DE102014108370B4 - Hydraulische Hubvorrichtung für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug - Google Patents

Hydraulische Hubvorrichtung für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug Download PDF

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Abstract

Hydraulische Hubvorrichtung für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug mit mindestens einem Hubzylinder (7), einem im Lasthebebetrieb als Pumpe (1) arbeitenden, den Hubzylinder (7) mit Druckmittel beschickenden Hydraulikaggregat, einer im Lasthebebetrieb motorisch zum Antrieb des Hydraulikaggregats arbeitenden elektrischen Maschine (2) und einem einen Druck in einer Leitung (6) des Hubzylinders (7) erfassenden Drucksensor (8), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (19) eingerichtet ist, die ansprechend auf einen erfassten Druckwert zwischen einem generatorischen Lastsenkbetrieb und einem ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb umschaltet, wobei im generatorischen Lastsenkbetrieb das Druckmittel über ein erstes elektrisch gesteuertes Proportionalventil (37) die elektrische Maschine (2) des Hydraulikaggregats generatorisch antreibt und die Steuereinheit (19) die elektrische Maschine (2) für einen vorgegebenen Volumenstrom ansteuert und im ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb das Druckmittel über ein zweites elektrisch gesteuertes Proportionalventil (38) in einen Tank (18) geleitet wird und die Steuereinheit (19) zusätzlich eingerichtet ist, um während des Senkbetriebs zwischen dem ventilgesteuerten und dem generatorischen Lastsenkbetrieb umzuschalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hubvorrichtung für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug, mit mindestens einem Hubzylinder, einem im Lasthebebetrieb als Pumpe arbeitendes, den Hubzylinder mit Druckmittel beschickendes Hydraulikaggregat, einer im Lasthebebetrieb motorisch zum Antrieb des Hydraulikaggregats arbeitenden elektrischen Maschine und einem einen Druck in einer Leitung des Hydraulikzylinders erfassenden Drucksensor.
  • Aus EP 1 577 257 B1 ist eine hydraulische Hubeinrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge bekannt geworden. Bei der bekannten hydraulischen Hubvorrichtung ist eine Hydraulikpumpe vorgesehen, die im Lasthebebetrieb den Hubzylinder mit Druckmittel beaufschlagt und im Lastsenkbetrieb von dem aus dem Hubzylinder verdrängten Druckmittel angetrieben wird. Ein mechanisch mit der Hydraulikpumpe gekuppelte elektrische Maschine wird im Lastsenkbetrieb generatorisch angetrieben und durch eine Drehzahlregeleinrichtung in Abhängigkeit von der Betätigung eines Sollwertgebers in ihrer Drehzahl geregelt. Ferner ist eine Hubventilanordnung in einem zum Hubzylinder führenden Hebezweig, einem Senkzweig von dem Hubzylinder und in einer Verbindung zwischen einem Rückschlagventil und einem Eingang der Hydraulikpumpe bekannt. Grundsätzlich sind zwei Betriebszustände für die Energierückgewinnung möglich, wobei bei einem ersten Betriebszustand über die Pumpe die elektrische Maschine als Generator angetrieben und Strom in die Batterie des Flurförderzeugs zurückgespeist wird. Der zweite Betriebszustand der Energierückgewinnung sieht vor, dass ein oder mehrere Nebenverbraucher mit dem aus dem Lastsenkbetrieb zur Verfügung stehenden Druckmittel gespeist werden. Überschüssiges Druckmittel fließt dann ungenutzt in den Tank zurück. Auch Mischformen dieser beiden Betriebszustände sind möglich. Bei der bekannten hydraulischen Hubvorrichtung ist eine Druckwaage vorgesehen, die mit dem Druck am Nebenverbraucher angesteuert wird, um überschüssiges, nicht benötigtes Druckmittel abzuleiten.
  • Aus DE 44 16 173 A1 ist eine hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen bekannt geworden. Auch bei dieser hydraulischen Hubvorrichtung liegen zwei Betriebszustände für die Energierückgewinnung vor. Abhängig von einem in dem Senkzweig des hydraulischen Zylinders erfassten Druckwert wird entschieden, ob der Druck ohne Zuschaltung einer hydraulischen Nebenfunktion für den generatorischen Betrieb ausreicht. In diesem Fall erfolgt eine Drehzahlregelung des Generators, um eine Druckdifferenz in der Senkleitung des Hubzylinders und in einer Zuleitung für die hydraulische Nebenfunktion konstant zu halten. Wird eine hydraulische Nebenfunktion während des Nutzsenkens zugeschaltet, wird anhand des erfassten Druckwerts in der Zuleitung der hydraulischen Nebenfunktion geprüft, ob der Druck zur Versorgung der Nebenfunktion ausreichend ist. Falls nicht, wird die hydraulische Nebenfunktion über den motorischen Pumpenbetrieb bereitgestellt. Das Umschalten zwischen den beiden Betriebsarten erfolgt über ein mechanisch-proportionales Senkventil, dessen Ausgangsleitung über eine sogenannte Senkbremse gedrosselt oder ungedrosselt dem Tank zurückgeleitet wird.
  • Aus EP 1 188 709 A2 ist ebenfalls eine hydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderzeuge bekannt geworden. Auch bei dieser Hubvorrichtung wird im Senkbetrieb Energie mittels einer als Generator arbeitenden elektrischen Maschine zurückgewonnen. In einer von dem hydraulischen Aggregat zum Hubzylinder geführten Druckmittelleitung ist ein Ventil zum Heben einer Last angeordnet. Zwischen dem Ventil zum Heben und dem Hubzylinder zweigt eine Zweigleitung von der Druckmittelleitung ab. In dieser Zweigleitung ist ein Ventil zum Senken der Last angeordnet, und stromabwärts von dem Ventil zum Senken ist ein Umschaltventil angeordnet. Das Umschaltventil ist in Abhängigkeit von dem am Hubzylinder anstehenden Verbraucherdruck in eine die Zweigleitung mit einem Behälter verbindende Schaltstellung oder die Zweigleitung mit dem hydraulischen Aggregat verbindende Schaltstellung beaufschlagbar.
  • Eine weitere hydraulische Hubvorrichtung ist aus DE 41 40 408 A1 bekannt geworden. Die Verwendung eines 2-Wege-Proportionaldrosselventils mit gekoppelter Konstantpumpe erlaubt eine feinfühlige Steuerung sowohl beim Heben wie auch beim Senken. Das Proportionaldrosselventil und der impulsgesteuerte Elektromotor werden von einer Steuerelektronik angesteuert, in der die druckabhängig unterschiedlich verlaufenden Durchflusslinien des Proportionaldrosselventils gespeichert sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hubeinrichtung für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug bereitzustellen, das einfach aufgebaut ist und insbesondere die Verwendung von zwei Drucksensoren zur Drehzahlregelung der elektrischen Maschine vermeidet.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine hydraulische Hubvorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäße hydraulische Hubvorrichtung ist vorgesehen und bestimmt für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug. Die Hubvorrichtung besitzt mindestens einen Hubzylinder und ein Hydraulikaggregat, das im Lasthebebetrieb als Pumpe arbeitet und den Hubzylinder mit Druckmittel beschickt. Ferner ist eine elektrische Maschine vorgesehen, die im Lasthebebetrieb motorisch arbeitet, um den erforderlichen Druck für den Hubzylinder zu erzeugen. Die hydraulische Hubvorrichtung ist ferner mit einem Drucksensor ausgestattet, der einen in einer Leitung des Hubzylinders anliegenden Druck erfasst.
  • Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die ansprechend auf einen erfassten Druckwert entweder einen generatorischen Lastsenkbetrieb oder einen ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb ansteuert. Im generatorischen Lastsenkbetrieb wird die elektrische Maschine generatorisch durch das von dem zurückströmenden Hydraulikmittel angetriebene Hydraulikaggregat betrieben. Die Steuereinheit steuert die elektrische Maschine beispielsweise über eine Drehzahlregelung an, um einen vorgegebenen Volumenstrom zu erreichen. Hierbei ist die elektrische Maschine in ihrem Betrieb geregelt, eine Abfrage und damit eine Regelung der Senkgeschwindigkeit ist möglich, kann aber auch auf eine technisch einfachere Steuerung der Senkgeschwindigkeit begrenzt sein. Im ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb wird das zurückströmende Druckmittel über ein elektrisch betätigbares Proportionalventil in einen Tank geleitet. Bei der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung sind zwei elektrisch betätigbare Proportionalventile vorgesehen. Das erste Proportionalventil leitet das Druckmittel im generatorischen Lastsenkbetrieb zu dem Hydraulikaggregat. Das zweite Proportionalventil leitet im ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb das Druckmittel auf einen Tank. Die Aufteilung auf ein erstes und ein zweites elektrisch gesteuertes Proportionalventil erlaubt es, in besonders einfacher und vorteilhafter Weise während des Senkbetriebs zwischen dem ventilgesteuerten und dem generatorischen Lastsenkbetrieb umzuschalten.
  • Im Gegensatz zu der bekannten hydraulischen Hubvorrichtung gemäß DE 44 16 173 C2 wird nicht mit einem Senkventil, sondern mit zwei Proportionalventilen gearbeitet. Zudem werden keine mechanischen Proportionalventile, sondern elektrisch gesteuerte Proportionalventile eingesetzt. Der Vorteil der elektrisch gesteuerten Proportionalventile besteht darin, dass im generatorischen Lastsenkbetrieb das Hydraulikaggregat bei vollständig geöffnetem ersten Proportionalventil das Lastsenken und insbesondere die Senkgeschwindigkeit steuert, wodurch beim Nutzsenken auch Lastsenkgeschwindigkeiten deutlich unterhalb einer maximalen Lastsenkgeschwindigkeit möglich sind und der generatorische Betrieb und damit das Wiederaufladen der Batterie sichergestellt ist. Hinzu kommt, dass durch die Verwendung der elektrisch betätigten Proportionalventile auch auf eine zweite Druckmessung bzw. eine Differenzdruckmessung zur Steuerung der Motordrehzahl verzichtet werden kann. Bei den elektrisch betätigten Proportionalventilen liegt im Gegensatz zu mechanisch betätigten Proportionalventilen eine ausreichende Information über den Öffnungsgrad der Ventile vor, so dass eine zuverlässige Steuerung der Motordrehzahl möglich ist.
  • Erfindungsgemäß kann die Steuereinheit während des Senkbetriebes zwischen generatorischem und ventilgesteuertem Lastsenkbetrieb umschalten, wenn beispielsweise der erfasste Druck kleiner als ein vorbestimmter erster Grenzdruckwert ist. Das Umschalten erfolgt durch Öffnen bzw. Schließen von erstem und zweitem Proportionalventil.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird während des ventilgesteuerten Lastsenkbetriebs eine hydraulische Nebenfunktion durch das motorisch als Pumpe betriebene Hydraulikaggregat versorgt. Im ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb wird, wenn ein für die Versorgung ausreichender Druck vorliegt, ein für einen zuverlässigen Betrieb der hydraulischen Nebenfunktion ausreichender Druck über das Hydraulikaggregat erzeugt, das hierzu motorisch angetrieben wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung wird während des generatorischen Lastsenkbetriebs eine hydraulische Nebenfunktion aus dem zum Hydraulikaggregat zurückfließenden Druckmittel versorgt. Hierzu steuert bevorzugt die Steuereinheit bei dem generatorischen Lastsenkbetrieb die elektrische Maschine gedrosselt an, um einen für die hydraulische Nebenfunktion ausreichenden Druck des Druckmittels aufzubauen. Zur Steuerung der Maschine ist hierbei kein zweiter Drucksensor erforderlich, sondern das elektrisch betätigte erste Proportionalventil ist vollständig geöffnet, so dass bevorzugt die Drosselung der elektrischen Maschine, beispielsweise über eine Drehzahl- oder Drehmomentregelung, ausreicht, um die hydraulische Nebenfunktion mit dem geforderten Druck zu versorgen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung ist das elektrisch betätigte erste Proportionalventil mit zwei Stellungen ausgestaltet, wobei eine erste Stellung für den Lasthebebetrieb die Leitung für ein zurückfließendes Druckmittel sperrt und eine zweite Stellung die Leitung für von dem Hydraulikzylinder zurückfließendes Druckmittel mit dem Hydraulikaggregat verbindet. Das erste Proportionalventil leitet das zurückfließende Druckmittel zu dem Hydraulikaggregat, wo die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das elektrisch betätigte zweite Proportionalventil mit zwei Stellungen ausgestattet, wobei eine erste Stellung für den Lasthebebetrieb die Leitung für ein zurückfließendes Druckmittel sperrt und eine zweite Stellung die Leitung für von dem Hydraulikzylinder zurückfließendes Druckmittel mit dem Tank verbindet. Das zweite Proportionalventil ist das beim ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb eingesetzte Ventil, über das das Druckmittel abfließt und die Senkgeschwindigkeit gesteuert wird.
  • Zweckmäßigerweise werden die elektrisch betätigten Proportionalventile mit erstem und zweitem Proportionalventil von der Steuereinheit angesteuert, wobei bevorzugt bei dem generatorischen Lastsenkbetrieb das erste Proportionalventil vollständig geöffnet ist. Die Senkgeschwindigkeit kann bei vollständig geöffnetem ersten Proportionalventil über die Drehzahl der generatorisch betriebenen Maschine eingestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung werden alle Ventilfunktionen der elektrisch betätigten Proportionalventile über eine oder mehrere vorbestimmte Rampenfunktionen angesteuert.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung schaltet die Steuerung aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb um, wenn der erfasste Druckwert kleiner als ein vorbestimmter erster Grenzdruckwert ist. Der erste Grenzdruckwert bezeichnet hierbei den Druckwert, bis zu dem der generatorische Lastsenkbetrieb durchgeführt werden kann. Der erfasste Druckwert wird in einer Leitung des Hubzylinders erfasst und ist dabei ein Indikator dafür, welcher Lastsenkdruck zur Verfügung steht. Der vorbestimmte erste Grenzdruckwert kann hierbei auch niedriger gewählt werden als der notwendige Mindestdruck, der für eine sichere Betätigung einer hydraulischen Nebenfunktion auch während des Nutzsenkens erforderlich ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung schaltet die Steuerung aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb um, wenn der erfasste Druckwert kleiner als ein vorbestimmter zweiter Grenzdruckwert ist und eine Druckanforderung für eine Nebenfunktion vorliegt. Der Wert des zweiten Grenzdruckwerts kann von dem Wert des ersten Grenzdruckwerts verschieden sein. Der zweite Grenzdruckwert ist so gewählt, dass der Druck nicht mehr ausreicht, um die Nebenfunktionen zuverlässig zu versorgen. Hier ist zu berücksichtigen, dass durch eine Drosselung der Drehzahl nur in einem gewissen Bereich der Druck für die Nebenfunktionen erhöht werden kann und daher ein Umschalten in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb erforderlich wird.
  • Neben dem druckabhängigen Umschalten kann auch ein volumenstromabhängiges Umschalten vorgesehen sein. Wenn ein von einer Nebenfunktion angeforderter Volumenstrom nicht aus einem aktuellen Senkvolumenstrom gespeist werden kann, dann wird in den ventilgesteuerten Senkbetrieb umgeschaltet, um einen ausreichenden Volumenstrom für die Nebenfunktion zur Verfügung zu stellen. Ein für eine Nebenfunktion zu geringer Volumenstrom kann beispielsweise bei einer geringen Senkgeschwindigkeit auftreten.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung wird zum Umschalten aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb das erste elektrisch betätigte Proportionalventil geschlossen, das zweite elektrisch betätigte Proportionalventil geöffnet und das Hubaggregat unter Bewegungsumkehr motorisch betrieben, um einen für die Nebenfunktion ausreichenden Druck zu erzeugen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuerung in einer Anlaufphase des generatorischen Lastsenkbetriebs zusätzlich das zweite Proportionalventil öffnet, um die Senkgeschwindigkeit zu erhöhen. Gerade in der Anlaufphase des generatorisch gesteuerten Lastsenkbetriebs kann es vorkommen, dass eine noch nicht ausreichende Drehzahl an dem Hydraulikaggregat erreicht wurde, so dass die Senkgeschwindigkeit abzusinken droht. In diesem Fall kann durch das zusätzliche Öffnen des zweiten elektrisch betätigten Proportionalventils der Volumenstrom aus dem Hubzylinder vergrößert und so die Senkgeschwindigkeit konstant gehalten werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die Hydraulikvorrichtung für ein elektrisch betriebenes Flurförderzeug mit einem ersten elektrisch betätigten Proportionalventil 37 und einem zweiten elektrisch betätigten Proportionalventil 38. Bei einem Lastsenken liegt das Druckmittel aus dem Hubzylinder 7 über die Leitungen 6 und 9 und über ein Sicherheitsventil 10 sowohl an dem ersten elektrisch betätigten Proportionalventil 37 als auch an dem zweiten elektrisch betätigten Proportionalventil 38 an. Wie in der Figur dargestellt, sind sowohl das erste als auch das zweite elektrisch betätigte Proportionalventil 37, 38 gesperrt, was einem Lasthebebetrieb entspricht.
  • Eine Pumpe 1 und eine elektrische Maschine 2, die sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden kann, sind mechanisch gekuppelt. Die elektrische Maschine 2 ist dabei mit einer wiederaufladbaren Fahrzeugbatterie elektrisch leitend verbunden, einerseits um Leistung aus der Batterie zu entnehmen und andererseits um im generatorischen Betrieb Leistung in die Batterie einzuspeisen. Die Steuerung der elektrischen Maschine 2 erfolgt über eine Steuereinheit 19, die über eine Steuerleitung 34 einer Steuerung der elektrischen Maschine 2 eine Drehzahl im generatorischen Betrieb vorgibt. Die Steuereinheit 19 steuert ferner die elektrisch betätigbaren Proportionalventile 37, 38 über die Steuerleitungen 33, 33a an. Ein in der Leitung 6 gemessener Druckwert bei einem Drucksensor 8 liegt über die Steuerleitung 32 ebenfalls an der Steuereinheit 19 an. Während des Betriebes liegt an der Leitung 35 zur Versorgung einer hydraulischen Nebenfunktion, wie beispielsweise dem Hydraulikzylinder 31, ein ausreichender Druck vor, der ein Ansteuern des Hydraulikzylinders 31 durch das elektrisch betätigte Proportionalventil als Nebenfunktionsventil 29 gestattet. Mit der Zuleitung 35 zur Nebenfunktion verbunden ist eine Druckwaage 21, die zur Versorgung der Nebenfunktion eine Verbindung zum Tank 18 sperrt.
  • Bei einem Nutzsenken über das erste elektrisch betätigte Proportionalventil 37 liegt ein von dem Drucksensor 8 erfasster Senkdruck vor, der oberhalb eines ersten Grenzdruckwerts als definiertem Mindestdruck liegt. Dieser Mindestdruck braucht nicht so groß gewählt zu werden, dass eine Versorgung der Nebenfunktion möglich ist.
  • Wird während des generatorischen Nutzsenkens die Nebenfunktion des Hydraulikzylinders 31 zugeschaltet, so wird die Steuereinheit 19 mit einer vorbestimmten Ventilkennlinie das Nebenfunktionsventil 29 mit einem ansteigenden elektrischen Strom beaufschlagt. Proportional zu der Volumenstromanforderung aus der Nebenfunktion mit dem Hydraulikzylinder 31 erfolgt ein Umschalten der elektrischen Maschine 2 in den motorischen Betrieb. In dem motorischen Betrieb wird das erste elektrische Proportionalventil 37 geschlossen und die Senkfunktion wird weiter durch ein Öffnen des zweiten elektrischen Proportionalventils 38 fortgesetzt. Hierbei werden erstes und zweites Proportionalventil 37, 38 so angeordnet, dass es zu keiner Änderung in der Senkgeschwindigkeit kommt. Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass der generatorische Senkbetrieb bis zu Lastdrücken fortgesetzt werden kann, die noch einen generatorischen Betrieb erlauben, aber keine ausreichende Versorgung der Nebenfunktion mehr sicherstellen. Liegen Druckwerte am Drucksensor 8 vor, die groß genug sind, um durch eine Drosselung des generatorischen Betriebs die Nebenfunktion zu versorgen, so wird nicht in den motorischen Betrieb umgeschaltet, sondern es erfolgt eine Reduzierung der Generatordrehzahl um einen für die Nebenfunktion ausreichenden Druck bereitzustellen. Bezogen auf die beiden Grenzdruckwerte ergibt sich folgendes Bild: Ein Nutzsenken ist für Druckwerte oberhalb des ersten Grenzdruckwerts möglich. Oberhalb des ersten und unterhalb des zweiten Grenzdruckwerts wird aus dem generatorisch gesteuerten Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb umgeschaltet. Das Nutzsenken ist dann beendet und die Nebenfunktionen werden durch motorisch betriebene Punkte gespeist. Oberhalb des zweiten Grenzdruckwerts ist der Druck ausreichend, um im generatorischen Betrieb auch die Nebenfunktion zu versorgen.
  • Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass der Hebebetrieb des Hubzylinders 7 über die Pumpe 1, die Leitung 3, das 2-Wege-Ventil 4, das Rückschlagventil 5 und die Leitung 6 erfolgt. In der zu der Nebenfunktion führenden Leitung 35 ist zudem eine Umlaufdruckwaage 21 vorgesehen, an der die Lastmeldeleitungen 24 und 28 anliegen. Über ein Wechselventil 22 wird je nach Betätigung entweder die Meldeleitung 20 beim Hebebetrieb oder die Meldeleitung 12 beim generatorisch gesteuerten Nutzsenken mit der Umlaufdruckwaage 21 verbunden. Ein nicht benötigtes Druckmittel der Nebenfunktion wird über Leitung 16 und Filter 17 in den Tank 18 zurückgeleitet.
  • Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass in jeder der Senkzweige ein separates elektrisch betätigtes Proportionalventil 37, 38 vorgesehen ist. Die Vorteile dafür liegen darin, dass ein unabhängiges Ansteuern der Ventile möglich ist und dass beim Wechseln zwischen dem generatorischen Lastsenken und dem ventilgesteuerten Lastsenken ein schnelles Umsteuern zwischen den Senkzweigen auch während des Senkvorgangs möglich ist, bei dem keine Sperrstellung durchfahren werden muss. Es besteht somit die Möglichkeit, während des Senkvorgangs die Senkzweige zu wechseln, ohne dabei die Senkgeschwindigkeit zu beeinflussen. Für die konstante Senkgeschwindigkeit werden während des Umsteuervorgangs die Ventile entsprechend synchronisiert geöffnet und geschlossen. Gleichzeitig wird das Hydraulikaggregat entsprechend der Summe der aktuellen Volumenstromanforderung angesteuert. Der Senkvolumenstrom qsenk ist also während des Umschaltvorgangs konstant, wobei die Summe der beiden Einzelvolumenströme in dem Zweig 14 q14 und in dem Zweig 15 q15 gleich dem Senkvolumenstrom qsenk ist. Es gilt: q senk = q 14 + q 15 .
    Figure DE102014108370B4_0001
  • Ein ganz besonderer Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass Nutzsenkvorgänge auch bei Druckwerten durchgeführt werden können, die unterhalb des zweiten Grenzdruckwerts als Druckschwelle liegen, die zum Versorgen einer Zusatzfunktion notwendig wäre. Wird während eines Nutzsenkvorgangs über den Zweig 14 eine Nebenfunktion angefordert und die Steuereinheit 19 erkennt, dass der Systemdruck für die Versorgung der Nebenfunktion nicht ausreicht, wird während des Nutzsenkvorgangs auf das ventilgesteuerte Senken umgeschaltet und der für die Nebenfunktion erforderliche Druck motorisch über die Pumpe 1 erzeugt. Hierzu findet in dem Hydraulikaggregat eine Drehrichtungsumkehr statt. Diese wird so gesteuert, dass der Volumenstrom der Nebenfunktion qneben konstant ist. Die berechnete Drehzahl des Hydraulikaggregats nPumpe und der darauf resultierende Volumenstrom qPumpe ist die Summe aus dem zurückgespeisten Volumenstrom aus dem Nutzsenkbetrieb qsenk und der Volumenstromanforderung der Nebenfunktion qneben. Es gilt: n Pumpe = n neben n senk .
    Figure DE102014108370B4_0002
  • Solange die Steuereinheit 19 erkennt, dass der Senkdruck und hier insbesondere der erfasste Senkdruck den generatorischen Betrieb des Hydraulikaggregats zulässt, wird das System den Nutzsenkbetrieb über den Zweig 14 zulassen. Dies bedeutet, dass der Nutzsenkbetrieb auch ohne Last zugelassen werden kann.
  • Wird ein generatorischer Senkvorgang mit wenig Last eingeleitet, so kann die Beschleunigung des Senkvorgangs geringer ausfallen als dies bei einem ventilgesteuerten Senkvorgang oder einem generatorische Senkvorgang mit größerer Last der Fall ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zu Beginn des Senkvorgangs zusätzlich zum Proportionalventil 37 auch das Proportionalventil 38 kurzzeitig geöffnet wird. Die Dauer des zusätzlichen Öffnens des Proportionalventils 38 bestimmt sich hierbei aus der Differenz zwischen Solldrehzahl und Istdrehzahl des Pumpenmotors. Wird zwischen der Solldrehzahl nsenksoll und der Istdrehzahl nsenkist der elektrischen Maschine 2 in der Beschleunigungsphase eine Volumenstromdifferenz festgestellt, so kann das Proportionalventil 38 entsprechend dieser Volumenstromdifferenz geöffnet werden. Stimmen dann Solldrehzahl und Istdrehzahl des Pumpenmotors überein, wird das Ventil geschlossen.

Claims (13)

  1. Hydraulische Hubvorrichtung für ein batteriebetriebenes Flurförderzeug mit mindestens einem Hubzylinder (7), einem im Lasthebebetrieb als Pumpe (1) arbeitenden, den Hubzylinder (7) mit Druckmittel beschickenden Hydraulikaggregat, einer im Lasthebebetrieb motorisch zum Antrieb des Hydraulikaggregats arbeitenden elektrischen Maschine (2) und einem einen Druck in einer Leitung (6) des Hubzylinders (7) erfassenden Drucksensor (8), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (19) eingerichtet ist, die ansprechend auf einen erfassten Druckwert zwischen einem generatorischen Lastsenkbetrieb und einem ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb umschaltet, wobei im generatorischen Lastsenkbetrieb das Druckmittel über ein erstes elektrisch gesteuertes Proportionalventil (37) die elektrische Maschine (2) des Hydraulikaggregats generatorisch antreibt und die Steuereinheit (19) die elektrische Maschine (2) für einen vorgegebenen Volumenstrom ansteuert und im ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb das Druckmittel über ein zweites elektrisch gesteuertes Proportionalventil (38) in einen Tank (18) geleitet wird und die Steuereinheit (19) zusätzlich eingerichtet ist, um während des Senkbetriebs zwischen dem ventilgesteuerten und dem generatorischen Lastsenkbetrieb umzuschalten.
  2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des ventilgesteuerten Lastsenkbetriebs eine hydraulische Nebenfunktion durch das als Pumpe (1) betriebene Hydraulikaggregat versorgt wird.
  3. Hydraulikvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des generatorischen Lastsenkbetriebes eine hydraulische Nebenfunktion aus dem zum Hydraulikaggregat zurückfließenden Druckmittel versorgt wird.
  4. Hydraulikvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) bei dem generatorischen Lastsenkbetrieb die elektrische Maschine (2) gedrosselt ansteuert, um einen für die hydraulische Nebenfunktionausreichenden Druck des Druckmittels aufzubauen.
  5. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch betätigte erste Proportionalventil (37) zwei Stellungen aufweist, wobei eine erste Stellung für den Lasthebebetrieb die Leitung für ein zurückfließendes Druckmittel sperrt und eine zweite Stellung die Leitung für von dem Hubzylinder (7) zurückfließendes Druckmittel mit dem Hydraulikaggregat verbindet.
  6. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch betätigte zweite Proportionalventil (38) zwei Stellungen aufweist, wobei eine erste Stellung für den Lasthebebetrieb die Leitung für ein zurückfließendes Druckmittel sperrt und eine zweite Stellung die Leitung für von dem Hubzylinder (7) zurückfließendes Druckmittel mit dem Tank (18) verbindet.
  7. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch betätigte erste und zweite Proportionalventil (37, 38) von der Steuereinheit (19) angesteuert wird.
  8. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Ventilfunktionen über eine oder mehrere vorbestimmte Rampenfunktionen ausgeführt werden.
  9. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb umschaltet, wenn der erfasste Druckwert kleiner als ein vorbestimmter erster Grenzdruckwert ist.
  10. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb umschaltet, wenn der erfasste Druckwert kleiner als ein vorbestimmter zweiter Grenzdruckwert ist und eine Druckanforderung für eine Nebenfunktion vorliegt.
  11. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb umschaltet, wenn ein für eine Nebenfunktion angeforderter Volumenstrom größer als ein Senkvolumenstrom ist.
  12. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) zum Umschalten aus dem generatorischen Lastsenkbetrieb in den ventilgesteuerten Lastsenkbetrieb das erste Proportionalventil (37) schließt, das zweite Proportionalventil (38) öffnet und das Hydraulikaggregat motorisch betreibt, um einen für die Nebenfunktion ausreichenden Druck zu erzeugen.
  13. Hydraulikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (19) in einer Anlaufphase des generatorischen Lastsenkbetriebs zusätzlich das zweite Proportionalventil (38) öffnet, um die Senkgeschwindigkeit zu erhöhen.
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