DE102016003481A1 - Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems - Google Patents

Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems Download PDF

Info

Publication number
DE102016003481A1
DE102016003481A1 DE102016003481.5A DE102016003481A DE102016003481A1 DE 102016003481 A1 DE102016003481 A1 DE 102016003481A1 DE 102016003481 A DE102016003481 A DE 102016003481A DE 102016003481 A1 DE102016003481 A1 DE 102016003481A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
steering
emergency
hydraulic
steering system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102016003481.5A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102016003481B4 (de
Inventor
Georg Walkner
Christoph Kiegerl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Original Assignee
Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liebherr Werk Bischofshofen GmbH filed Critical Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Priority to DE102016003481.5A priority Critical patent/DE102016003481B4/de
Publication of DE102016003481A1 publication Critical patent/DE102016003481A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102016003481B4 publication Critical patent/DE102016003481B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/22Alternative steering-control elements, e.g. for teaching purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers, wobei das Lenksystem mit wenigstens einer Steuerung ausgeführt ist, die wenigstens einen hydraulischen Zweig umfasst, der wenigstens einen hydraulischen Primärkreis und wenigstens einen hydraulischen Sekundärkreis aufweist, wobei der hydraulische Primärkreis wenigstens ein Hauptventil zur hydraulischen Ansteuerung der Lenkanlage im Normalbetrieb umfasst, wobei der hydraulische Sekundärkreis wenigstens ein Notventil zur hydraulischen Ansteuerung der Lenkanlage im Notbetrieb umfasst, wobei die Funktionsüberprüfung des Notventils bei laufendem Dieselmotor der Arbeitsmaschine erfolgt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems einer mobilen Arbeitsmaschinen, insbesondere eines Radladers, wobei das Lenksystem wenigstens eine Steuerung aufweist, die zumindest einen hydraulischen Zweig umfasst, der wenigstens einen hydraulischen Primärkreis und wenigstens einen hydraulischen Sekundärkreis umfasst, wobei der hydraulische Primärkreis wenigstens ein Hauptventil zur hydraulischen Ansteuerung der Lenkanlage im Normalbetrieb umfasst und wobei der hydraulische Sekundärkreis wenigstens ein Notventil zur hydraulischen Ansteuerung der Lenkanlage im Notbetrieb umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung insbesondere der Ventiltechnik und der Sensorik eines elektrohydraulischen Lenksystems mit einem Hauptkreis bzw. Primärkreis, der im regulären Betrieb der Arbeitsmaschine arbeitet und einen Notkreis bzw. einen Sekundärkreis, der die Lenkfunktion der Arbeitsmaschine im Fehlerfall durch kalte Redundanz sicherstellt.
  • Aus dem Stand der Technik gemäß der DE 10 2013 018 237 A1 ist es bekannt, die Funktionsüberprüfung des Notventils eines derartigen elektrohydraulischen Lenksystems durch dessen Betätigung vor dem Start des Dieselmotors der mobilen Arbeitsmaschine durchzuführen. Dabei lenkt das Ventil aus und seine Bewegung wird über einen Positionssensor überwacht, wobei jedoch keine Bewegung am Fahrzeug auftritt. Diese gilt es zu unterbinden, da diese unter Umständen zu Gefahrensituationen führen könnte.
  • Die Auslenkung des Notventils erfordert jedoch zumindest das kurzzeitige Einschalten einer elektrischen Notlenkpumpe, um einen Speicher mit Steuerdruck für die Betätigung des elektrohydraulisch vorgesteuerten Notventils zu laden. Dabei ist es von Nachteil, dass insbesondere bei Umgebungstemperaturen unter dem Gefrierpunkt auch das kurzzeitige Einschalten stark zu Lasten der Batterielebensdauer gehen kann und dass die Auslenkung des Notventils unter Umständen aufgrund des kalten Öls nicht möglich ist, womit eine Funktionsprüfung unmöglich ist und die Funktionsbereitschaft des Notkreises, d. h. des hydraulischen Sekundärkreises nicht sichergestellt wäre. Würde man diese Funktionsprüfung nach einer Aufwärmphase wiederholen, würde dies das Abstellen des Dieselmotors der Arbeitsmaschine erfordern, so dass das Auslenken des Notventils keine Lenkbewegung zur Folge hat. Dies jedoch ist mit dem Nachteil einer entsprechend verminderten Praxistauglichkeit verbunden.
  • Im Übrigen erfordern die Vorschriften für die Steuerungssicherheit, dass durch Steuerungsfehler einer elektrohydraulischen Lenkung bei Straßenverkehr keine Gefahr ausgehen kann. Dazu ist es aus der DE 10 2014 017 716 bekannt, die elektrische Energieversorgung der elektrohydraulischen Lenkung formschlüssig durch Schalter zu unterbrechen. Im Zusammenhang mit der Funktionsprüfung des Notventils weist diese elektrische Abschaltvorrichtung jedoch den Nachteil auf, dass während des Aktivseins dieser Abschaltung die Funktionsüberprüfung des Notventils vor dem Starten des Dieselmotors nicht möglich ist, da die elektrohydraulischen Vorsteuerventile durch Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung nicht angesteuert werden können. Soll die elektrohydraulische Lenkung später aktiviert werden, wäre dazu erneut das Abstellen des Dieselmotors notwendig, um die Funktionsprüfung des Notventils durchführen zu können. Auch dies führt zu einer eingeschränkten Praxistauglichkeit.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dass dieses eine gute Praxistauglichkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Danach ist vorgesehen, dass die Funktionsüberprüfung des Notventils bei laufendem Dieselmotor der Arbeitsmaschine erfolgt. Dadurch wird der oben beschriebene Nachteil verhindert, dass eine batteriebetriebene Notlenkpumpe in Betrieb genommen werden muss, um einen Speicher zu laden, der seinerseits den Vorsteuerdruck bereitstellt, der zur Funktionsüberprüfung des Notventils erforderlich ist.
  • Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, eine Funktionsüberprüfung des Notventils vorzunehmen, so dass dieses für einen im Betrieb der Arbeitsmaschine auftretenden Fehlerfall im Bereich des Hauptventils verfügbar bzw. funktionstüchtig ist. Der notwendige Steuerdruck wird von dem Dieselmotor bzw. durch eine von diesem angetriebene Pumpe bereitgestellt. Der Speicher für die Steuerdruckversorgung kann entfallen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass im Rahmen der Überprüfung des Notventils die erste Lenkbewegung oder die ersten Lenkbewegungen der Arbeitsmaschine mittels des Notventils und nicht mittels des Hauptventils durchgeführt werden. In diesem Fall erfolgt die Funktionsüberprüfung des Notventils bei laufendem Dieselmotor unmittelbar nach dem Aktivierungswunsch des Nutzers der elektrohydraulischen Lenkung, d. h. bei Betätigung einer Lenkeinrichtung wie bspw. einem Joystick oder einem Lenkrad. Die erste bzw. die ersten Lenkbewegungen werden somit über das Notventil gesteuert.
  • Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass diese Funktionsüberprüfung umfasst, dass das Notventil eine Mindestauslenkung zu beiden Seiten sowie die Rückkehr in die Ruhelage nach der letzten geförderten Lenkbewegung vornimmt. Denkbar ist es bspw., dass das Erreichen eines vorbestimmten Schwellwertes der Auslenkung des Notventils bzw. dessen Schieber je Betätigungsrichtung (rechts/links) abgewartet wird, um anschließend, bei neuerlichem Nulldurchgang des Ventillagesensors bzw. bei geschlossener Ventilstellung die Funktionsüberprüfung des Notventils abzuschließen und auf das Hauptventil zu wechseln.
  • Diese Art der Prüfung beinhaltet, dass beim Einschalten nicht die volle Redundanz geprüft ist. Vorzugsweise sind folgende Bedingungen zu erfüllen: das Einschalten der Joysticklenkung funktioniert nur bei Stillstand der Arbeitsmaschine, d. h. die erste Lenkbewegung durch die Joysticklenkung erfolgt niemals in Bewegung; des Weiteren bleibt die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeuges stark eingeschränkt bis zum erfolgreichen Test des Notlenkkreises, d. h. des hydraulischen Sekundärkreises.
  • Insgesamt wird diese Prüfung vorzugsweise einmal pro Fahrzyklus als ausreichend erachtet, vergleichbar mit dem Prüfintervall der elektrisch angetriebenen Notlenkpumpe.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im Anschluss an eine erfolgreiche Überprüfung des Notventils eine Umschaltung dahingehend erfolgt, dass die Lenkbewegung der Arbeitsmaschine mittels des Hauptventils und nicht mehr mittels des Notventils erfolgt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Umschaltung durch entsprechende Ansteuerung eines Sicherheitsventils erfolgt, mittels dessen der Vorsteuerdruck des Notventils zu- und abschaltbar ist.
  • Somit ist es denkbar, nach der Aktivierung des Sicherheitsventils ein Absperrventil zwischen dem Hauptventil und dem Lenksystem zu öffnen und gleichzeitig den Vorsteuerdruck beim Notschieber bzw. dem Notventil zu kappen. Dabei wird die gewollte Lenkbewegung der Arbeitsmaschine geprüft, insbesondere bei einem Radlader die Knickwinkelreaktion, z. B. mittels wenigstens eines Knickwinkelsensors. Gleichzeitig kann geprüft werden, ob beim Notschieber eine Auslenkung erfolgt ist. Auf diese Weise ist es möglich das Sicherheitsventil sowie das Absperrventil auf korrekte Funktionsweise zu prüfen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Sicherheitsventil vorgesehen ist, mittels dessen der Vorsteuerdruck des Notventils sowie eines zwischen Hauptventil und der Lenkanlage befindlichen Absperrventils zu- und abschaltbar ist und dass nach dem Start des Dieselmotors der Arbeitsmaschine das Sicherheitsventil derart angesteuert wird, dass das Absperrventil geöffnet und geschlossen wird.
  • So ist es bspw. denkbar, dass das Sicherheitsventil nach dem Motorstart einmal angesteuert wird. Nach der Deaktivierung des Sicherheitsventils wird eine gewisse Zeit gewartet, bis das genannte Absperrventil wieder geschlossen ist.
  • Die Funktionsüberprüfung eines zwischen Hauptventil und der Lenkanlage befindlichen Absperrventils kann dahingehend erfolgen, dass das Hauptventil ausgelenkt wird und geprüft wird, ob eine Lenkbewegung der Arbeitsmaschine erfolgt. Wird keine Lenkbewegung festgestellt, schließt das Absperrventil korrekt.
  • Gleichzeitig mit der genannten Prüfung kann überprüft werden, ob das Notventil eine Auslenkung erfährt.
  • Die Übeprüfung der Schieberbewegung am Hauptventil beinhaltet in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gleichzeitig bzw. des Weiteren:
    • • Funktion DMV1
    • • Druckreduzierventil am Hauptventil
    • • Kolben am Hauptventil
    • • Lageerfassung am Hauptschieber
  • Zur Funktionsüberprüfung des Hauptventils kann bei geschlossenem Absperrventil, das zwischen dem Hauptventil und der Lenkanlage angeordnet ist, eine Ansteuerung des Hauptventils erfolgen und die Bewegung des Schiebers des Hauptventils kann überprüft werden.
  • Nach dem Prüfen der Funktionsfähigkeit des Absperrventils und des Hauptventils erfolgt vorzugsweise das Einschalten der Joysticklenkung.
  • Anschließend kann die oben genannte erste Lenkbewegung mittels des Notventils durchgeführt werden und dabei die Funktionsfähigkeit des Notventils geprüft werden. Nach dem erfolgreichen Test der Funktionsfähigkeit des Notventils kann auf das Hauptventil umgeschaltet werden, so dass die Lenkbewegung der Arbeitsmaschine mittels des Hauptventils erfolgt.
  • Die Funktionsüberpüfung des Notventils beinhaltet in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung:
    • • Funktion DMV2
    • • Druckreduzierungsventile am Notventil
    • • Kolben Notventil
    • • Lageerfassung am Notventil
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren eine mobile Arbeitsmaschine mit wenigstens einer Steuerungs- oder Regelungseinheit, die programmiert ist, wenigstens einen und vorzugsweise alle der vorgenannten Schritte durchzuführen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Darstellung eines hydraulischen Lenkkreises eines Lenksystems gemäß der Erfindung, und
  • 2 ein Ablaufschema einer Funktionsüberprüfung gemäß der Erfindung.
  • Das elektrohydraulische Lenksystem gemäß 1 zeigt mit dem Bezugszeichen L eine Lenkanlage einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers. Die Lenkanlage wird beispielsweise durch ein Lenkrad oder durch einen Joystick betätigt, grundsätzlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Lenkeinrichtungen denkbar und von der Erfindung mitumfasst, so dass der im Folgenden verwendete Begriff „Joystick” als Platzhalter für ein Lenkrad oder für andere Lenkeinrichtungen steht. Die hydraulische Versorgung der Lenkanlage L erfolgt über die Pumpe P bzw. über den druckseitigen Anschluss P der Pumpe, der Rücklauf zum Tank weist das Bezugszeichen T auf. Die Pumpe wird von dem Dieselmotor des Radladers angetrieben.
  • Das Lenksystem verfügt über ein Hauptventil 6 in einem hydraulischen Primärkreis (Hauptkreis), das vorzugsweise in Schieberbauweise ausgeführt ist. Das Ventil 6 wird über die Signale PWM1 und PWM2 über den Fahrzeugleitrechner oder dergleichen entsprechend des Lenksignals angesteuert. Über das Ventil 6 wird im Normalbetrieb, in dem keine Störung vorliegt, die gesamte Ölmenge von der Pumpe P zu der Lenkanlage L bzw. zu deren Lenkzylinder geführt. Das Druckminderventil DMV1 steht auf seiner Niederdruckseite mit dem oder den Vorsteuerventilen des Hauptventils 6 in Verbindung
  • Um auch bei einer Störung der Funktionsfähigkeit des Hauptventils 6 weiterhin eine Lenkbarkeit der Maschine bereitzustellen, weist das Lenksystem einen hydraulischen Sekundärkreis (Notkreis) auf, in dem sich ein Notventil 4 befindet. Kommt es zu einer Fehlfunktion im hydraulischen Primärkreis, wird dies durch den Fahrzeugleitrechner erkannt und der Sekundärkreis wird durch Stromlosschalten des elektrischen Sicherheitsventils 2, das vorzugsweise als elektrisch betätigtes 3/2-Wegeventil ausgeführt ist, und dem das Druckminderventil DMV2 vorgeschaltet ist, aktiviert und das zwischen der Lenkanlage L und dem Hauptventil 6 befindliche Absperrventil 7 wird geschlossen. Wie dies aus 1 hervorgeht, wird das Absperrventil 7 geschlossen, wenn sich das Ventil 2 in seiner in 1 dargestellten Position befindet, die es im stromlosen Zustand annimmt. In dieser Position liegt ein das Absperrventil 7 schließender Steuerdruck an dem Ventil 7 an.
  • Ein steckendes Hauptventil 6 ist ein gefahrbringender Fehler im Primärkreis, bei dem durch Druckbeaufschlagung des nachgeschalteten hydraulisch betätigten Sperrventiles im Vorsteuerkreis der L-Anschluss und R-Anschluss abgesperrt wird, so dass die Lenkanlage L durch das Hauptventil 6 nicht mehr angesteuert werden kann. In gleicher Weise wird auch bei Fehlfunktion des Fahrzeugleitrechners selbst der Primärkreis durch Stromlosschalten des elektrisch betätigten 3/2-Wegeventils 2 im Vorsteuerkreis stillgelegt. Der Ausfall des Fahrzeugleitrechners hat zur Folge, dass die Ansteuerung der Proportional-Druckreduzierventile am Hauptventil 6 nicht mehr möglich ist.
  • Das Notventil 4 wird in der in 1 dargestellten Ausführungsform über Vorsteuerventile bzw. -stufen angesteuert, die ihrerseits elektrisch über die Signale PWM3 und PWM4 betätigt werden.
  • Bei der Anordnung gemäß 1 übernimmt das Lenkorbitrol, welches in der Figur schematisch links oben durch die Anschlüsse L und R dargestellt ist, den Abbau von Druckspitzen durch äußere Einflüsse (beispielsweise wenn ein Radlader gegen ein Hindernis fährt und eine große Gegenkraft gegen die Lenkkraft erzeugt wird). Schockventile können jedoch auch Teil des vorliegenden Schaltplanes sein, angeordnet an den Verbraucheranschlüssen L und R.
  • Gemäß 1 wird das Notventil 4 bei Stromlosschalten des Ventils 2 stets mit Steuerdruck versorgt, und zwar unabhängig davon, ob die Fehlfunktion bzw. Störung aus dem hydraulischen Zweig des Lenksystems oder auch dem elektrischen Zweig des Lenksystems kommt. Gemäß 1 erfolgt die Steuerdruckunterbrechung des Notventils 4 über das Ventil 2, das stromlos offen und im bestromten Zustand geschlossen ist. Die Ansteuerung des Ventils 2 erfolgt über den Anschluss DO1.
  • Gemäß 1 erfolgt die Ansteuerung der Proportional-Druckreduzierventile des Notventils 4 nicht durch den Fahrzeugleitrechner, sondern durch Endstufen einer externen Elektronik, welche direkt pulsweitenmodulierte Signale PWM3 und PWM4 proportional zur Stellung der Lenkeinrichtung ausspeisen, und völlig autark arbeiten. Die Lenkeinrichtung kann entweder ein elektrisches Lenkrad oder ein elektrischer Bedienhebel (Joystick) sein, wobei die beiden Endstufen zur Steuerung des Notventils 4 in der Elektronik der Lenkeinrichtung integriert sein können. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Steuerung des Notventils 4 im Fehlerfall keinerlei Information aus dem Lenkkreis benötigt und sehr einfach und kostengünstig anstelle einer doppelten Ausführung des Fahrzeugleitrechners umgesetzt werden kann.
  • Grundsätzlich ist von der Erfindung auch der Fall umfasst, dass die Ansteuerung der Proportional-Druckventile des Notventils 4 durch den Fahrzeugleitrechner erfolgt, zumindest zum Durchführen der Funktionsprüfungen am Notventil.
  • Die Lenkanlage verfügt über eine Reihe von Sensoren, welche zum einen der Regelung dienen, und zum anderen für die Diagnose von Fehlern benötigt werden. Beispielsweise wird eine Lagerückmeldung des Lenkwinkels sowohl für die Positionsregelung des Primärkreises, als auch für dessen Überwachung während des Betriebes benötigt, um ggf. die Notlenkung zu aktivieren. Um die Funktionsfähigkeit des Notventils 4, das im Normalbetrieb des Lenksystems nicht in Betrieb ist und in seiner Sperrstellung steht, überprüfen zu können, werden in regelmäßigen Zeitabständen Funktionsüberprüfungen durchgeführt. Das Notventil 4 ist wie auch das Hauptventil 6 lageüberwacht.
  • Somit zeichnet sich die Anordnung gemäß 1 durch ein hohes Maß an Fehlertoleranz bzw. Verfügbarkeit im 1-Fehler-Fall aus, als auch hohes Maß an Diagnosefähigkeit- und – deckungsgrad.
  • Beide Druckminderventile DMV1 und DMV2 stehen auf Ihrer Hochdruckseite mit der Hydraulikversorgung P des hydraulischen Primär- und Sekundärkreises in Verbindung. Das Druckminderventil DMV1 steht auf seiner Niederdruckseite mit dem oder den Vorsteuerventilen des Hauptventils 6 in Verbindung. Das Druckminderventil DMV2 steht auf seiner Niederdruckseite mit dem Ventil 2 in Verbindung. Dieses Ventil 2 versorgt das Absperrventil 7 des hydraulischen Primärkreises sowie das Notventil 4 des hydraulischen Sekundärkreises mit Steuerdruck. Die Funktion der Druckminderungsventile wird im Zuge der Funktionsprüfungen von Hauptventil 6 und Notventil 4 sichergestellt.
  • Die elektrohydraulische Lenkanlage weist somit einen hydraulischen Primärkreis und einen hydraulischen Sekundärkreis mit getrennter Steuerölversorgung für die beiden Kreise auf, wobei in den getrennten Vorsteuerkreisen jeweils mindestens ein Druckminderventil zur jeweiligen Steuerdruckversorgung angeordnet ist. Ein Ausfall eines Druckminderventils führt somit nicht zu einem Ausfall des gesamten Lenksystems.
  • Die Funktionsprüfung des Notventils 4 erfolgt bei laufendem Dieselmotor, der stellvertretend für jeden beliebigen Antriebsmotor der mobilen Arbeitsmaschine bzw. des Radladers zum Antrieb einer Pumpe steht, die zur Bereitstellung des erforderlichen Drucks im hydraulischen Primär- und Sekundärkreis dient, unmittelbar nach dem Aktivierungswunsch der elektrohydraulischen Lenkung, d. h. unmittelbar nachdem der Nutzer die Lenkeinrichtung betätigt hat. Die Funktionsprüfung des Notventils erfolgt, indem erste Lenkbewegungen der mobilen Arbeitsmaschine über das Notventil gesteuert werden. Dabei überwacht eine Steuereinrichtung je Betätigungsrichtung der Lenkeinrichtung zumindest eine Schieberbewegung des Notventils 4 bzw. das Erreichen eines bestimmten Schwellenwertes der Schieberbewegung je Betätigungsrichtung, um anschließend, z. B. bei erneutem Nulldurchgang des Lagesensors des Notventils 4 auf das Hauptventil 6 zu wechseln.
  • Diese erste Lenkbewegung der Arbeitsmaschine über das Notventil 4 ist in 2 in dem Schritt 105 gezeigt, das Umschalten auf das Hauptventil 6 wird durch Schritt 106 gezeigt und umfasst das Umschalten des Ventils 2 gemäß 1. In dem Ausführungsbeispiel erfolgt dieses Umschalten durch Bestromung des Ventils 2. Schritt 106 wird durchgeführt, wenn die Prüfung des Notventils 4 erfolgreich war. Andernfalls wird das Sicherheitsventil 2 bestromt und nur ein eingeschränkter Betrieb mit der Joysticklenkung mit dem Hauptventil ermöglicht und der Fahrer wird aufgefordert, den Joystickbetrieb zu beenden (Schritt 112 und 113).
  • Durch die Aktivierung des Sicherheitsventils 2 in Schritt 106 wird das Absperrventil 7 federbetätigt geöffnet, da der Vorsteuerdruck über das Sicherheitsventil 2 wegfällt. Diese Position ist in 1 dargestellt. Des Weiteren wird nach der Aktivierung, d. h. Bestromung des Sicherheitsventils 2 in Schritt 106 der Vorsteuerdruck des Notventils 4 gekappt, was zur Folge hat, dass das Notventil 4 schließt. Diese Position ist ebenfalls in 1 dargestellt. Wird nun der Joystick ausgelenkt, muss dies bei der Arbeitsmaschine eine sichtbare Lenk- bzw. im Falle eines Radladers Knickbewegung zur Folge haben. Gleichzeitig darf an dem Schieber des Notventils 4 keine Auslenkung erfolgen. Sind diese Voraussetzungen erfüllt, kann darauf geschlossen werden, dass das Sicherheitsventil 2 und das Absperrventil 7 korrekt umgeschaltet haben. In diesem Fall ist der reguläre Betrieb der Arbeitsmaschine mit der Joysticklenkung möglich (Schritt 108). Andernfalls wird das Sicherheitsventil 2 stromlos geschaltet und wieder ein eingeschränkter Betrieb mit dem Notventil 4 durchgeführt, der Fahrer wird ebenfalls aufgefordert, die Joysticklenkung zu beenden (Schritt 110 und 111).
  • Diese letzte erwähnte Umschaltung ist genau die gleiche, wie wenn ein Fehler im regulären Betrieb der Joysticklenkung auftritt („Fehler” bei Schritt 108). An diesen Fehlerfall schließen sich ebenfalls die Schritte 110, 111 an.
  • Damit darf davon ausgegangen werden, dass im Fehlerfall das 3/2 Wegeventil (Sicherheitsventil 2) seine federbetätigte Grundstellung annimmt und das Absperrventil 7 steuerdruckbetätigt gegen die Feder schlägt, was eben im Zuge des 1. Prüfschrittes (Schritt 102) (bestromen + stromlos DO1) implizit geprüft wurde.
  • Vor dem Einschalten der Joysticklenkung in Schritt 104 erfolgen eine Funktionsüberprüfung des Absperrventils 7 in Schritt 102 sowie des Hauptventils 6 in Schritt 103.
  • Das Absperrventil 7 trennt den Hauptlenkkreis von dem oder den Lenkzylindern L. Es wird über das Sicherheitsventil 2 mit geschaltet, wobei das Sicherheitsventil im bestromten Zustand den Vorsteuerdruck des Absperrventils 7 (und des Notventils 4) kappt. Das Absperrventil 7 öffnet sodann federbetätigt. Ist das Sicherheitsventil 2 nicht bestromt, schließt das Absperrventil 7 druckaktiviert und es liegt der Vorsteuerdruck am Notventil 4 an.
  • Die Prüfung in Schritt 102 erfolgt derart, dass das Sicherheitsventil 2 nach dem Start des Dieselmotors einmal angesteuert (d. h. bestromt) wird. Dies hat zur Folge, dass das Ventil 2 ausgehend von der Position gemäß 1 schließt und dann federbetätigt wieder öffnet, so dass es sich in der Position gemäß 1 befindet. Gleichzeitig öffnet bei geschlossenem Ventil 2 das Absperrventil 7 und wird bei offenem Ventil 2 federbetätigt wieder geschlossen.
  • Wenn dieser Test abgeschlossen ist, folgt die Funktionsprüfung des Hauptventils 6 bei geschlossenem Absperrventil 7, d. h. bei nicht bestromtem Sicherheitsventil 2 in Schritt 103. Dazu wird der Schieber des Hauptventils auf beiden Seiten angesteuert. Über den Lagesensor auf dem Schieber des Hauptventils kann geprüft werden, dass die richtige Reaktion erfolgt. Nach der Ansteuerung muss der Schieber wieder in seine in 1 dargestellte Ruhelage zurückkehren. Das geschlossene Absperrventil 7 verhindert eine Lenkbewegung der mobilen Arbeitsmaschine.
  • Tritt keine Lenkbewegung ein, zeigt der Schieber des Hauptventils die korrekte Bewegung, wird auf ein korrekt arbeitendes Hauptventil 6 und auf ein korrekt schließendes Absperrventil 7 geschlossen. Wird dieser Test nicht bestanden, ist die Joysticklenkung nicht verfügbar (Schritt 109), andernfalls fährt das Verfahren mit Schritt 104, d. h. dem Einschalten der Joysticklenkung fort.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich, die Funktionstüchtigkeit der Ventiltechnik und der Sensorik einer elektrohydraulischen Lenkanlage sicherzustellen bzw. zu prüfen, wobei vorzugsweise sämtliche Elemente des Schaltplans bzw. der Lenkanlage direkt oder indirekt geprüft werden und insbesondere die ersten Lenkbewegungen mit dem Notventil gesteuert werden. Damit kann die Funktionstüchtigkeit des Notventils in einem späteren Fehlerfall im Bereich des Hauptventils sichergestellt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013018237 A1 [0003]
    • DE 102014017716 [0005]

Claims (13)

  1. Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers, wobei das Lenksystem mit wenigstens einer Steuerung ausgeführt ist, die wenigstens einen hydraulischen Zweig umfasst, der wenigstens einen hydraulischen Primärkreis und wenigstens einen hydraulischen Sekundärkreis aufweist, wobei der hydraulische Primärkreis wenigstens ein Hauptventil (6) zur hydraulischen Ansteuerung der Lenkanlage (L) im Normalbetrieb umfasst, wobei der hydraulische Sekundärkreis wenigstens ein Notventil (4) zur hydraulischen Ansteuerung der Lenkanlage (L) im Notbetrieb umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberprüfung des Notventils (4) bei laufendem Dieselmotor der Arbeitsmaschine erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lenkbewegung oder die ersten Lenkbewegungen der Arbeitsmaschine mittels des Notventils (4) und nicht mittels des Hauptventils (6) durchgeführt werden und dass bei dieser Lenkbewegung die Funktionsüberprüfung des Notventils (4) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Funktionsüberprüfung des Notventils (4) geprüft wird, ob das Notventil (4) eine Mindestauslenkung zu beiden Seiten und die Rückkehr in die Ruhelage nach der letzten geforderten Lenkbewegung vornimmt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an eine erfolgreiche Funktionsüberprüfung des Notventils eine Umschaltung dahingehend erfolgt, dass die Lenkbewegung der Arbeitsmaschine mittels des Hauptventils (6) und nicht mehr mittels des Notventils (4) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung durch Ansteuerung wenigstens eines Sicherheitsventils (2) erfolgt, mittels dessen der Vorsteuerdruck des Notventils (4) zu- und abschaltbar ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ansteuerung des Sicherheitsventils (2) wenigstens ein zwischen dem Hauptventil (6) und der Lenkanlage (L) befindliches Absperrventil (7) geöffnet und der Vorsteuerdruck am Notventil (4) abgeschaltet wird und dass eine Prüfung dahingehend erfolgt, ob die Betätigung der Lenkeinrichtung zu einer Lenkbewegung der Arbeitsmaschine führt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit der genannten Prüfung überprüft wird, ob das Notventil (4) eine Auslenkung erfährt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sicherheitsventil (2) vorgesehen ist, mittels dessen der Vorsteuerdruck des Notventils (4) sowie wenigstens eines zwischen dem Hauptventil (6) und der Lenkanlage (L) befindlichen Absperrventils (7) zu- und abschaltbar ist und dass nach dem Start des Dieselmotors der Arbeitsmaschine das Sicherheitsventil (2) derart angesteuert wird, dass das Absperrventil (7) geöffnet und geschlossen wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionsüberprüfung wenigstens eines zwischen dem Hauptventil (6) und der Lenkanlage (L) befindlichen Absperrventils (7) das Hauptventil (6) bei geschlossenem Absperrventil (7) ausgelenkt wird und geprüft wird, ob eine Lenkbewegung der Arbeitsmaschine erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionsüberprüfung des Hauptventils (6) bei geschlossenem Absperrventil (7), das zwischen dem Hauptventil (6) und der Lenkanlage (L) angeordnet ist, eine Ansteuerung des Hauptventils (6) erfolgt und die Bewegung des Schiebers des Hauptventils (6) überprüft wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Prüfen der Funktionsfähigkeit des Absperrventils (7) und des Hauptventils (6) ein Einschalten der Joysticklenkung erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einschalten der Joysticklenkung eine erste Lenkbewegung mittels des Notventils (4) durchgeführt wird und dabei die Funktionsfähigkeit des Notventils (4) geprüft wird und dass nach dem erfolgreichen Test der Funktionsfähigkeit des Notventils (4) auf das Hauptventil (6) umgeschaltet wird, so dass die Lenkbewegung der Arbeitsmaschine mittels des Hauptventils (6) erfolgt.
  13. Mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Radlader mit wenigstens einer Steuer- oder Regelungseinheit, die ausgeführt ist, einen oder mehrere Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
DE102016003481.5A 2016-03-21 2016-03-21 Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems und mobile Arbeitsmaschine Active DE102016003481B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016003481.5A DE102016003481B4 (de) 2016-03-21 2016-03-21 Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems und mobile Arbeitsmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016003481.5A DE102016003481B4 (de) 2016-03-21 2016-03-21 Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems und mobile Arbeitsmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016003481A1 true DE102016003481A1 (de) 2017-09-21
DE102016003481B4 DE102016003481B4 (de) 2022-06-09

Family

ID=59751896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016003481.5A Active DE102016003481B4 (de) 2016-03-21 2016-03-21 Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems und mobile Arbeitsmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016003481B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3470300A1 (de) * 2017-10-12 2019-04-17 Hydraulik Nord Fluidtechnik GmbH & Co. KG Hydraulische lenkeinrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013018237A1 (de) 2013-07-09 2015-01-15 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Elektrohydraulisches Lenksystem
DE102014017716A1 (de) 2014-12-01 2016-06-02 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Arbeitsmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013018237A1 (de) 2013-07-09 2015-01-15 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Elektrohydraulisches Lenksystem
DE102014017716A1 (de) 2014-12-01 2016-06-02 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Arbeitsmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3470300A1 (de) * 2017-10-12 2019-04-17 Hydraulik Nord Fluidtechnik GmbH & Co. KG Hydraulische lenkeinrichtung
CN109649484A (zh) * 2017-10-12 2019-04-19 液压诺德流体技术有限公司 液压转向装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016003481B4 (de) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2084421B1 (de) Aktuatoranordnung für eine kraftfahrzeugkupplung
EP3341253B1 (de) Elektrische parkbremseinrichtung mit zusätzlicher energieversorgung
DE102018104143A1 (de) Bremsanlage für einen Fahrzeugzug sowie damit ausgestattete Zugmaschine
EP2137036B1 (de) Bremsanlage und verfahren zum steuern einer bremsanlage für ein nutzfahrzeug
DE102013216423A1 (de) Druckbereitstellungseinrichtung und Bremsanlage
DE102011085273A1 (de) Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102011083237B4 (de) Bremsanlage und Verfahren zu deren Betrieb
EP3019387B1 (de) Elektrohydraulisches lenksystem
EP2705282B1 (de) Vorrichtung zum betreiben einer parksperre eines kraftfahrzeugs sowie entsprechendes verfahren
EP3758990A1 (de) Notlöseeinrichtung für eine federspeicherbremse eines schienenfahrzeugs
DE102014010174B4 (de) Elektrohydraulisches Lenksystem und mobile Arbeitsmaschine
EP2724903A2 (de) Bremsvorrichtung für Arbeitsmaschinen und Verfahren zum Betätigen der Bremsvorrichtung
EP3083351B1 (de) Kraftfahrzeug
DE10324723A1 (de) Federspeicher-Feststellbremse für Fahrzeuge mit Fremdkraftbremsanlage
DE102016003481B4 (de) Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines elektrohydraulischen Lenksystems und mobile Arbeitsmaschine
EP2070786B1 (de) Führerbremsgerät für Zugbremssteuerungssystem mit verbesserter Schnellbremssteuerung
EP3733482B1 (de) Lenkanordnung, fahrzeug und verfahren
DE102015006625B4 (de) Elektrohydraulisches Lenksystem, Verfahren zur Funktionsprüfung eines solchen elektrohydraulischen Lenksystems, Lenksystem und mobile Arbeitsmaschine
DE102020211902A1 (de) Vorrichtung für ein automatisches Parkbremssystem
DE3709059A1 (de) Sicherheitsrelaisschaltung zum einschalten elektrischer kraftfahrzeugaggregate
DE102012202326B4 (de) Anordnung und Verfahren zur Testung wenigstens eines Hydraulikventils in einer Hydraulikanordnung, insbesondere in einem gewerblichen Fahrzeug wie etwa ein Gabelstapler oder ein Flurförderzeug
EP2006581B1 (de) Kraftfahrzeug umfassend ein elektronisch geschaltetes Automatikgetriebe
WO2020173591A1 (de) Verfahren zum betrieb einer lenkungssteuervorrichtung zur ansteuerung einer elektrischen lenkung und lenkungssteuervorrichtung
DE102018130681A1 (de) Verfahren zur Erkennung und Quantifizierung einer selbsthaltenden Eigenschaft eines Aktors, vorzugsweise eines Kupplungsaktors
DE10216692B3 (de) Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final