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Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Dokument
EP 2 119 610 A1 offenbart die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 10.
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DE 296 06 099 U1 offenbart eine hydraulische Hubvorrichtung für Flurförderzeuge, mit einem Hubzylinder für ein Lastaufnahmemittel, der von einer Hydraulikpumpe über eine steuerbare Ventilanordnung mit Hydraulikmedium versorgt wird, das einem Tank entnommen wird, einem elektrischen Pumpenmotor für die Hydraulikpumpe, die von einer Batterie versorgt wird und einer von Bedienelementen bedienbaren Steuervorrichtung für den Pumpenmotor und die Ventilanordnung, wobei der Hubzylinder, die Hydraulikpumpe, der Pumpenmotor, die Ventilanordnung und gegebenenfalls die Steuervorrichtung von einem Lagermodul gemeinsam gehalten werden und eine geschlossene Einheit bilden, die separat hergestellt lösbar in dem Rahmen des Flurförderzeugs einbaubar ist.
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DE 195 29 433 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung einer Steuerschaltung einer PWM-Ventilsteuerung, wobei die Steuerschaltung eine Vielzahl von induktive Lasten schaltende Endstufen aufweist, bei dem der durch die induktive Lasten fließende Strom durch getaktete Ansteuerung der Endstufen geregelt wird, wobei der in den Sperrphasen der Endstufen durch den Abbau der in den induktiven Lasten gespeicherten Energie hervorgerufene Strom über einen zu der Last parallelen, einen Schalter enthaltenden Strompfad geleitet wird, wobei der durch den Energieabbau in den induktiven Lasten hervorgerufene Abschalt- oder Freilaufstrom zumindest teilweise oder zeitweise zu einer Strommesseinrichtung umgeleitet und zur Überprüfung der Endstufe einschließlich der Last ausgewertet wird.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe eine Anordnung zur Bereitstellung wenigstens einer auf einer hydraulischen Energieübertragung basierenden Funktion sowie ein Verfahren zum Testen wenigstens eines Hydraulikventils in einer wenigstens eine hydraulisch angetriebene Funktion bereitstellenden Hydraulikanordnung bereitzustellen, welche eine erhöhte Sicherheit bieten.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschreiben.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung zur Bereitstellung wenigstens einer auf einer hydraulischen Energieübertragung basierenden Funktion, insbesondere einer Arbeits- oder Betriebsfunktion eines gewerblichen Fahrzeugs, etwa eines Gabelstaplers oder Flurförderzeugs, umfassend:
- - wenigstens eine unter Druck stehendes Hydraulikmedium bereitstellende, vorzugsweise eine Hydraulikpumpe umfassende Hydraulik-Druckquelle;
- - wenigstens eine die Arbeits- oder Betriebsfunktion bereitstellende Funktionsanordnung, die wenigstens einen Hydromotor oder/und wenigstens eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit umfasst;
- - eine hydraulische Leitungsanordnung, die von der Hydraulik-Druckquelle über wenigstens ein elektrisch ansteuerbares Hydraulikventil zu dem Hydromotor bzw. der Zylinder-Kolben-Einheit führt, wobei das Hydraulikventil in einem ersten Ventilzustand keine Hydraulik-Verbindung zwischen der Hydraulik-Druckquelle und dem Hydromotor bzw. der Zylinder-Kolben-Einheit herstellt und in wenigstens einem zweiten Ventilzustand eine Hydraulik-Verbindung zwischen der Hydraulik-Druckquelle und dem Hydromotor bzw. der Zylinder-Kolben-Einheit freigibt;
- - eine elektronische Steueranordnung, die dafür ausgeführt ist, in einem Normalbetriebsmodus durch elektrische Ansteuerung das wenigstens eine Hydraulikventil vom ersten in den oder einen zweiten Ventilzustand zu schalten, um die Arbeits- oder Betriebsfunktions anschalten und gewünschtenfalls eine Durchführungsweise der angeschalteten Arbeits- oder Betriebsfunktions über eine Stromstärke wenigstens eines dem Hydraulikventil zugeführten Ansteuerstroms zu steuern, und durch elektrische Ansteuerung oder/und Unterbrechung oder Beendigung der elektrischen Ansteuerung das wenigstens eine Hydraulikventil vom zweiten in den ersten Ventilzustand zu schalten, um die Arbeits- oder Betriebsfunktion zu unterbrechen oder abzuschalten,
wobei die elektrische Ansteuerung zum Schalten des Hydraulikventils vom ersten in den oder einen zweiten Ventilzustand die Zufuhr wenigstens eines elektrischen Ansteuerstroms zu dem Hydraulikventil umfasst, dessen Stromstärke eine Schwell-Stromstärke übersteigt.
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Von einer derartigen Anordnung bereitgestellte Arbeits- oder Betriebsfunktionen können sicherheitsrelevant in dem Sinne sein, dass die Arbeits- und Betriebssicherheit davon abhängt, dass keine unbeabsichtigten Hydraulikbewegungen stattfinden. Es ist offensichtlich, dass etwa ein unbeabsichtigtes Heben oder Senken der Gabel eines Gabelstapler-Hubgerüsts ein hohes Gefährdungspotential hat.
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Es empfiehlt sich deswegen, sich nicht nur auf von Zulieferern von Hydraulikkomponenten zugesicherte Zuverlässigkeitsangaben zu verlassen, sondern die ordnungsgemäße Funktionsweise sicherheitsrelevanter Hydraulikkomponenten durch vorzugsweise automatisch ablaufende Testungen zu überprüfen.
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Die Erfindung schlägt hierfür unter anderem vor, dass die eingangs angesprochene elektronische Steueranordnung dafür ausgeführt ist, in einem Testmodus mit einer Stromausgabeeinrichtung an das wenigstens eine Hydraulikventil wenigstens einen elektrischen Teststrom auszugeben, derart, dass durch die Stromzufuhr an das Hydraulikventil keine Hydraulik-Verbindung zwischen der Hydraulik-Druckquelle und dem Hydromotor bzw. der Zylinder-Kolben-Einheit herstellt wird, und mit einer Strommesseinrichtung wenigstens eines von einer Stromstärke, einem Vorhandensein und einem Nicht-Vorhandensein eines dem wenigstens einen Hydraulikventil in Folge der Ausgabe des Teststroms zugeführten tatsächlichen elektrischen Stroms zu erfassen, und dass die elektronischen Steueranordnung ferner dafür ausgeführt ist, die erfasste Stromstärke bzw. das erfasste Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein anhand wenigstens einer Überprüfungsbedingung auszuwerten, ob die Überprüfungsbedingung erfüllt ist, und auf eine Nichterfüllung der Überprüfungsbedingung anzusprechen durch Auslösen wenigstens einer Sicherheitsfunktion.
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Es bestehen im Prinzip viele Möglichkeiten, wie die Auswertung erfolgt und was überprüft wird. So kann beispielsweise eine Abweichung einer erfassten Stromstärke von einer Soll-Stromstärke des Teststroms dahingehend ausgewertet werden, dass ein Toleranzwert nicht überschritten ist. Ein offensichtlicher Fehler, der eine Sicherheitsfunktion auslösen kann, ist natürlich auch die Feststellung, dass überhaupt kein Strom fließt, obwohl ein Strom fließen sollte.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die elektronische Steueranordnung dafür ausgeführt ist, in dem Testmodus an das wenigstens eine Hydraulikventil wenigstens einen Teststrom auszugeben, der eine gegenüber der Schwell-Stromstärke kleinere, zum Umschalten des Hydraulikventils vom ersten in den zweiten Ventilzustand nicht ausreichende Stromstärke aufweist. Durch das Testen ausgelöste, aber nicht beabsichtigte Hydraulikbewegungen lassen sich so vermeiden. Ein schwerwiegender Fehler, der wenigstens eine Sicherheitsfunktion auslösen sollte, wäre dann die Erfassung eines die Schwell-Stromstärke übersteigenden Stroms, da dieser auf ein geöffnetes Ventil schließen lässt, obwohl das Ventil eigentlich geschlossen sein sollte.
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Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die elektronische Steueranordnung dafür ausgeführt ist, in dem Testmodus an das wenigstens eine Hydraulikventil zeitlich aufeinander folgend mehrere Testströme mit unterschiedlicher, vorzugsweise aber jeweils gegenüber der Schwell-Stromstärke kleinerer Stromstärke auszugeben und die Stromstärke oder das Vorhandensein wenigstens eines der in Folge der Ausgabe des jeweiligen Teststroms dem Hydraulikventil zugeführten tatsächlichen Ströme zu erfassen und anhand der wenigstens einen Überprüfungsbedingung auszuwerten. Es könnte dabei beispielsweise eine Überprüfung dahingehend erfolgen, ob die Stromstärken der tatsächlichen Ströme jeweils in einen bestimmten „Sollfenster“ liegen und entsprechend den nominellen Stromstärken der ausgegebenen Testströme in der Stromstärke skalieren.
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Eine Fehlerquelle ist aber auch die Stromerfassung und die Auswertung selbst. Im Falle einer fehlerhaften Stromerfassung und Auswertung könnte die Testung zu einem die Funktionsfähigkeit bestätigenden Ergebnis kommen, obwohl tatsächlich die Funktionsfähigkeit nicht gewährleistet ist. Zur Absicherung der Strommessung wird vorgeschlagen, dass die elektronische Steueranordnung dafür ausgeführt ist, in dem Testmodus an das wenigstens eine Hydraulikventil wenigstens einen Teststrom mit einer unterhalb einer Stromstärke-Detektionsschwelle der Strommesseinrichtung liegenden Stromstärke auszugeben und zu erfassen und gemäß der wenigstens einen Überprüfungsbedingung auszuwerten, ob die Strommesseinrichtung dementsprechend richtig das Nicht-Vorhandensein des ausgegebenen Strom erfasst oder fälschlich das Vorhandensein bzw. eine Stromstärke des ausgegebenen Stroms erfasst.
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Alle diese Messungen und Auswertungen können, ohne Erfordernis zusätzlicher, redundanter Elektronik durchgeführt werden, mit einkanaliger Strommessung an dem Hydraulikventil. Zusätzliche Elektronik, die nur zur Testung und Auswertung dient und zusätzliche Mechanik wie etwa ein zusätzliches Ventil, welches die die Funktionen des angesprochenen Hydraulikventils redundant absichert, ist dann entbehrlich.
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Die vorgeschlagene Testung auch der Stromrückmeldung ist von großer Wichtigkeit, da eine nicht korrekt arbeitende Stromrückmeldung einen eingestellten Strom nicht korrekt erkennen kann und das dazugehörige Ventil gegebenenfalls als geschlossen ermittelt, was im Betrieb zur Folge haben könnte, dass eine durch das Ventil ausgelöste, Gefahr bringende Bewegung nicht sicher erkannt wird.
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Für die eingangs angesprochene Anordnung wird nach einem zweiten, unabhängigen Erfindungsaspekt vorgeschlagen, dass das Hydraulikventil einen ersten und einen zweiten Stromanschluss zur gleichzeitigen Ansteuerung mit zwei gesonderten elektrischen Ansteuerströmen aufweist, derart, dass bei gleichzeitiger Ansteuerung mit den beiden Ansteuerströmen diese gegenläufig wirken und das Ventil im momentanen Ventilzustand halten oder das Ventil aufgrund einer Rückstellkraft einer Ventilfederanordnung vom zweiten in den ersten Ventilzustand schaltet, und dass zum Umschalten des Ventils vom ersten in den oder einen zweiten Ventilzustand ein erster der beiden Ansteuerströme, dessen Stromstärke die Schwell-Stromstärke übersteigt, dem Hydraulikventil zuzuführen ist, ohne gleichzeitige Zufuhr des zweiten der beiden Ansteuerströme.
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Ein solches Hydraulikventil kann die Sicherheit einer derartigen Anordnung gegen gefährliche Fehlfunktionen deutlich erhöhen. Durch simultane Bestromung von zwei gegenläufigen Spulen kann auch bei einem mechanischen Defekt, wie zum Beispiel ein Federbruch, ein Öffnen des Ventils verhindert werden, und es kann gegebenenfalls ein geöffnetes Ventil, dessen Rückstellfeder nicht mehr funktioniert, durch entsprechende Bestromung geschlossen werden. Ferner ermöglicht ein derartiges Ventil eine vorteilhafte Durchführung von Testungen der hierzu vorher angesprochenen Art, sodass der Erfindungsvorschlag nach dem zweiten unabhängigen Aspekt zugleich ein Weiterbildungsvorschlag für die zuvor behandelte Erfindung nach dem ersten unabhängigen Aspekt darstellt.
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Wie kurz schon angesprochen kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Hydraulikventil vom zweiten in den ersten Ventilzustand schaltbar ist sowohl durch Unterbrechung oder Beendigung der elektrischen Ansteuerung mit dem ersten Ansteuerstrom ohne gleichzeitige Zufuhr des zweiten Ansteuerstroms aufgrund einer Rückstellkraft einer Ventilfederanordnung als auch durch Zufuhr des zweiten Ansteuerstroms ohne gleichzeitige Zufuhr des ersten Ansteuerstroms aufgrund einer elektrischen oder elektromagnetischen Wechselwirkung.
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Für die Testung eines solchen Ventils wird vorgeschlagen, dass die elektronische Steueranordnung dafür ausgeführt ist, in dem/einem Testmodus an den ersten oder/und den zweiten Stromanschluss wenigstens einen ersten Teststrom bzw. wenigstens einen zweiten Teststrom auszugeben, derart, dass das Hydraulikventil aufgrund des Teststroms bzw. der Testströme nicht vom ersten in den zweiten Ventilzustand schalten kann, und wenigstens eines von einer Stromstärke, einem Vorhandensein und einem Nicht-Vorhandensein eines dem wenigstens einen Hydraulikventil in Folge der Ausgabe des jeweiligen Teststroms zugeführten tatsächlichen Stroms zu erfassen, und dass die elektronischen Steueranordnung ferner dafür ausgeführt ist, die erfasste Stromstärke bzw. das erfasste Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein anhand wenigstens einer Überprüfungsbedingung auszuwerten, ob die Überprüfungsbedingung erfüllt ist, und auf eine Nichterfüllung der Überprüfungsbedingung anzusprechen durch Auslösen wenigstens einer Sicherheitsfunktion.
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Die elektronische Steueranordnung der erfindungsgemäßen Anordnung kann zweckmäßig als ein Ein-Controller-System mit integrierter oder gesonderter Speicherbank ausgeführt sein. Dem gegenüber ist aber eine modulare Ausführung der elektronischen Steueranordnung bevorzugt. Zweckmäßig kann man vorsehen, dass die Steueranordnung von mehreren über einen digitalen Datenbus, vorzugsweise einen sogenannten Feldbus, höchstvorzugsweise einen multimasterfähigen Feldbus wie der sogenannte CAN-Bus, miteinander kommunizierenden Modulen gebildet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind zumindest die folgenden Module vorgesehen:
- - ein Ansteuer-Modul, das dafür ausgeführt oder programmiert ist, über den Datenbus den Testmodus zu starten, um das Hydraulikventil zu testen;
- - ein Stromausgabe-Modul, welches dafür ausgeführt ist, Ansteuerströme und Testströme an das Hydraulikventil auszugeben;
- - ein Stromerfassungs-Modul, welches dafür ausgeführt ist, wenigstens eines von einer Stromstärke, einem Vorhandensein und einem Nicht-Vorhandensein eines in Folge eines durch das Stromausgabe-Modul ausgegebenen Teststroms dem Hydraulikventils zu geführten tatsächlichen Stroms zu erfassen.
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Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass das Ansteuer-Modul oder das Stromerfassungs-Modul oder - vorzugsweise - ein gesondertes AuswerteModul dafür ausgeführt oder programmiert ist, die durch das Stromerfassungsmodul erfasste Stromstärke bzw. das durch das Stromerfassungsmodul erfasste Vorhandensein eines Stroms bei oberhalb einer Detektionsschwelle des Stromerfassungsmoduls liegender Stromstärke des vom Stromausgabe-Modul ausgegebenen Stroms oder/und eine Fehlerfassung einer Stromstärke bzw. eine Fehlerfassung eines Vorhandensein eines Stroms durch das Stromerfassungsmodul bei unterhalb einer Detektionsschwelle des Stromerfassungsmoduls liegender Stromstärke des vom Stromausgabe-Modul ausgegebenen Stroms anhand der wenigstens einen Überprüfungsbedingung auszuwerten und bei Nichterfüllung der Überprüfungsbedingung die wenigstens eine Sicherheitsfunktion auszulösen.
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Mit einer derartigen Modularität lässt sich die Funktionssicherheit weiter vergrößern, da Fehlfunktionen leichter erkannt werden können. Es ist im Prinzip denkbar, sicherheitsrelevante Überprüfungen redundant durch mehrere Module durchführen zu lassen, sodass auch Fehlfunktionen der elektronischen Steueranordnung schnell erkannt werden können. Zur Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit trägt auch bei, dass die Module jeweils einzeln für sich optimiert und auf richtiges Funktionieren ausgetestet werden können, bevor dann die von den Modulen gebildete elektronische Steueranordnung auf richtiges Funktionieren überprüft wird.
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Die vorgeschlagene Modularität ist insbesondere auch vorteilhaft in Bezug auf die vorgeschlagene Testung der Stromrückmeldung.
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Wenn die erfindungsgemäße Testung bzw. die erfindungsgemäßen Testungen zeigen, dass die Stromrückmessung nicht plausibel ist, was sich an der Nicht-Erfüllung wenigstens einer Überprüfungsbedingung zeigt, können geeignete Maßnahmen zur Überführung in einen sogenannten „Sicheren Zustand“ eingeleitet werden, was hier als Auslösen wenigstens einer Sicherheitsfunktion angesprochen ist. In erster Linie ist die „Sicherer Zustand“ das nicht zulassen der entsprechenden Funktion. Im Falle einer Gabelstaplerhydraulik bedeutet dies, die entsprechenden Hydraulikbewegungen stillzulegen. Es kann auch an einen Notstopp gedacht werden, was insbesondere dann sinnvoll erscheint, wenn eine hydraulische Lenkung oder Ähnliches vorgesehen ist und insoweit die Hydrauliken der Arbeitsfunktionen und der Lenkung über eine gemeinsame Hydraulikpumpe gekoppelt sind. Abschalten der Hydraulikpumpe zur Unterbindung von Gabeibewegungen würde dann auch zur Deaktivierung der Lenkung führen, sodass der Gabelstapler insgesamt zum Stillstand gebracht werden sollte.
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Je nach vorgesehene Arbeits- und Betriebsfunktionen und Auslegung eines entsprechenden Geräts bzw. eines gewerblichen Fahrzeugs, wie etwa der angesprochene Gabelstapler oder auch ein Flurförderzeug, werden unterschiedliche Sicherheitsfunktionen in Betracht zu ziehen sein, die ausgelöst werden sollten. Es wird hierzu allgemein vorgeschlagen, dass die Auslösung der Sicherheitsfunktion die Auslösung wenigstens eine der folgenden Funktionen umfasst: es wird ein optisches oder/und akustisches Signal ausgegeben; es wird wenigstens eine auf der hydraulischen Energieübertragung basierende Funktion gesperrt oder stillgelegt; es wird die Hydraulik-Quelle bzw. deren Hydraulik-Pumpe ausgeschaltet; es wird eine bewegbare Komponenten aufweisende Mechanik der Funktionsanordnung mechanisch blockiert; es wird wenigstens eine Funktion eines die Anordnung aufweisenden Fahrzeugs gesperrt oder stillgelegt; es wird ein Fahrmotor eines die Anordnung aufweisenden Fahrzeugs ausgeschaltet; es wird eine elektrische Energieversorgung, ggf. eine alle elektrischen Verbraucher eines Fahrzeugs versorgende elektrische Energieversorgung, ausgeschaltet oder von den zu versorgenden elektrischen Verbrauchern getrennt. Vorzugsweise wird wenigstens eine dieser Sicherheitsfunktionen über wenigstens zwei gesonderte, zueinander redundante Auslösepfade ausgelöst.
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Die Erfindung stellt ferner auch ein gewerbliches Fahrzeug, beispielsweise einen Gabelstapler oder Flurförderzeug, mit einer erfindungsgemäßen Anordnung nach dem ersten oder/und zweiten Aspekt der Erfindung bereit.
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Die Erfindung betrifft ferner auch eine Verfahren zum Testen wenigstens eines Hydraulikventils in einer wenigstens eine hydraulisch angetriebene Funktion, beispielsweise eine Arbeits- oder Betriebsfunktion eines gewerblichen Fahrzeugs wie etwa eines Gabelstaplers oder Flurförderzeugs, bereitstellenden Hydraulikanordnung, welches elektrisch ansteuerbar ist und in wenigstens einem zweiten Ventilzustand eine Hydraulik-Verbindung beispielsweise zwischen einer vorzugsweise eine Hydraulikpumpe umfassenden Hydraulik-Druckquelle und wenigstens einem Hydromotor bzw. wenigstens einer Zylinder-Kolben-Einheit herstellt und einem ersten Ventilzustand diese Hydraulik-Verbindung nicht freigibt.
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Erfindungsgemäß ist unter anderem vorgesehen, dass an das wenigstens eine Hydraulikventil wenigstens ein elektrischer Teststrom ausgegeben wird, derart, dass durch die Stromzufuhr an das Hydraulikventil keine Hydraulik-Verbindung hergestellt wird, die durch hydraulische Energieübertragung eine hydraulisch angetriebene Funktion auslöst, dass wenigstens eines von einer Stromstärke, einem Vorhandensein und einem Nicht-Vorhandensein eines dem wenigstens einen Hydraulikventil in Folge der Ausgabe des Teststroms zugeführten tatsächlichen elektrischen Stroms erfasst wird, dass die erfasste Stromstärke bzw. das erfasste Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein anhand wenigstens einer Überprüfungsbedingung ausgewertet wird, ob die Überprüfungsbedingung erfüllt ist, und dass wenigstens eine Funktion, insbesondere eine auf den Erhalt oder die Erzielung einer nötigen Sicherheit zielende Sicherheitsfunktion ausgelöst wird, wenn die Überprüfungsbedingung nicht erfüllt ist.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass an das wenigstens eine Hydraulikventil wenigstens ein Teststrom ausgegeben wird, der eine gegenüber der Schwell-Stromstärke kleinere, zum Umschalten des Hydraulikventils vom ersten in den zweiten Ventilzustand nicht ausreichende Stromstärke aufweist.
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Ferner kann man vorsehen, dass an das wenigstens eine Hydraulikventil zeitlich aufeinander folgend mehrere Testströme mit unterschiedlicher, vorzugsweise aber jeweils gegenüber der Schwell-Stromstärke kleinerer Stromstärke ausgegeben werden und die Stromstärke bzw. das erfasste Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein wenigstens eines der in Folge der Ausgabe des jeweiligen Teststroms dem Hydraulikventil zugeführten tatsächlichen Ströme erfasst und anhand der wenigstens einen Überprüfungsbedingung ausgewertet wird. Dabei wird im Hinblick auf eine Überprüfung der Stromerfassung speziell daran gedacht, dass an das wenigstens eine Hydraulikventil wenigstens ein Teststrom ausgegeben wird, dessen Stromstärke unter einer Detektionsschwelle liegt, und dass gemäß der Überprüfungsbedingung überprüft wird, ob trotz der unter der Detektionsschwelle liegenden Stromstärke fälschlich ein an das Hydraulikventil ausgegebener Strom erfasst wird.
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Das Hydraulikventil, welches durch das Verfahren getestet wird, kann sich dadurch auszeichnen, dass es einen ersten und einen zweiten Stromanschluss zur gleichzeitigen Ansteuerung mit zwei gesonderten elektrischen Ansteuerströmen aufweist, derart, dass bei gleichzeitiger Ansteuerung mit den beiden Ansteuerströmen diese gegenläufig wirken und das Ventil im momentanen Ventilzustand halten oder das Ventil aufgrund einer Rückstellkraft einer Ventilfederanordnung vom zweiten in den ersten Ventilzustand schaltet, und dass zum Umschalten des Ventils vom ersten in den oder einen zweiten Ventilzustand ein erster der beiden Ansteuerströme, dessen Stromstärke die Schwell-Stromstärke übersteigt, dem Hydraulikventil zuzuführen ist, ohne gleichzeitige Zufuhr des zweiten der beiden Ansteuerströme, wobei vorzugsweise das wenigstens eine Hydraulikventil vom zweiten in den ersten Ventilzustand schaltbar ist sowohl durch Unterbrechung oder Beendigung der elektrischen Ansteuerung mit dem ersten Ansteuerstrom ohne gleichzeitige Zufuhr des zweiten Ansteuerstroms aufgrund einer Rückstellkraft einer Ventilfederanordnung als auch durch Zufuhr des zweiten Ansteuerstroms ohne gleichzeitige Zufuhr des ersten Ansteuerstroms aufgrund einer elektrischen oder elektromagnetischen Wechselwirkung. Zur Testung dieses Ventils wird speziell vorgeschlagen, dass an den ersten oder/und den zweiten Stromanschluss wenigstens ein erster Teststrom bzw. wenigstens ein zweiter Teststrom ausgegeben wird, derart, dass das Hydraulikventil aufgrund des Teststroms bzw. der Testströme nicht vom ersten in den zweiten Ventilzustand schalten kann, und dass wenigstens eines von einer Stromstärke, einem Vorhandensein und einem Nicht-Vorhandensein eines dem wenigstens einen Hydraulikventil in Folge der Ausgabe des jeweiligen Teststroms zugeführten tatsächlichen Stroms erfasst wird, und dass die erfasste Stromstärke bzw. das erfasste Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein anhand der wenigstens einen Überprüfungsbedingung ausgewertet wird.
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Bei nicht Erfüllung der wenigstens einen Überprüfungsbedingung bzw. wenigstens einer von mehreren Überprüfungsbedingungen kann zweckmäßig wenigstens eine der folgenden Funktionen ausgelöst werden: es wird ein optisches oder/und akustisches Signal ausgegeben, es wird wenigstens eine auf der hydraulischen Energieübertragung basierenden Funktion gesperrt oder stillgelegt, es wird die Hydraulik-Quelle bzw. deren Hydraulik-Pumpe ausgeschaltet, es wird eine bewegbare Komponenten aufweisende Mechanik einer Funktionsanordnung mechanisch blockiert, es wird wenigstens eine Funktion eines Fahrzeugs gesperrt oder stillgelegt, es wird ein Fahrmotor eines Fahrzeugs ausgeschaltet, es wird eine elektrische Energieversorgung, ggf. eine alle elektrischen Verbraucher eines Fahrzeugs versorgende elektrische Energieversorgung, ausgeschaltet oder von den zu versorgenden elektrischen Verbrauchern getrennt.
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Zur Erhöhung der Sicherheit wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass wenigstens eine dieser Funktionen über wenigstens zwei gesonderte, zueinander redundante Auslösepfade ausgelöst wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Hydraulikanordnung beispielsweise eines Gabelstaplers mit zugehöriger Steuerelektronik gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 2 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Testprozedur zum Testen eines Hydraulikventils der Hydraulikanordnung.
- 3 zeigt schematisch ein alternatives Hydraulikventil mit zwei gegenläufig wirkenden Ventilspulen, welches in der Hydraulikanordnung zum Einsatz kommen kann und mit einer Testprozedur analog zum Flussdiagramm der 2 getestet werden kann.
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Bei sicherheitsrelevanten Funktionen, die auf einer hydraulischen Energieübertragung basieren, beispielsweise Arbeits- oder Betriebsfunktionen eines Gabelstaplers oder Flurförderzeugs, besteht Bedarf, die Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit durch Überprüfungen der Funktionsfähigkeit der verwendeten hydraulischen Komponenten zu gewährleisten. Zwar kann der Hersteller entsprechender Produkte, wie etwa Gabelstapler und Flurförderzeuge, sich in einem gewissen Umfang auf von Zulieferern von Hydraulikkomponenten zugesicherten Zuverlässigkeitsangaben, wie MTTF-Werte (mittlere Zeit bis zum Ausfall), MTTFd-Werte (mittlere Zeit bis zum gefährlichen Ausfall) und SIL-Angaben („Safety Integrity Level“) verlassen. Bei für die Betriebs- und Arbeitssicherheit relevanten Funktionen wie etwa Hydraulikbewegungen einer Gabelstaplerhydraulik ist es aber sinnvoll, automatische Überprüfungsprozeduren in der Steuerelektronik einer entsprechenden hydraulischen Anordnung zu implementieren, um Fehlfunktionen rechtzeitig zu erkennen und die Anordnung im Falle eines für die Sicherheit relevanten Fehlers in einen sogenannten „Sicheren Zustand“ zu überführen, was lediglich bedeutet, dass die entsprechende Funktion nicht zugelassen wird. Im Falle einer Staplerhydraulik sind die entsprechenden Hydraulikbewegungen stillzulegen. Auch die Einleitung eines Notstopps der gesamten Anordnung, beispielsweise des Gabelstaplers, kommt in Betracht.
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In hydraulischen Anordnungen ist vor allem die Funktionsfähigkeit von Hydraulikventilen für die Sicherheit hochrelevant, die zur Bereitstellung einer Arbeits- oder Betriebsfunktion eine Hydraulikverbindung zwischen einer Hydraulik-Druckquelle, regelmäßig gebildet von einer Hydraulikpumpe und gegebenenfalls einem Hydraulikdruckspeicher, und einer die Hydraulikbewegung oder Hydraulikbewegungen bzw. hydraulische Betätigung ausführenden Hydraulikeinheit (Hydromotor oder/und Zylinder-Kolben-Einheit) herstellt. Eine Fehlfunktion eines solchen Hydraulikventils etwa aufgrund eines Bruchs einer die Hydraulikverbindung bei Nicht-Bestromung einer Ventilspule schließenden Ventilfeder könnte zu einer unbeabsichtigten Hydraulikbewegung, beispielsweise einem unbeabsichtigten Heben oder Senken der Gabel eines Gabelstapler-Hubgerüsts führen, mit entsprechender Gefährdung der Betriebs- und Arbeitssicherheit. Insbesondere die Umgebung des Gabelstaplers wäre gefährdet durch solch unbeabsichtigten Gabelbewegungen.
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Erfindungsgemäß wird ein solches Hydraulikventil durch Ausgeben wenigstens eines elektrischen Teststroms überprüft, wobei durch die Ausgestaltung dieses Testens gewährleistet wird, dass die Stromzufuhr, also der zugeführte Teststrom, selbst keine Hydraulikverbindung zwischen der Hydraulik-Druckquelle und dem Hydromotor bzw. der Zylinder-Kolben-Einheit herstellt. Dies kann dadurch gewährleistet werden, dass der Teststrom gegenüber einer für die Ventilbetätigung nötigen Schwell-Stromstärke hinreichend klein gewählt ist. Dies kann auch auf andere Weise erreicht werden, wenn beispielsweise aus Redundanzgründen zwei Hydraulikventile in Reihe geschaltet sind, die beide öffnen müssen, damit dem Hydromotor bzw. der Zylinder-Kolben-Einheit unter Druck stehende Hydraulikmedium von der Hydraulik-Druckquelle zuführbar ist. Es kann auch das Hydraulikventil selbst so ausgestaltet sein, dass die Zufuhr des Teststroms alleine nicht ausreicht, den betreffenden Ventildurchgang zu öffnen. Beispielsweise kann das Ventil eine zweite, gegenläufig wirkende Ventilspule aufweisen, so dass durch Zuführung eines Haltestroms das Ventil im geschlossenen Zustand gehalten werden kann, auch wenn der Teststrom der anderen, im Sinne eines Ventilöffnens wirkenden Ventilspule zugeführt wird.
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Betreffend die vorgeschlagene Testung ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, die Stromstärke eines dem betreffenden Hydraulikventil in Folge der Ausgabe des Teststroms zugeführten tatsächlichen elektrischen Stroms zu erfassen und anhand wenigstens einer Überprüfungsbedingung auszuwerten, und in Abhängigkeit dieser Auswertung gegebenenfalls eine Sicherheitsfunktion auszulösen, nämlich wenn die Überprüfung ergibt, dass eine Fehlfunktion des Hydraulikventils vorliegt oder zu befürchten ist. Bevorzugt erfolgt die Testung so, dass durch mehrfache Messungen an einem betreffenden Hydraulikventil mit Testströmen unterschiedlicher Höhe auch die richtige Erfassung und Auswertung des dem Ventil tatsächlich zugeführten elektrischen Stroms mit überprüft wird, indem die gemessenen Ströme daraufhin überprüft werden, ob sie zu den ausgegebenen Testströmen passen und das auch der Unterschied zwischen den Stromstärken der gemessenen Ströme zu dem Unterschied der Stromstärken der ausgegebenen Testströme passt.
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Besonders bevorzugt ist, dass nicht nur die richtige Stromausgabe an das Hydraulikventil überprüft wird, sondern auch die richtige Funktionsweise der Steuerelektronik, insbesondere dahingehend, ob die Stromerfassung richtig funktioniert und verschiedene Funktionen bei der Testung richtig aufeinander abgestimmt durchgeführt werden. Hierzu wird als besonders zweckmäßige Lösung daran gedacht, dass ein Teststrom mit einer Stromstärke unterhalb einer Detektionsschwelle ausgegeben wird, sodass bei richtigem Funktionieren der Steuer- und Messelektronik, speziell deren Strommessanordnung, in Folge einer solchen Stromausgabe kein Strom erfasst werden darf.
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Eine solche Testung wird im Folgenden anhand der in 1 schematisch gezeigten Hydraulikanordnung mit zugehöriger Steuer- und Messelektronik und dem Flussdiagramm der 2 näher erläutert.
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Die Hydraulikanordnung der 1 zeigt einen Abschnitt 10 einer Hydraulikanordnung eines Gabelstaplers 12. Die Hydraulikanordnung weist an sich auf bekannte Art und Weise eine Hydraulikpumpe und Hydraulikleitungen auf. In einer Hydraulikleitung zwischen der Hydraulikpumpe und einer hydraulischen Nehmerzylinder-Kolben-Anordnung eines Hubgerüsts 14 des Gabelstaplers 12 ist ein elektrisch ansteuerbares Hydraulikventil 16 vorgesehen, welches einen Verschlusskörper 18 aufweist, der in einer Schließstellung einen Hydraulikdurchgang durch das Ventil verschließt und in einer Öffnungsstellung diesen Hydraulikdurchgang freigibt. Der Verschlusskörper 18 ist durch eine Ventilfeder 20 in eine Richtung hin zur Verschlussstellung vorgespannt. Durch Bestromung einer Ventilspule 22 mit einem einen Schwellwert übersteigenden Ansteuerstrom wird der Ventilkörper 18 aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt, gegen die Rückstellkraft der Ventilfeder. Eine Überführung des Verschlusskörpers 18 in die Öffnungsstellung bei einem am Ventil anliegenden Hydraulikdruck von der Hydraulik-Druckquelle führt dazu, dass der Nehmerzylinder-Kolben-Anordnung des Hubgerüsts 14 unter Druck stehendes Hydraulikmedium zugeführt wird, welches beispielsweise dazu führt, dass sich die Gabel 24 des Hubgerüsts 14 hebt. Ein entsprechendes zweites Ventil könnte in einem entsprechenden Öffnungszustand der Nehmerzylinder-Kolben-Anordnung des Hubgerüsts so Hydraulikmedium zuführen, dass sich die Gabel senkt. Weitere entsprechende Ventile können andere auf einer hydraulischen Energieübertragung basierende Funktionen auslösen, wie beispielsweise eine Kippbewegung des Hubgerüsts und Ähnliches. Für jedes Hydraulikventil, welches durch Überführung in einen Öffnungszustand oder einen bestimmten Durchlaufzustand eine sicherheitsrelevante Funktion auslösen kann, empfiehlt sich eine Testung auf Funktionsfähigkeit des Ventils. Dies gilt ganz allgemein für beliebige, elektrisch bzw. elektromagnetisch betätigte Ventile in einer hydraulischen Anordnung.
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Der Hydraulikanordnung der 1 und speziell dem Hydraulikventil 16 ist eine elektronische Steueranordnung zugeordnet, die beim Ausführungsbeispiel ohne Beschränkung der Allgemeinheit modular ausgeführt ist und über einen digitalen Datenbus oder Feldbus, vorzugsweise den sogenannten CAN-Bus, miteinander kommunizierende Module aufweist. Im Falle des Ausführungsbeispiels sind vorgesehen: eine übergeordnete Funktionen erfüllendes Ansteuermodul 30, welches die Funktion eines „Master-Controllers“ erfüllen kann; ein Stromausgabemodul 32, welches vom CAN-Bus einen angewiesenen Stromausgabewert liest und eine entsprechenden Ausgabestrom an die Ventilspule 22 des Ventil 16 ausgibt und hierfür die entsprechenden elektronischen Mittel wie Digital-Analog-Wandler und Verstärker aufweist, ein Messmodul 36, welches den aufgrund der Stromausgabe durch das Stromausgabemodul 32 tatsächlich durch die Ventilspule 22 fließenden Strom misst, und das Messergebnis auf dem CAN-Bus 34 ausgibt und hierfür die entsprechende elektronischen Mittel wie Analog-Digital-Wandler usw. aufweist; sowie ein Auswertemodul 38, welches einerseits den durch das Ansteuermodul 30 auf den CAN-Bus ausgegebene Soll-Stromstärkewert für die Ventilansteuerung bzw. Ventiltestung liest und andererseits den vom Messmodul 36 ausgegebenen Ist-Stromstärkewert liest und anhand dieser Werte die Funktionsfähigkeit des Ventils sowie vorzugsweise auch das ordnungsgemäße Funktionieren der anderen Komponenten der elektronischen Steueranordnung überprüft, anhand wenigstens einer Überprüfungsbedingung. Im Falle eines Fehlers, insbesondere bei Nicht-Erfüllung einer oder mehrerer Überprüfungsbedingungen, kann das Auswertemodul 38 über den CAN-Bus 34 sowie vorzugsweise zusätzlich über einen zweiten, gegenüber dem CAN-Bus redundanten Auslösepfad 40 wenigstens eine Sicherheitsfunktion auslösen, beispielsweise eine Stilllegung der Hydraulikpumpe, die Ausgabe eines akustischen oder/und visuellen Warnsignals, die Ausschaltung eines Fahrmotors des Gabelstaplers die Trennung von elektrischen Verbrauchern von einer Stromversorgung und Ähnliches, was für die Gewährleistung der nötigen Betriebs- und Arbeitssicherheit sinnvoll erscheint.
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Entsprechende Überprüfungen durch das Auswertemodul 38 können während des laufenden Betriebs erfolgen, auch in Bezug auf die zum Heben und Senken der Gabel bzw. Kippen des Hubgerüsts an das entsprechende Hydraulikventil ausgegebene Ströme.
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Erfindungsgemäß erfolgt ferner zumindest gelegentlich, vorzugsweise regelmäßig eine Testung des Hydraulikventils bzw. der Hydraulikventile mit Testströmen, die aufgrund entsprechender Vorkehrungen keine hydraulischen Bewegungen auslösen, wie schon angesprochen. Solche Testungen können laufend im normalen Betrieb erfolgen, entsprechend einer intermittierenden Durchführung eines Testmodus eingebettet in den normalen Betriebsmodus, beispielsweise immer dann, wenn ein momentaner Betriebszustand erreicht ist, in dem die Testung problemlos durchgeführt werden kann. Eine bevorzugte Testprozedur zeigt das Flussdiagramm der 2.
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Anzumerken ist, dass es nicht zwingend erforderlich ist, dass das Ansteuermodul Soll-Stromwerte auf dem Feldbus veröffentlicht und das Messmodul tatsächlich gemessene Stromwerte auf dem Feldbus veröffentlicht. Zur Reduzierung der über den Feldbus zu übertragenden Daten können Testprotokolle in den Modulen gespeichert sein, die die Ausgabe bestimmter Ströme vorsehen, sodass das Ansteuermodul 30 nur noch signalisieren muss, dass ein bestimmter Strom auszugeben ist, ohne Angaben zu der Stromstärke über den Datenbus bzw. Feldbus zu übertragen. In entsprechender Weise kann vorgesehen sein, dass das Messmodul 36 keine gemessenen Stromstärkewerte über den Datenbus bzw. Feldbus überträgt, sondern nur angibt, ob der gemessene Strom einer vordefinierten Spezifikation entspricht oder hiervon abweicht.
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Das ordnungsgemäße Funktionieren des Messmoduls 36 und das richtige Zusammenwirken der Module insgesamt kann ferner dadurch überprüft werden, dass das Stromausgabemodul 32 angewiesen wird, einen Strom unterhalb der Detektionsschwelle des Messmoduls 36 auszugeben. Das Messmodul 36 darf dann nicht fälschlich einen erfassten Strom bzw. die Erfassung eines Stromes melden. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Messmodul 36 die Anweisung der Ausgabe des Teststroms unterhalb der Detektionsschwelle an das Stromausgabemodul 32 am Bus mitliest und dann im Falle, das es richtig keinen Strom misst, eine Information „Keine Strommessung“ oder Ähnliches auf den Bus signalisiert. Würde das Strommessmodul 36 hingegen „Strom erfasst“ auf dem Bus signalisieren, würde dies durch das Auswertemodul 38 als Fehlfunktion des Stromausgabemoduls 32 erkannt werden.
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Die Testung erfolgt vorzugsweise mit Ventiltestströmen unterhalb einer Stromstärkeschwelle, die zur Verstellung des Ventilkörpers in die Öffnungsstellung führen würde. Wenigstens ein Teststrom ist hinreichend groß, um von dem Messmodul 36 erfasst zu werden, und wenigstens ein Teststrom liegt unterhalb der angesprochenen Detektionsschwelle des Messmoduls 36.
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Beispielsweise wird das Ventil zuerst mit einem kleineren Strom unterhalb der Detektionsschwelle und dann mit einem größeren Strom oberhalb der Detektionsschwelle beaufschlagt und es wird dann auf Basis der Messungen der Messmoduls 36 und der auf dem Bus vom Messmodul veröffentlichten Informationen durch das Auswertemodul 38 ausgewertet, ob der aufgrund des ersten Stroms fließende Strom vom Messmodul richtig nicht erfasst werden konnte und ob der aufgrund des zweiten Stroms tatsächlich fließende Strom vom Messmodul richtig erfasst werden konnte. Die Reihenfolge der beiden Messungen kann natürlich auch umgekehrt sein.
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Im Prinzip würde es ausreichen, wenn das Strommessmodul 36 nur zwei Zustände unterscheiden kann, nämlich die beiden Zustände „Es wird ein Strom erfasst“ und „Es wird kein Strom erfasst“, gegebenenfalls zusätzlich noch die Zustände „Es wird kein Strom erfasst, obwohl ein Strom fließen sollte“ und „Es wird ein Strom erfasst, obwohl kein Strom fließen sollte“. Eine Messung einer Stromstärke wäre hierzu nicht erforderlich, da hierzu nur das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Stroms erfasst werden müsste. Die Erfassung der tatsächlichen Stromstärke ist aber ohne Frage auch sinnvoll für die Prüfung der richtigen Funktionsweise des Stromausgabemoduls.
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Im Detail könnte die Testung nach der Testprozedur von 2 wie folgt erfolgen. Eine Detektionsschwelle q des Messmoduls 36 könnte - ohne Beschränkung der Allgemeinheit - beispielsweise bei 100 mA liegen, und das Hydraulikventil 16 könnte - ohne Beschränkung der Allgemeinheit - beispielsweise bei einer Spulenstromgröße > 200 mA öffnen.
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Eine erste Testung kann beispielsweise mit einem Strom von 50 mA erfolgen, wie folgt: Das Ansteuermodul 30 setzt ein Flag „Testung 50 mA“ und veröffentlicht dieses über den CAN-Bus 34. Das Stromausgabemodul 32 setzt diese Vorgabe in einen Ausgabestrom 50 mA um. Das Messmodul 36 misst den tatsächlich durch die Ventilspule 22 fließenden Strom und setzt ein Flag „Testung < 100 mA erkannt“ und veröffentlicht dieses auf dem CAN-Bus 34, wenn es richtig keinen Strom erfassen konnte. Das Überwachungsmodul vergleicht die Anforderung des Ansteuermoduls 30 mit der von dem Messmodul 36 ausgegebenen Information.
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Eine zweite Testung könnte dann mit einem Strom von 150 mA erfolgen, wie folgt: Das Testmodul 30 setzt ein Flag „Testung 150 mA“ und veröffentlicht dies über den CAN-Bus 34. Das Stromausgabemodul 32 setzt diese Vorgabe in einen Strom 150 mA um. Das Messmodul 36 misst den tatsächlich fließenden Ist-Strom und setzt ein Flag „Testung > 100 mA erkannt“ und veröffentlicht dieses auf dem CAN-Bus 34, wenn es richtig einen Strom über der Detektionsschwelle q erfassen konnte. Das Auswertemodul 38 vergleicht die Anforderung des Ansteuermoduls F mit der von dem Messmodul 36 ausgegebenen Information.
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Die angesprochenen Flags „Testung < 100 mA“ und „Testung > 100 mA“ könnten zusätzlich zur Testung auch im Rahmen einer Sicherheitsfunktion dafür verwendet werden, zu entscheiden, ob das Ventil geschlossen ist. In solch einem Fall macht es Sinn, diese Flags als „Spulenstrom < 100 mA“ bzw. „Spulenstrom > 100 mA“ zu bezeichnen.
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Es kommt auch in Betracht, anstelle zweier solcher Flags nur mit einem Flag zu arbeiten, welches als „Spulenstrom > 75 mA“ bezeichnet ist und bei Überschreiten eines Spulenstroms von 75 mA gesetzt ist bzw. gesetzt wird (logischer Wert „1“) und bei Unterschreiten eines Spulenstroms von 75 mA zurückgesetzt ist/wird (logischer Wert „0“). Es gibt in der Tat viele Möglichkeiten, die Erfindungsvorschläge in der Praxis zu realisieren.
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Wenn die von dem Ansteuermodul 30 ausgegeben Anweisungen oder/und wenn die von dem Messmodul 36 ausgegebenen Messresultate vorgegebenen Überprüfungsbedingungen nicht entsprechen, wird das Auswertemodul 38 geeignete Maßnahmen einleiten, um das Gesamtsystem in einen sicheren Zustand zu überführen, durch Auslösung wenigstens einer der angesprochenen Sicherheitsfunktionen über wenigstens einen, vorzugsweise wenigstens zwei redundante Auslösepfade. Ein zweiter redundanter Auslösepfad könnte beispielsweise durch einen gesonderten Datenbus (gegebenenfalls Feldbus bzw. CAN-Bus) gebildet sein. Auch andere Abschaltpfade ohne Bus-Eigenschaften kommen in Betracht.
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3 zeigt in den Teilfiguren a) und b) zwei Varianten 16' und 16" eines alternativen Hydraulikventils mit jeweils Ventilspulen 22a und 22b, die gegenläufig auf einen gemeinsamen Ventilkörper 18 wirken. Bei der Ventilvariante 16' der Teilfigur a) ist der Ventilkörper 18 zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellbar, wohingegen bei der Ventilvariante 16" gemäß Teilfigur b) der Ventilkörper von einer mittleren Schließstellung in beiden axialen Richtungen in eine jeweilige Öffnungsstellung verstellbar ist. Es sind jeweils zwei gegenläufig auf den Ventilkörper wirkende Ventilfeder 20a und 20b vorgesehen, die den Ventilkörper gemeinsam in Richtung zu einer axial mittleren Schließstellung vorspannen.
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Zum Öffnen des Ventils 16' der Teilfigur a) muss die Ventilspule 22a bestromt werden, ohne gleichzeitige Bestromung der Ventilspule 22b, sodass der Ventilkörper 18 in der Darstellung nach 3 nach links bewegt wird, zum Öffnen des hydraulischen Durchgangs. Zum Öffnen des Ventils 16" der Teilfigur b) muss eine der beiden Ventilspulen 22a und 22b ohne gleichzeitige Bestromung der anderen Ventilspule bestromt werden, um den Ventilkörper 18 in der Darstellung der Figur entweder nach links zum Öffnen eines ersten hydraulischen Durchgangs oder nach rechts zum Öffnen eines zweiten hydraulischen Durchgangs zu verschieben.
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Eine Testung beider Ventilspulen und der Stromzuführung zu beiden Ventilspule kann simultan erfolgen ohne das hierdurch der Ventildurchgang bzw. einer der Ventildurchgänge geöffnet wird. Solange beide Ventilspulen gleichzeitig bestromt werden, können im Prinzip auch Testströme größer als der Ventilöffnungsstrom verwendet werden. Dies gilt vor allem für die Ventilvariante 16' der Teilfigur a), da eine Bestromung der Spule 22b mit hinreichendem Strom ein Öffnen des Ventils verhindert bzw. das Ventil sogar schließt, auch im Falle des Vorliegens eines Federbruchs. Auch bei der Variante 16" gemäß der Teilfigur b) kann durch geeignete Bestromung einer oder beider Spulen ein Öffnen des Ventils trotz mechanischen Defekts wie Federbruch verhindert bzw. das Ventil sogar geschlossen werden. Es kann auf den Ventilkörper jeweils genau eine solche resultierende Kraft ausgeübt werden, sodass dieser die innere Schließstellung einnimmt und hält. In der Anordnung gemäß 1 könnte das Ventil 16 durch das Ventil 16' oder 16" ersetzt sein, wobei zwei Stromausgabemodule 32a und 32a' und zwei Strommessmodule 36a und 36 vorgesehen sein könnten, von denen jeweils eines der Spule 22a und das jeweils andere der Spule 22b zugeordnet wäre.
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Mit einem oder mehren Ventilen der Art nach 3a) und 3b) kann die Betriebssicherheit eines entsprechenden hydraulischen Systems gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich vergrößert werden, unabhängig davon, ob eine erfindungsgemäße Testung durchgeführt wird oder nicht. Die Erfindung stellt dementsprechend nach einem unabhängigen zweiten Aspekt ein Anordnung zum Bereitstellen wenigstens einer auf einer hydraulischen Energieübertragung basierenden Funktion mit wenigstens einem solchen Ventil bereit.
