Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit für eine hydrostatische Maschine sowie eine mit dieser Steuereinheit ausgerüstete hydrostatische Maschine.The invention relates to an electronic control unit for a hydrostatic machine and a hydrostatic machine equipped with this control unit.
Aus der DE 10 2005 037 620 A1 ist es bekannt, eine elektronische Steuereinheit für eine hydrostatische Maschine unmittelbar an der damit anzusteuernden hydrostatischen Maschine anzuordnen. Die dezentrale Anordnung von Steuergeräten in einem hydrostatischen System hat dabei den Vorteil, dass die Kabelwege zwischen den in der hydrostatischen Maschine vorgesehenen Sensoren und der elektronischen Steuereinheit kurz sind. Ferner kann die hydrostatische Steuereinheit unmittelbar dort angeordnet werden, wo die Steuersignale zur Steuerung der Maschine wirksam werden. In der in der DE 10 2005 037 620 A1 gezeigten Maschine ist hierzu die elektronische Steuereinheit unmittelbar an der Verstellvorrichtung angeordnet.From the DE 10 2005 037 620 A1 It is known to arrange an electronic control unit for a hydrostatic machine directly to the thus to be controlled hydrostatic machine. The decentralized arrangement of control units in a hydrostatic system has the advantage that the cable paths between the sensors provided in the hydrostatic machine and the electronic control unit are short. Furthermore, the hydrostatic control unit can be arranged directly where the control signals for controlling the machine take effect. In the in the DE 10 2005 037 620 A1 For this purpose, the electronic control unit is arranged directly on the adjusting device.
Nachteilig bei einer solchen Anordnung von Steuereinheiten, sogenannten OBEs („On Board Electronic“) ist es, dass die Elektronik nur sehr schwer von den Schwingungen der hydrostatischen Maschine entkoppelt werden kann. Diese Vibrationen führen jedoch häufig zu einem vorzeitigen Ausfall der Steuerungselektronik.A disadvantage of such an arrangement of control units, so-called OBEs ("on-board electronic") is that the electronics can be very difficult to decouple from the vibrations of the hydrostatic machine. However, these vibrations often lead to premature failure of the control electronics.
Aus der DE 102 29 946 A1 ist ein Verfahren zur Prüfung elektronischer Baugruppen bekannt, bei welchem diese mit Vibrationen beaufschlag werden. Aus der DE 696 28 802 T2 ist ein Verfahren zur Analyse von rotierenden Maschinen bekannt, bei dem mittels eines Sensors die Vibrationen der Maschine gemessen werden. Aus der DE 102 10 212 A1 ist ein Aktuator zur Ansteuerung eines Antriebsmotors bekannt.From the DE 102 29 946 A1 a method for testing electronic assemblies is known in which they are acted upon by vibrations. From the DE 696 28 802 T2 For example, a method for analyzing rotating machines is known in which the vibrations of the machine are measured by means of a sensor. From the DE 102 10 212 A1 an actuator for driving a drive motor is known.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Steuereinheit sowie eine hydrostatische Maschine sowie ein Verfahren zu schaffen, durch die bzw. durch das die aufgrund von Vibrationen auftretende Belastung erfasst werden kann.It is therefore an object of the invention to provide an electronic control unit and a hydrostatic machine and a method by which or by which the load occurring due to vibrations can be detected.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße elektronische Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die erfindungsgemäße hydrostatische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie dem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.The object is achieved by the electronic control unit according to the invention with the features of claim 1 and the hydrostatic machine according to the invention with the features of claim 7 and the method with the features of claim 14.
Die erfindungsgemäße Steuereinheit für eine hydrostatische Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit eine Auswerteeinheit zur Ermittlung der Vibrationsbelastung aufweist. In entsprechender Weise weist die hydrostatische Maschine eine sogenannte OBE (On Board Electronic), also eine unmittelbar an der hydrostatischen Maschine angeordnete Steuereinheit auf. Dabei ist die elektronische Steuereinheit ebenfalls mit der Auswerteeinheit zur Ermittlung der Vibrationsbelastung verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung einer Vibrationsbelastung einer hydrostatischen Kolbenmaschine weist folgende wesentlichen Schritte auf: Ein Vibrationsbelastungswert wird in Abhängigkeit von einer Betriebszustandsgröße einer hydrostatischen Kolbenmaschine gespeichert. Die zumindest eine Betriebszustandsgröße wird im Betrieb der hydrostatischen Kolbenmaschine erfasst. Der zugeordnete Vibrationsbelastungswert wird davon abhängig ermittelt. Zur Ausführung dieser Schritte wird vorab, d. h. im Labor bzw. auf einem Prüfstand, ein Kennfeld erstellt und gespeichert, welches Vibrationsbelastungswerte in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebszustandsgrößenwerten darstellt. Die Betriebszustandsgrößenwerte können dabei zu einer Betriebszustandsgröße oder zu mehreren Betriebszustandsgrößen gehören. Zur Ermittlung eines oder mehrerer Vibrationsbelastungswerte unter Berücksichtigung des Kennfelds, werden eine oder mehrere Betriebszustandsgrößenwerte erfasst und verwendet. Unter Berücksichtigung des erfassten Betriebszustandsgrößenwerts bzw. der erfassten Betriebszustandsgrößenwerte werden der bzw. die gemäß dem Kennfeld zugeordneten Vibrationsbelastungswert(e) ermittelt. Auf diese Weise kann eine angemessene Vibrationsbelastung ermittelt und mit ihr eine Restlebensdauer abgeschätzt und/oder ermittelt werden. Als Betriebszustandsgrößen können z. B. OBE-Standardgrößen (Druck, Drehzahl, Schwenkwinkel usw.) und/oder Belastungsgrößen wie z. B. Temperatur, Temperaturänderungsrate (bzw. Temperaturhub pro Zeit), Arbeitsleitungsdruck bzw. Druckmitteltemperatur verwendet werden.The control unit according to the invention for a hydrostatic machine is characterized in that the electronic control unit has an evaluation unit for determining the vibration load. In a corresponding manner, the hydrostatic machine has a so-called OBE (on-board electronic), ie a control unit arranged directly on the hydrostatic machine. In this case, the electronic control unit is also connected to the evaluation unit for determining the vibration load. The inventive method for determining a vibration load of a hydrostatic piston engine has the following essential steps: A vibration load value is stored as a function of an operating state variable of a hydrostatic piston engine. The at least one operating state variable is detected during operation of the hydrostatic piston machine. The assigned vibration load value is determined as a function thereof. To perform these steps, advance, i. H. in the laboratory or on a test bench, a map is created and stored, which represents vibration load values as a function of one or more operating state variable values. The operating state variable values may belong to an operating state variable or to a plurality of operating state variables. To determine one or more vibration load values taking into account the characteristic map, one or more operating state variable values are detected and used. Taking into account the detected operating state variable value or the detected operating state state variable values, the vibration load value (e) assigned according to the characteristic map is determined. In this way, an appropriate vibration load can be determined and used to estimate and / or determine a remaining service life. As operating state variables z. B. OBE standard sizes (pressure, speed, swivel angle, etc.) and / or load sizes such. As temperature, rate of change of temperature (or temperature stroke per time), working line pressure or pressure medium temperature can be used.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinheit und der erfindungsgemäßen hydrostatischen Maschine angegeben.In the dependent claims advantageous developments of the electronic control unit according to the invention and the hydrostatic machine according to the invention are given.
Insbesondere ist es vorteilhaft, innerhalb der Auswerteeinheit gleichzeitig die Restlebensdauer, die sich unter Berücksichtigung der ermittelten Vibrationsbelastung bzw. die Vibrationsbelastung repräsentierende Vibrationsbelastungswerte ergibt, zu ermitteln. Dazu ist die Auswerteeinheit so eingerichtet, dass sie ausgehend von einer theoretischen Lebensdauer, dargestellt durch einen Lebensdauerwert, der elektronischen Steuereinheit unter Berücksichtigung der ermittelten Vibrationsbelastung, dargestellt durch Vibrationsbelastungswerte, die verbleibende Restlebensdauer ermittelt. Die Restlebensdauer kann nicht nur durch die Vibrationsbelastung, sondern auch durch die Belastungsgrößen bzw. Betriebszustandsgrößen Beschleunigung, Temperatur und/oder Temperaturänderungsrate oder Temperaturhub pro Zeit, beeinflusst werden. Diese Belastungsgrößen oder Betriebszustandsgrößen können von der Auswerteeinheit zur Ermittlung der verbleibenden Restlebensdauer eingelesen und berücksichtigt werden. Eine Temperatur und eine Temperaturänderungsrate oder Temperaturhub pro Zeit können mittels Sensoren (z. B. einem Temperatursensor) ermittelt und die entsprechende Information an die Auswerteeinheit übermittelt werden.In particular, it is advantageous to determine within the evaluation unit at the same time the remaining service life, which results in consideration of the determined vibration load or the vibration load representing vibration load values. For this purpose, the evaluation unit is set up so that, based on a theoretical lifetime, represented by a lifetime value, the electronic control unit determines the remaining service life, taking into account the determined vibration load, represented by vibration load values. The remaining service life can not only by the vibration load, but also by the load variables or operating state variables acceleration, temperature and / or temperature change rate or temperature increase per time, to be influenced. These load variables or operating state variables can be read in and taken into account by the evaluation unit for determining the remaining remaining service life. A temperature and a temperature change rate or temperature deviation per time can be determined by means of sensors (eg a temperature sensor) and the corresponding information transmitted to the evaluation unit.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Vibrationsbelastung unter Berücksichtigung von gemessenen OBE-Standardgrößen, d. h. Betriebszustandsgrößen, und eines vorab ermittelten Vibrationsbelastungs-Kennfelds ermittelt, welches Vibrationsbelastungswerte in Abhängigkeit von Betriebszustandsgrößenwerten darstellt.In one embodiment, the vibration load is calculated taking into account measured OBE standard quantities, i. H. Operating state variables, and determines a predetermined vibration load map, which represents vibration load values in dependence on operating state size values.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die elektronische Steuereinheit zur Ermittlung einer Vibrationsbelastung einen Beschleunigungssensor auf, welcher mit der Auswerteeinheit verbunden ist.In a further embodiment, the electronic control unit for determining a vibration load on an acceleration sensor, which is connected to the evaluation unit.
Eine solche Anordnung des Beschleunigungssensors in der elektronischen Steuereinheit ist insbesondere bei sogenannter „On Board Electronic“ sinnvoll. Aber auch bei einem extern angeordneten Steuergerät kann der Beschleunigungssensor zum Ermitteln der auftretenden Vibrationsbelastung vorteilhaft eingesetzt werden, da selbst dann, wenn eine unmittelbare Anordnung an der hydrostatischen Maschine nicht erfolgt, durch Schwingungsübertragung im Fahrzeug, beispielsweise einem Bagger, das Steuergerät einer Vibrationsbelastung ausgesetzt ist. Die dann gemessene Vibrationsbelastung kann auf eine Vibrationsbelastung der hydrostatischen Maschine umgerechnet werden, so dass die ursprüngliche Vibrationsbelastung an der hydrostatischen Maschine ermittelt und bekannt ist.Such an arrangement of the acceleration sensor in the electronic control unit is particularly useful in so-called "on-board electronic". But even with an externally arranged control unit, the acceleration sensor for determining the occurring vibration load can be used advantageously, since even if a direct arrangement on the hydrostatic machine does not occur, by vibration transmission in the vehicle, such as an excavator, the controller is exposed to a vibration load. The then measured vibration load can be converted to a vibration load of the hydrostatic machine, so that the original vibration load on the hydrostatic machine is determined and known.
Durch die Erfassung der Beschleunigungskraft mittels des Beschleunigungssensors und der Auswertung der erfassten Beschleunigungskräfte mittels der Auswerteeinheit lässt sich somit die Vibrationsbelastung bestimmen. Die sonst üblicherweise unbekannte Einflussgröße der Vibrationsbelastung kann somit erfasst werden.By detecting the acceleration force by means of the acceleration sensor and the evaluation of the detected acceleration forces by means of the evaluation unit, it is thus possible to determine the vibration load. The otherwise usually unknown influencing variable of the vibration load can thus be detected.
Besonders bevorzugt ist der Beschleunigungssensor unmittelbar auf der Leiterplatte der elektronischen Steuereinheit angeordnet. Die Anordnung des Beschleunigungssensors direkt auf der Leiterplatte hat den Vorteil, dass beispielsweise dämpfende Einflüsse, die sich durch das Gehäuse der elektronischen Steuereinheit ergeben können, mit berücksichtigt werden.Particularly preferably, the acceleration sensor is arranged directly on the printed circuit board of the electronic control unit. The arrangement of the acceleration sensor directly on the circuit board has the advantage that, for example, damping influences, which can result from the housing of the electronic control unit, are taken into account.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Beschleunigungssensor an einem Gehäuse der elektronischen Steuereinheit angeordnet. Eine solche Anordnung an dem Gehäuse kann beispielsweise auch auf der Außenseite vorgesehen werden. Der Beschleunigungssensor kann dann nachgerüstet werden. Häufig ist an einem elektronischen Steuergerät noch ein freier Eingang vorhanden, so dass im Zuge eines Firmware-Upgrades ein geeigneter Algorithmus zur Auswertung der Messdaten eines Beschleunigungssensors aufgespielt werden kann. In diesem Fall kann dann ein freier Eingang dazu verwendet werden, einen an dem Gehäuse nachgerüsteten Beschleunigungssensor mit der elektronischen Steuereinheit beziehungsweise deren Auswerteeinheit zu verbinden.According to another preferred embodiment, the acceleration sensor is arranged on a housing of the electronic control unit. Such an arrangement on the housing may for example also be provided on the outside. The acceleration sensor can then be retrofitted. Often there is still a free input to an electronic control unit, so that in the course of a firmware upgrade, a suitable algorithm for evaluating the measurement data of an acceleration sensor can be installed. In this case, a free input can then be used to connect an acceleration sensor retrofitted to the housing to the electronic control unit or its evaluation unit.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor unmittelbar an der hydrostatischen Maschine selbst angeordnet. Dadurch lässt sich zwar lediglich die Vibration der hydrostatischen Maschine selbst erfassen, die dabei gewonnenen Daten sind allerdings vorteilhaft bei der Festlegung von Prüfalgorithmen in der Entwicklung verwendbar. Es ist ferner auch eine Kombination von mehreren Beschleunigungssensoren denkbar. Auf diese Weise lässt sich im Betrieb einer hydrostatischen Kolbenmaschine unmittelbar der Zusammenhang zwischen der Vibration der hydrostatischen Kolbenmaschine und der Vibrationsbelastung der Leiterplatte der elektronischen Steuereinheit erfassen.According to another preferred embodiment, the acceleration sensor is arranged directly on the hydrostatic machine itself. Although this makes it possible to detect only the vibration of the hydrostatic machine itself, the data obtained can be used advantageously in the definition of test algorithms in development. Furthermore, a combination of a plurality of acceleration sensors is also conceivable. In this way, the relationship between the vibration of the hydrostatic piston engine and the vibration load of the circuit board of the electronic control unit can be detected directly during operation of a hydrostatic piston engine.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Regelung einer hydrostatischen Kolbenmaschine;
- 2 eine Seitenansicht einer hydrostatischen Kolbenmaschine mit einer daran angebauten erfindungsgemäßen Regelvorrichtung;
- 3 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung; und
- 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinheit.
A preferred embodiment of the control device according to the invention is shown in the drawing and will be explained in more detail in the following description. Show it: - 1 a schematic representation of a control of a hydrostatic piston engine;
- 2 a side view of a hydrostatic piston engine with an attached control device according to the invention;
- 3 a sectional view through a control device according to the invention; and
- 4 a block diagram of an electronic control unit according to the invention.
Bevor auf die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Regelvorrichtung eingegangen wird, soll zunächst anhand des schematischen Schaltplans der 1 erläutert werden, welche Aufgaben durch die Regelvorrichtung erfüllt werden müssen. In der 1 ist eine hydrostatische Kolbenmaschine 1 als verstellbare Pumpe ausgeführt. Die hydrostatische Kolbenmaschine 1 wird über eine Triebwelle 2 angetrieben. Als Antriebsmaschine dient beispielsweise ein Dieselmotor einer Arbeitsmaschine.Before discussing the embodiment of a control device according to the invention, will first be based on the schematic circuit diagram of 1 explained which tasks must be fulfilled by the control device. In the 1 is a hydrostatic piston engine 1 designed as an adjustable pump. The hydrostatic piston machine 1 is about a drive shaft 2 driven. As a prime mover, for example, a diesel engine of a working machine is used.
Auf den Verstellmechanismus der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 wirkt eine Verstellvorrichtung 3. Die Verstellvorrichtung 3 weist einen Zylinder 4 auf, in dem längs verschieblich ein Stellkolben 5 angeordnet ist. Der Stellkolben 5 weist zwei entgegengesetzte Stelldruckflächen auf, mit denen der Zylinder 4 in eine erste Stelldruckkammer 6 und eine zweite Stelldruckkammer 7 geteilt wird. Zum Übertragen der Stellbewegung des Stellkolbens 5 ist eine Kolbenstange 8 vorgesehen, die mechanisch mit dem Stellmechanismus der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 gekoppelt ist.On the adjustment mechanism of the hydrostatic piston engine 1 one acts adjustment 3 , The adjusting device 3 has a cylinder 4 on, in the longitudinally displaceable a control piston 5 is arranged. The adjusting piston 5 has two opposite Stelldruckflächen, with which the cylinder 4 in a first actuating pressure chamber 6 and a second actuating pressure chamber 7 is shared. For transmitting the adjusting movement of the adjusting piston 5 is a piston rod 8th provided mechanically with the adjusting mechanism of the hydrostatic piston engine 1 is coupled.
Die Stellbewegung des Stellkolbens 5 wird durch Einstellen entsprechender Stelldrücke in der ersten Stelldruckkammer 6 und der zweiten Stelldruckkammer 7 erzeugt. Zum Einstellen der Stelldrücke ist ein Stelldruckregelventil 9 vorgesehen, welches über eine erste Stelldruckleitung 10 und eine zweite Stelldruckleitung 11 die erste Stelldruckkammer 6 bzw. die zweite Stelldruckkammer 7 mit einem einstellbaren Druck beaufschlagt. Das Stelldruckregelventil 9 ist entweder wie in 1 dargestellt ein 4/3-Wegeventil, durch welches die erste Stelldruckleitung 10 bzw. die zweite Stelldruckleitung 11 wechselweise mit einer Druckzuführungsleitung 12 oder einer Entspannungsleitung 13 verbindbar ist, oder durch zwei Druckreduzierer realisiert. Über die Entspannungsleitung 13 wird aus einer der Stelldruckkammern 6, 7 abgeführtes Druckmittel in das Tankvolumen 14 entspannt. Das Stelldruckregelventil 9 ist kontinuierlich zwischen seinen beiden Endpositionen verstellbar. Die Position des Stelldruckregelventils 9 wird durch einen ersten Elektromagneten 15 und einen zweiten Elektromagneten 16 festgelegt.The adjusting movement of the adjusting piston 5 is set by adjusting appropriate set pressures in the first control pressure chamber 6 and the second adjusting pressure chamber 7 generated. To set the control pressures is a signal pressure control valve 9 provided, which via a first control pressure line 10 and a second actuating pressure line 11 the first adjusting pressure chamber 6 or the second adjusting pressure chamber 7 subjected to an adjustable pressure. The signal pressure control valve 9 is either like in 1 illustrated a 4/3-way valve, through which the first control pressure line 10 or the second control pressure line 11 alternately with a pressure supply line 12 or a relaxation line 13 is connectable, or realized by two pressure reducer. About the relaxation line 13 becomes from one of the adjusting pressure chambers 6 . 7 discharged pressure medium in the tank volume 14 relaxed. The signal pressure control valve 9 is continuously adjustable between its two end positions. The position of the signal pressure control valve 9 is through a first electromagnet 15 and a second electromagnet 16 established.
Die Stellsignale für die Elektromagneten 15, 16 werden durch eine elektronische Steuereinheit 17 erzeugt und den Elektromagneten 15, 16 über Stellsignalleitungen 18 bzw. 19 übermittelt.The actuating signals for the electromagnets 15 . 16 be through an electronic control unit 17 generated and the electromagnet 15 . 16 via control signal lines 18 respectively. 19 transmitted.
Um die Stellsignale für den ersten Elektromagneten 15 bzw. den zweiten Elektromagneten 16 bestimmen zu können, werden der elektronischen Steuereinheit 17 verschiedene Eingangsgrößen zugeführt. Neben der zentralen Eingangsgröße, die beispielsweise durch eine Fahrhebelvorgabe eines Bedieners über eine Leitung 20 zugeführt wird, sind dies z. B. Größen der hydraulischen Anlage selbst. Zusätzlich zu der nicht in der 1 eigens dargestellten Erfassung der in den Arbeitsleitungen 25, 26 herrschenden Drücke ist für eine Festlegung der Stellsignale für den ersten Elektromagneten 15 sowie den zweiten Elektromagneten 16 auch die Erfassung der tatsächlichen Stellposition des Stellkolbens 5 erforderlich.To the actuating signals for the first electromagnet 15 or the second electromagnet 16 be able to determine the electronic control unit 17 supplied different input variables. In addition to the central input, which, for example, by a driving lever specification of an operator via a line 20 is supplied, these are z. B. sizes of the hydraulic system itself. In addition to not in the 1 specially recorded detection in the working lines 25 , 26 prevailing pressures is for a determination of the control signals for the first electromagnet 15 and the second electromagnet 16 also the detection of the actual parking position of the actuating piston 5 required.
Die tatsächliche Stellposition des Stellkolbens 5 korrespondiert mit dem eingestellten Schluck- bzw. Fördervolumen der hydrostatischen Kolbenmaschine 1. In der schematischen Darstellung der 1 ist hierzu ein Sensorelement 22 vorgesehen, welches über eine Messleitung 21 die erfasste Position der zentralen Recheneinheit der elektronischen Steuereinheit 17 übermittelt. Die Darstellung der Erfassung der Stellposition des Stellkolbens 5 außerhalb der elektronischen Steuereinheit 17 ist in der 1 lediglich zum besseren Verständnis gewählt. Tatsächlich ist bei der bevorzugten Regelvorrichtung die Positionserfassung in die Regelvorrichtung integriert. Weiterhin wird vorzugsweise die Ist-Temperatur der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 durch einen Temperatursensor 24 ermittelt und über eine Messleitung 23 wiederum dem Rechner der elektronischen Steuereinheit 17 übermittelt. Auch die Ermittlung der Temperatur erfolgt bei der gezeigten Regelvorrichtung vorzugsweise innerhalb der elektronischen Steuereinheit 17 und ist lediglich zu Illustrationszwecken durch ein Temperatursensorelement an der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 dargestellt. Dementsprechend werden die Messleitungen 21 und 23 bei der Regelvorrichtung vorzugsweise durch Leiterbahnen auf einer Platine der elektronischen Steuereinheit 17 gebildet und die Sensoren sind auf der Leiterplatte angeordnet.The actual positioning position of the actuating piston 5 corresponds to the set displacement or delivery volume of the hydrostatic piston engine 1 , In the schematic representation of 1 this is a sensor element 22 provided, which via a measuring line 21 the detected position of the central processing unit of the electronic control unit 17 transmitted. The representation of the detection of the actuating position of the actuating piston 5 outside the electronic control unit 17 is in the 1 chosen only for better understanding. In fact, in the preferred control device, the position detection is integrated into the control device. Furthermore, preferably the actual temperature of the hydrostatic piston engine 1 through a temperature sensor 24 determined and via a measuring line 23 turn the computer of the electronic control unit 17 transmitted. The determination of the temperature is preferably carried out in the control device shown within the electronic control unit 17 and is for purposes of illustration only by a temperature sensing element on the hydrostatic piston engine 1 shown. Accordingly, the test leads 21 and 23 in the control device, preferably by printed conductors on a board of the electronic control unit 17 formed and the sensors are arranged on the circuit board.
In der 2 ist die Anordnung der Regelvorrichtung an einer hydrostatischen Kolbenmaschine 27 dargestellt. Die 2 zeigt eine Seitenansicht einer hydrostatischen Kolbenmaschine 27 mit einem Gehäuse 28. Aus dem Gehäuse 28 ragt die Triebwelle 2 heraus. In einem Gehäuseabschnitt ist eine Verstellvorrichtung mit dem Stellkolben 5 ausgebildet, die durch einen Deckel 29 verschlossen ist. Bei der in der 2 dargestellten hydrostatischen Kolbenmaschine 27 führt der Stellkolben 5 eine lineare Stellbewegung aus, die senkrecht zu der Zeichenebene verläuft. Die Regelvorrichtung 30, die bei dem bevorzugten, in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine integrierte Baugruppe mit dem Steuerdruckregelventil 9 bildet, ist seitlich an einem Gehäuseteil 32 angeordnet. Die Regelvorrichtung 30, bei der in der 2 die Stirnseite des Elektromagneten 15 zu sehen ist, wird vorzugsweise mit dem Gehäuseteil 32 verschraubt. Der Stellkolben 5 weist eine Ausnehmung auf, in die ein aus dem Gehäuse der Regelvorrichtung 30 herausragender Rückführhebel eingreift. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 noch verdeutlicht.In the 2 is the arrangement of the control device on a hydrostatic piston engine 27 shown. The 2 shows a side view of a hydrostatic piston engine 27 with a housing 28 , From the case 28 towers the shoot 2 out. In a housing section is an adjusting device with the actuating piston 5 formed by a lid 29 is closed. When in the 2 illustrated hydrostatic piston engine 27 leads the actuator piston 5 a linear actuator movement, which is perpendicular to the plane of the drawing. The control device 30 which in the preferred, in the 2 illustrated embodiment, an integrated assembly with the control pressure control valve 9 forms is laterally on a housing part 32 arranged. The control device 30 , in the in the 2 the front side of the electromagnet 15 can be seen, is preferably with the housing part 32 screwed. The adjusting piston 5 has a recess into which a from the housing of the control device 30 outstanding return lever engages. This will be explained below with reference to the 3 and 4 still clarified.
Die 3 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Regelvorrichtung 30. Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung 30 weist ein erstes Gehäuseteil 33 und ein zweites Gehäuseteil 34 auf. In dem ersten Gehäuseteil 33 und dem zweiten Gehäuseteil 34 ist eine gemeinsame, gestufte Ausnehmung 35 eingebracht, in welcher eine Welle 61 angeordnet ist. Das erste Gehäuseteil 33 dient dabei gleichzeitig als Deckel für das zweite Gehäuseteil 34. Ein Eindringen von Druckmittel in das erste Gehäuseteil 33 aus dem zweiten Gehäuseteil 34 ist damit ausgeschlossen und die Gehäuseteile 33, 34 sind gegeneinander abgedichtet. Die Welle 61 bildet zusammen mit einem Rückführhebel 36 ein Rückführelement aus. An seinem von der Welle 61 abgewandten Ende weist der Rückführhebel 36 einen verdickten, als Kopf 37 ausgebildeten Bereich auf, mit dem er in den Stellkolben 5 der Verstellvorrichtung 3 eingreift. Die Lage des Stellkolbens 5 ist dabei so gewählt, dass er sich senkrecht zu der Zeichenebene linear bewegt. Zum Abgreifen der Stellposition des Stellkolbens 5 wird durch die Stellbewegung des Stellkolbens 5 der Rückführhebel 36 um die Achse der Welle 61 gedreht.The 3 shows a section through the control device according to the invention 30 , The control device according to the invention 30 has a first housing part 33 and a second housing part 34 on. In the first housing part 33 and the second housing part 34 is a common, stepped recess 35 introduced, in which a wave 61 is arranged. The first housing part 33 serves at the same time as a cover for the second housing part 34 , An intrusion of pressure medium in the first housing part 33 from the second housing part 34 is thus excluded and the housing parts 33 . 34 are against each other sealed. The wave 61 forms together with a return lever 36 a return element. At his from the wave 61 opposite end has the return lever 36 a thickened, as a head 37 trained area, with which he is in the actuator piston 5 the adjusting device 3 intervenes. The position of the actuator piston 5 is chosen so that it moves linearly perpendicular to the plane of the drawing. For picking up the setting position of the adjusting piston 5 is due to the actuating movement of the actuating piston 5 the return lever 36 around the axis of the shaft 61 turned.
Der Rückführhebel 36 weist ein Auge 38 auf, welches von der Welle 61 durchdrungen wird. Die Geometrie des Auges 38 und die Geometrie der Welle 61 an dieser Stelle sind so gewählt, dass eine Drehbewegung des Rückführhebels 36 eine Drehung der Welle 61 in der Ausnehmung 35 bedeutet. An ihrem rückführhebelseitigen Ende weist die Welle 61 einen zapfenförmigen Fortsatz auf, der in eine Sackbohrung 39 des zweiten Gehäuseteils 34 eingreift und somit eine verbesserte Lagerung der Welle 61 ermöglicht. Zwischen dem Rückführhebel 36 und einer Wand 34' des zweiten Gehäuseteils 34 ist eine Anlaufscheibe 40 angeordnet, um die Reibung zwischen dem Rückführhebel 36 und der Wand 34' möglichst gering zu halten. Auf die Anlaufscheibe 40 kann auch verzichtet werden. In einem weiteren an dem erläuterten Ausführungsbeispiel angelehnten Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung 30 ist daher keine Anlaufscheibe 40 angeordnet.The return lever 36 has an eye 38 on which of the shaft 61 is penetrated. The geometry of the eye 38 and the geometry of the shaft 61 at this point are chosen so that a rotational movement of the return lever 36 a rotation of the shaft 61 in the recess 35 means. At its Rückführhebelseitigen end, the shaft 61 a peg-shaped extension, which is in a blind hole 39 of the second housing part 34 engages and thus improved storage of the shaft 61 allows. Between the return lever 36 and a wall 34 ' of the second housing part 34 is a thrust washer 40 arranged to reduce the friction between the return lever 36 and the wall 34 ' keep as low as possible. On the thrust washer 40 can also be dispensed with. In a further embodiment of the control device which is similar to the exemplary embodiment explained 30 is therefore not a thrust washer 40 arranged.
An dem von der Verbindung zu dem Rückführhebel 36 abgewandten Ende der Welle 61 ist eine Magnetaufnahme 41 ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Magnetaufnahme 41 an der Stirnseite der Welle 61 durch eine eingefräste Nut realisiert. In diese Nut wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Magnet eingesetzt. Der Magnet ist vorzugsweise als Permanentmagnet ausgeführt.At the of the connection to the return lever 36 opposite end of the shaft 61 is a magnetic recording 41 educated. In the illustrated embodiment, the magnetic recording 41 at the front of the shaft 61 realized by a milled groove. In this groove, a magnet not shown in the drawing is used. The magnet is preferably designed as a permanent magnet.
Bei der in der 3 dargestellten neutralen Position, die beispielsweise einer Nullhubeinstellung der hydrostatischen Kolbenmaschine entspricht, verläuft z. B. die N-S-Achse eines eingesetzten Magneten senkrecht zu der Zeichenebene. Die Position des in die Magnetaufnahme 41 eingesetzten Magneten wird durch ein Sensorelement 42 erfasst. Das Sensorelement 42 ist auf einer Leiterplatte 43 der elektronischen Steuereinheit 17 angeordnet. Daneben ist ein Beschleunigungssensor 71 auf der Leiterplatte 43 vorgesehen. Auf der Leiterplatte 43 ist zudem die zentrale Recheneinheit 44 der elektronischen Steuereinheit 17 zum Ermitteln der Stellsignale angeordnet. Die Leiterplatte 43 wird durch einen ersten Abstandshalter 45 und einen zweiten Abstandshalter 46, die über einen ersten Zapfen 47 bzw. einen zweiten Zapfen 48 in dem ersten Gehäusesteil 33 eingesetzt sind, gehalten. Gleichzeitig wird durch den ersten Abstandshalter 45 und dem zweiten Abstandshalter 46 ein Steckergehäuse 49 in einer Ausnehmung 63 des ersten Gehäuseteils 33 fixiert. Das Steckergehäuse 49 ist vorzugsweise als Kunststoffspritzteil ausgebildet, wobei die Anschlussstifte 50 durch das Kunststoffspritzteil umspritzt sind und somit das Innere der elektronischen Steuereinheit 17 z. B. gegen Feuchtigkeit der Umgebung abdichten. Die Ebene, in der die Leiterplatte 43 angeordnet ist, liegt vorzugsweise senkrecht zu der Drehachse der Welle 61. Dadurch lässt sich die ohnehin wegen des Ventils erforderliche Bauhöhe nutzen, um einen Anschlussstecker auf der der Kolbenmaschine zugewandten Seite der elektronischen Steuereinheit 17 anzubringen.When in the 3 shown neutral position, which corresponds for example to a zero stroke of the hydrostatic piston engine, z. B. the NS axis of an inserted magnet perpendicular to the plane. The position of the magnet in the recording 41 used magnet is detected by a sensor element 42. The sensor element 42 is on a circuit board 43 the electronic control unit 17 arranged. Next to it is an acceleration sensor 71 on the circuit board 43 intended. On the circuit board 43 is also the central processing unit 44 the electronic control unit 17 arranged to determine the control signals. The circuit board 43 is through a first spacer 45 and a second spacer 46 that over a first pin 47 or a second pin 48 in the first housing part 33 are used, held. At the same time, the first spacer 45 and the second spacer 46 a plug housing 49 in a recess 63 of the first housing part 33 fixed. The connector housing 49 is preferably designed as a plastic injection molded part, wherein the connecting pins 50 are encapsulated by the plastic injection molded part and thus the interior of the electronic control unit 17 z. B. seal against moisture of the environment. The plane in which the circuit board 43 is arranged, is preferably perpendicular to the axis of rotation of the shaft 61 , As a result, the height required anyway because of the valve can be used to connect a connector on the side of the electronic control unit facing the piston engine 17 to install.
In dem ersten Gehäuseteil 33 ist ein Aufnahmeraum 64 zur Aufnahme der elektronischen Steuereinheit 17 ausgebildet. Dieser Aufnahmeraum 64 wird durch einen Deckel 60 verschlossen, durch den gleichzeitig die Leiterplatte 43 niedergehalten und somit auf dem ersten Abstandshalter 45 und dem zweiten Abstandshalter 46 fixiert wird. Der Teil der Ausnehmung 35, der in dem ersten Gehäuseteil 33 ausgebildet ist, ist von außen in das erste Gehäuseteil 33 eingebracht und weist keine Verbindung zu dem Aufnahmeraum 64 auf. Die Abtastung der relativen Lage des in die Magnetaufnahme 41 eingesetzten Magneten durch das Sensorelement 42 erfolgt durch die Gehäusewand hindurch berührungslos. Hierzu dringen die Feldlinien des Permanentmagneten durch die Wandung des ersten Gehäuseteils 33 im Bereich zwischen der Magnetaufnahme 41 und dem Sensorselement 42 hindurch. Zur Erfassung der relativen Lage des Permanentmagneten ist das Sensorelement 42 vorzugsweise als Hall-Sensor ausgeführt, welcher vorzugsweise auf Winkeländerungen einer parallelen magnetischen Flussdichte reagiert. Alternativ kann auch das Sensorelement 42 als magnetoresistives Element ausgebildet sein.In the first housing part 33 is a recording room 64 for receiving the electronic control unit 17 educated. This recording room 64 is through a lid 60 closed, by the same time the circuit board 43 held down and thus on the first spacer 45 and the second spacer 46 is fixed. The part of the recess 35 in the first housing part 33 is formed, is from the outside into the first housing part 33 introduced and has no connection to the recording room 64 on. The scanning of the relative position of the magnet in the recording 41 inserted magnet through the sensor element 42 takes place contactlessly through the housing wall. For this purpose, the field lines of the permanent magnet penetrate through the wall of the first housing part 33 in the area between the magnet holder 41 and the sensor element 42 therethrough. For detecting the relative position of the permanent magnet is the sensor element 42 preferably designed as a Hall sensor, which preferably reacts to changes in angle of a parallel magnetic flux density. Alternatively, also the sensor element 42 be formed as a magnetoresistive element.
Zusätzlich zu der Ausnehmung 35 ist in dem zweiten Gehäuseteil 34 eine Ventilkolbenausnehmung 51 vorgesehen, in der ein Ventilkolben 52 längs verschieblich angeordnet ist. Die Ventilkolbenausnehmung 51 ist in dem geschnitten dargestellten Bereich mit einer Durchführung 53 verbunden, welche an einer Anlagefläche 54 des zweiten Gehäuseteils 34 ausmündet. Die Durchführung 53 steht senkrecht auf der Ausnehmung 35 und ermöglicht das Nachaußenführen des Rückführhebels 36 aus dem zweiten Gehäuseteil 34 heraus. Die an der Außenseite ausgebildete Anlagefläche 54 dient der Befestigung der Regelvorrichtung 30 an dem Gehäuseteil 32 der Verstellvorrichtung der hydrostatischen Kolbenmaschine 27.In addition to the recess 35 is in the second housing part 34 a valve piston recess 51 provided in which a valve piston 52 is arranged longitudinally displaceable. The valve piston recess 51 is in the section shown with a passage 53 connected, which at a contact surface 54 of the second housing part 34 opens. The implementation 53 is perpendicular to the recess 35 and allows Nachausßenführen the return lever 36 from the second housing part 34 out. The contact surface formed on the outside 54 serves to fasten the control device 30 on the housing part 32 the adjustment of the hydrostatic piston engine 27 ,
Ebenfalls mit der Durchführung 53 verbunden ist eine Bohrung 56, die sich wiederum mit einer Bohrung 57 kreuzt. Die Bohrungen 56, 57 dienen gemeinsam mit der Durchführung 53 der Rückführung von Druckmittel in Richtung eines nicht dargestellten Tankvolumens.Also with the implementation 53 connected is a hole 56 , in turn, with a hole 57 crosses. The holes 56 . 57 serve together with the implementation 53 the return of pressure medium in the direction of a tank volume, not shown.
Um ein Austreten von Leckagemittel aus dem zweiten Gehäuseteil 34 zu verhindern, ist die Bohrung 56 mit einem Stopfen 64 verschlossen. An der Anlagefläche 54 ragen Enden von Befestigungsschrauben 58 heraus, über die die Regelvorrichtung 30 mit dem Gehäuseteil 32 verschraubt werden kann. Zusätzlich ist ein Passstift 59 zu erkennen, über den die exakte Lage der Regelvorrichtung 30 bezüglich des Gehäuseteils 32 fixiert ist, um beispielsweise das sichere Abdichten von durch die Anlagefläche 54 geführten Stelldruckkanälen zu ermöglichen.To leakage of leakage agent from the second housing part 34 to prevent is the bore 56 with a stopper 64 locked. At the contact surface 54 protrude ends of mounting screws 58 out, over which the regulating device 30 with the housing part 32 can be screwed. In addition, a dowel pin 59 to recognize about the exact location of the control device 30 with respect to the housing part 32 is fixed, for example, the secure sealing of the contact surface 54 to allow guided signal pressure channels.
Die Verwendung von auf der Leiterplatte angeordneten Sensoren zur Temperatur- und Positionserfassung erlaubt ohne zusätzliche, externe Sensoren eine verbesserte Berücksichtigung von Betriebsparametern. Insbesondere kann softwareseitig eine Neutralposition variiert werden und ein temperaturabhängiges Rückschwenkverhalten realisiert werden.The use of arranged on the circuit board sensors for temperature and position detection allows without additional external sensors improved consideration of operating parameters. In particular, a neutral position can be varied on the software side and a temperature-dependent return pivoting behavior can be realized.
Die 4 zeigt noch einmal zur Verdeutlichung ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit 17 weist eine Schnittstelleneinheit 70 auf. Die Schnittstelleneinheit 70 ist mit den Kontaktstiften 50 verbunden und erhält hierüber Messsignale von externen Sensoren. Die externen Sensoren können beispielsweise in der hydrostatischen Maschine selbst oder aber an anderen Stellen in dem hydrostatischen Kreislauf angeordnet sein. Beispielsweise sind Druckaufnehmer in den Arbeitsleitungen oder Temperatursensoren in einem externen Tankvolumen denkbar.The 4 shows again for clarity a block diagram of the control unit according to the invention. The electronic control unit 17 has an interface unit 70 on. The interface unit 70 is with the pins 50 connected and receives hereby measuring signals from external sensors. The external sensors can be arranged, for example, in the hydrostatic machine itself or at other locations in the hydrostatic circuit. For example, pressure transducers in the working lines or temperature sensors in an external tank volume are conceivable.
Ferner ist mit der Schnittstelleneinheit 70 das Sensorelement 22 sowie der Temperatursensor 24 verbunden. Zusätzlich wird bei einer erfindungsgemäßen Ausführung der Steuereinheit 17 ein Beschleunigungssensor 71 mit der Schnittstelleneinheit 70 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 4 ist der Beschleunigungssensor 71 unmittelbar auf der Leiterplatte 43 angeordnet. Es können auch weitere Beschleunigungssensoren vorgesehen sein. Dabei kann insbesondere an der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 selbst ein Beschleunigungssensor angeordnet sein, um so den Zusammenhang zwischen den von der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 verursachten Vibrationen und den an der Leiterplatte 43 tatsächlich ankommenden Vibrationsbelastungen zu ermitteln. Ein solcher Zusammenhang kann in der Auswerteeinheit 70 ermittelt und in dem Speicher 73 als Kennfeld abgelegt werden, insbesondere als Übertragungsfunktion. Eine solche Anordnung von zwei Sensorelementen kann beispielsweise vorgesehen sein, um den Verschleiß von Dämpfungselementen, die die Vibrationsbelastung für die elektronische Steuereinheit 17 mindern sollen, zu detektieren.Further, with the interface unit 70 the sensor element 22 as well as the temperature sensor 24 connected. In addition, in an embodiment of the invention, the control unit 17 an acceleration sensor 71 with the interface unit 70 connected. In the illustrated embodiment of the 4 is the acceleration sensor 71 directly on the circuit board 43 arranged. It is also possible to provide further acceleration sensors. It can in particular on the hydrostatic piston engine 1 itself an acceleration sensor can be arranged, so as to the connection between those of the hydrostatic piston machine 1 caused vibrations and the on the circuit board 43 actually determine incoming vibration loads. Such a connection can be found in the evaluation unit 70 determined and stored in the memory 73 as a map, in particular as a transfer function. Such an arrangement of two sensor elements may be provided, for example, to reduce the wear of damping elements, the vibration load for the electronic control unit 17 should be able to detect.
Die Schnittstelleneinheit 70 ist mit der Auswerteeinheit 72 verbunden. Die Auswerteeinheit 72 verwendet die Daten des Beschleunigungssensors 71 zur Ermittlung einer Vibrationsbelastung auf die elektronische Steuereinheit 17. Wird anstelle des auf der Leiterplatte 43 angeordneten Beschleunigungssensors 71 dagegen ein externer Beschleunigungssensor beispielsweise an der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 verwendet, so ist bei der Ermittlung der Vibrationsbelastung eine Übertragungsfunktion, beispielsweise ein Dämpfungsfaktor im einfachsten Fall, des Gehäuses der elektronischen Steuereinheit 17 zu berücksichtigen. Diese Übertragungsfunktion ist vorzugsweise in dem Speicher 73 abgelegt.The interface unit 70 is with the evaluation unit 72 connected. The evaluation unit 72 uses the data of the acceleration sensor 71 for determining a vibration load on the electronic control unit 17 , Will replace the on the circuit board 43 arranged acceleration sensor 71 an external acceleration sensor, for example, on the hydrostatic piston engine 1 used in the determination of the vibration load is a transfer function, such as a damping factor in the simplest case, the housing of the electronic control unit 17 to take into account. This transfer function is preferably in the memory 73 stored.
Die ermittelte Vibrationsbelastung durch die Auswerteeinheit 72 wird einem Speicher 73 zugeführt, der hierzu mit der Auswerteeinheit 72 verbunden ist. Die ermittelte Vibrationsbelastung wird beispielsweise als Funktion der Zeit in dem Speicher 73 abgelegt. In besonders vorteilhafter Weise wird nicht nur die Vibrationsbelastung erfasst, sondern gleichzeitig werden die Betriebszustände durch zusätzliche Verarbeitung anderer Signale von Sensoren, wie beispielsweise Temperatur, Drehzahl, Arbeitsleitungsdruck oder Druckmitteltemperaturen gespeichert. Aufgrund des Zusammenhangs kann somit die Steuerung bei Neuentwicklungen optimiert werden, um besonders vibrationskritische Belastungen zu vermeiden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Vibrationsbelastung nicht nur erfasst und gespeichert, sondern es werden automatisch durch die zentrale Recheneinheit 44 Kennfeldbereiche starker Vibrationsbelastung vermieden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zunächst ein Zusammenhang zwischen bestimmten Vibrationsbelastungen und den zugehörigen Drehzahlen und Schwenkwinkeln sowie Drücken ermittelt wird und dann das Ansteuern eines solchen Betriebszustands der hydrostatischen Pumpe vermieden wird. Beispielsweise lässt sich bei einer Rücknahme des Schwenkwinkels bei gleichzeitiger Erhöhung der Drehzahl ein konstantes Fördervolumen realisieren, bei gleichzeitig möglicherweise verminderter Vibrationsbelastung. Auf diese Weise wird die Erkenntnis über die Vibrationsbelastung automatisch im laufenden Betrieb der Kolbenmaschine 1 ausgewertet und damit die effektive Gesamtbelastung für die elektronische Steuereinheit 17 reduziert. Dies führt unmittelbar zu einer Lebensdauererhöhung der elektronischen Steuereinheit 17.The determined vibration load by the evaluation unit 72 is supplied to a memory 73, which for this purpose with the evaluation 72 connected is. The determined vibration load, for example, as a function of time in the memory 73 stored. In a particularly advantageous manner, not only the vibration load is detected, but at the same time the operating conditions are stored by additional processing of other signals from sensors, such as temperature, speed, working line pressure or pressure medium temperatures. Due to the relationship, the control can thus be optimized for new developments in order to avoid particularly vibration-critical loads. According to a particularly preferred embodiment, the vibration load is not only detected and stored, but it is automatically by the central processing unit 44 Kennfeldbereiche strong vibration load avoided. This can be done, for example, by first determining a relationship between certain vibration loads and the associated rotational speeds and swivel angles as well as pressures, and then avoiding the triggering of such an operating state of the hydrostatic pump. For example, can be at a decrease in the swing angle while increasing the speed realize a constant displacement, at the same time possibly reduced vibration load. In this way, the knowledge about the vibration load automatically during operation of the piston engine 1 evaluated and thus the total effective load for the electronic control unit 17 reduced. This leads directly to a lifetime increase of the electronic control unit 17 ,
Andererseits kann auch die Vibrationsbelastung dazu verwendet werden, die Restlebensdauer zu ermitteln. Weitere Belastungsgrößen bzw. Betriebszustandsgrößen wie beispielsweise Temperatur, Temperaturänderungsrate (bzw. Temperaturhub pro Zeit), Drehzahl, Arbeitsleitungsdruck und/ oder Druckmitteltemperaturen, welche ebenfalls in dem Speicher 73 gespeichert sein können, können bei der Ermittlung der Restlebensdauer ebenfalls berücksichtigt werden. Zunächst wird eine Gesamtvibrationsbelastung beispielsweise durch Versuch oder ein Schadensmodell ermittelt. Die tatsächlich aufgetretene Vibrationsbelastung wird dann ermittelt und in Relation zu der bis zum Versagen zu erwartenden möglichen Vibrationsgesamtbelastung gesetzt. Unter Berücksichtigung dieses Verhältnisses wird dann die Restlebensdauer für die elektronische Steuereinheit 17 ermittelt.On the other hand, the vibration load can be used to determine the remaining life. Other load variables or operating state variables such as temperature, temperature change rate (or temperature stroke per time), speed, working line pressure and / or pressure medium temperatures, which also in the memory 73 can be stored, can also be taken into account in the determination of the remaining life. First, an overall vibration load is determined, for example, by trial or damage model. The actual vibration load is then determined and related to the total potential vibration load expected until failure. Taking this ratio into account, the remaining life for the electronic control unit becomes 17 determined.
Der Speicher 73 ist mit einer Speicherschnittstelle 74 verbunden. Über die Speicherschnittstelle 74 kann der in dem Speicher 73 abgespeicherte Wert für die ermittelte Vibrationsbelastung ausgelesen werden. Das Auslesen der Vibrationsbelastung hat den Vorteil, dass im Zuge von regelmäßigen Wartungsarbeiten der aktuelle Belastungsgrad bekannt ist und somit ein Rückschluss auf die zu erwartende Restlebensdauer gezogen werden kann. Die zentrale Recheneinheit 44 ist ferner mit einem Signalausgang 75 verbunden. Der Signalausgang 75 ist beispielsweise mit einer Verstellvorrichtung der hydrostatischen Kolbenmaschine 1 verbunden. Die zentrale Recheneinheit 44 übermittelt über den Signalausgang 75 die Steuersignale zum Einstellen des Fördervolumens der hydrostatischen Kolbenmaschine 1.The memory 73 is with a storage interface 74 connected. About the storage interface 74 can that be in the store 73 stored value for the determined vibration load to be read. The reading of the vibration load has the advantage that in the course of regular maintenance, the current load level is known and thus a conclusion on the expected remaining life can be drawn. The central processing unit 44 is also with a signal output 75 connected. The signal output 75 is for example with an adjustment of the hydrostatic piston engine 1 connected. The central processing unit 44 transmitted via the signal output 75 the control signals for adjusting the delivery volume of the hydrostatic piston engine 1 ,
Anstatt Beschleunigungssignale mittels des Beschleunigungssensors 71 zu erfassen, können vorab in dem Speicher 73 abgelegte Beschleunigungswerte ermittelt und verwendet werden. Die vorab abgelegte Beschleunigungswerte können in Kennfeld-Form als Vibrationsbelastungs-Kennfeld in Abhängigkeit von OBE-Standardgrößen bzw. Betriebszustandsgrößen (wie z. B. auch Drücke, Drehzahlen, Schwenkwinkel usw.) vorliegen. Diese Kennfelder können auf der Grundlage gemessener und zueinandergehöriger Beschleunigungssignale und OBE-Standardgrößen bzw. Betriebszustandsgrößen ermittelt werden, z. B. durch die Auswerteeinheit 72 und unter Verwendung des Speichers 73. Die Vibrationsbelastung kann dann mittels der Auswerteeinheit (72) unter Berücksichtigung von gemessenen OBE-Standardgrößen bzw. Betriebszustandsgrößen und eines Vibrationsbelastungs-Kennfelds, welches Vibrationsbelastungswerte in Abhängigkeit von Betriebszustandsgrößenwerten darstellt, ermittelt werden. Die Restlebensdauer kann dann durch die Auswerteeinheit (72) unter Berücksichtigung der auf diese Weise ermittelten Vibrationsbelastung bzw. Vibrationsbelastungswerte als Restlebensdauerwerte ermittelt werden.Instead of acceleration signals by means of the acceleration sensor 71 to capture in advance in the memory 73 stored acceleration values are determined and used. The previously stored acceleration values can be present in the form of a map as a vibration load characteristic field as a function of OBE standard variables or operating state variables (such as, for example, pressures, rotational speeds, swivel angles, etc.). These maps can be determined on the basis of measured and associated acceleration signals and OBE standard variables or operating state variables, eg. B. by the evaluation 72 and using the memory 73 , The vibration load can then be determined by means of the evaluation unit ( 72 ) taking into account measured OBE standard quantities or operating state variables and a vibration load characteristic map, which represents vibration load values as a function of operating state variable values. The remaining life can then be determined by the evaluation unit ( 72 ) are determined as residual life values, taking into account the vibration load or vibration load values determined in this way.
Bei Vorliegen eines Vibrationsbelastungs-Kennfelds kann ein Beschleunigungssensor 71 eingespart werden. Zur Ermittlung der Vibrationsbelastung werden dann mittels der Auswerteeinheit 72 und des Speichers 73 unter Berücksichtigung eines gespeicherten Vibrationsbelastungs-Kennfelds und gemessener OBE-Standardgrößen gespeicherte Beschleunigungswerte ermittelt. Z. B. im Labor durch Prüfstandsversuche ermittelte Vibrationsbelastungs-Kennfelder können auf weitere Platinen übertragen werden. Dadurch können in der Serie Beschleunigungssensoren eingespart werden. Geräte und ihre Wartungen sind dadurch vereinfacht. In einem Speicher gespeicherte Vibrationsbelastungs-Kennfelder können überschrieben werden. Z. B. können korrigierte und/oder gerätspezifische Vibrationsbelastungs-Kennfelder aufgespielt werden, welche z. B. durch einen provisorischen Einsatz eines Beschleunigungssensors 71, ermittelbar sind.In the presence of a vibration load map, an acceleration sensor 71 can be saved. To determine the vibration load then by means of the evaluation 72 and the memory 73 is determined by taking into account a stored vibration load map and measured OBE standard quantities. For example, in the laboratory by vibration tests determined vibration load maps can be transferred to other boards. This can be saved in the series acceleration sensors. Devices and their maintenance are simplified. Vibration load maps stored in a memory may be overwritten. For example, corrected and / or device-specific vibration load maps can be installed, which z. B. by a provisional use of an acceleration sensor 71 , are determinable.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr sind beliebige Kombinationen der in den Zeichnungen dargestellten und erläuterten Merkmale möglich.The invention is not limited to the illustrated embodiment. Rather, any combination of the illustrated and illustrated in the drawings features are possible.
