten Betriebszustands, in dem die Kombination aus Standarddosierbetriebsart und Regenerationsdosierbetriebart aktiv ist, in Reaktion auf einen zweiten Zustand Wählen der Höhe der Hydrauliklast eines dritten Betriebszustand, in dem lediglich die andere dieser Betriebsarten, die Standarddosierbetriebsart oder die Regenerationsdosierbetriebart aktiv ist, und Betätigen eines Ventilaufbaus zur Steuerung der Strömung von Fluid zu dem Stellorgan in Reaktion darauf, welche Dosierbetriebsart oder -arten in dem Betriebszustand aktiv sind, der aktuell ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Auftreten des ersten Zustands und des zweiten Zustands ermittelt wird durch Vergleichen der Höhe der Hydrauliklast mit einer Schwelle und einer zweiten Schwelle.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei der zweite Zustand die Standarddosierbetriebsart und die Regenerationsdosierbetriebart in einem Anteil bzw. einer Proportion verwendet, der bzw. die auf Grundlage einer Beziehung der Höhe der Hydrauliklast zu zumindest entweder der ersten Schwelle oder der zweiten Schwelle ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, 24 oder 25, wobei der erste Betriebszustand gewählt wird, bis die Höhe der Hydrauliklast eine erste Schwelle übersteigt, wobei der dritte Betriebszustand gewählt wird, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine zweite Schwelle übersteigt, und wobei der zweite Zustand gewählt wird, wenn die Höhe der Hydrauliklast zwischen der ersten Schwelle und der zweiten Schwelle liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei die Auswahl die Schritte aufweist: Ausführen eines Übergangs von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine erste Schwelle übersteigt, Ausführen eines Übergangs von dem zweiten Zustand zu dem dritten Zustand, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine zweite Schwelle übersteigt, Ausführen eines Übergangs von dem dritten Zustand zu dem zweiten Zustand, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine dritte Schwelle übersteigt, und Ausführen eines Übergangs von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand, wenn die Höhe der Hydrauliklast eine vierte Schwelle übersteigt.