DE102017213118A1 - Valve block assembly and method for a valve block assembly - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine Ventilblockanordnung mit einem Ventilblock, der zumindest zwei Hauptschieber aufweist, die jeweils zum Steuern eines Verbrauchers eingesetzt sind. Ein jeweiliger Hauptschieber ist hierbei mit zwei elektrisch verstellbaren Hydromaschinen verbunden.Disclosed is a valve block assembly with a valve block having at least two main spool, which are each used to control a consumer. A respective main slide is in this case connected to two electrically adjustable hydraulic machines.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Ventilblockanordnung und ein Verfahren zum Steuern der Ventilblockanordnung.The invention relates to a valve block assembly and a method of controlling the valve block assembly.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus dem Stand der Technik sind mobile Baumaschinen bekannt, wie beispielsweise Bagger, die ein hydraulisches System aufweisen. Hierbei ist üblicherweise eine feste Zuordnung einzelner Hydropumpen zu bestimmten Verbrauchern vorgesehen. Einige der Verbraucher können auch durch zwei Hydropumpen versorgt werden. Hierbei ist dann üblicherweise eine Hydropumpe als Hauptpumpe und die andere Hydropumpe als Summierungspumpe vorgesehen. Nachteilig hierbei ist, dass eine Versorgung durch die Summierungspumpe bei gleichzeitiger Betätigung mehrerer Verbraucher energetisch ineffizient ist.Mobile construction machines are known from the prior art, such as excavators, which have a hydraulic system. In this case, a fixed assignment of individual hydraulic pumps to certain consumers is usually provided. Some of the consumers can also be supplied by two hydraulic pumps. In this case, a hydraulic pump is then usually provided as the main pump and the other hydraulic pump as the summation pump. The disadvantage here is that a supply by the summation pump with simultaneous operation of several consumers is energetically inefficient.
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilblockanordnung zu schaffen, über die mit einer hohen Flexibilität und auf vorrichtungstechnisch einfache Weise Verbraucher effizient ansteuerbar sind. Außerdem ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren für eine Ventilblockanordnung zu schaffen, mit dem auf einfache Weise und effizient Verbraucher ansteuerbar sind.In contrast, the invention has for its object to provide a valve block assembly over which consumers can be controlled efficiently with a high degree of flexibility and device-wise simple way. In addition, it is the object of the invention to provide a method for a valve block assembly with which consumers can be controlled in a simple and efficient manner.
Die Aufgabe hinsichtlich der Ventilblockanordnung wir gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8.The object with regard to the valve block assembly is achieved according to the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Ventilblockanordnung mit einem, insbesondere Closed Center, Ventilblock vorgesehen. Dieser kann zumindest zwei, insbesondere elektrisch oder elektrohydraulisch oder hydraulisch ansteuerbare, Hauptschieber oder Hauptventilschieber aufweisen. Diese dienen jeweils zum Steuern eines hydraulischen Verbrauchers. Einem jeweiligen Hauptschieber kann hierbei zumindest ein Druckanschluss sowie zumindest ein Arbeitsanschluss zugeordnet sein. Des Weiteren können zwei Hydromaschinen mit verstellbarer Fördermenge, insbesondere zwei elektrisch verstellbare Hydromaschinen, vorgesehen sein, die jeweils mit einem jeweiligen Druckanschluss verbunden sind. Denkbar ist auch alternativ hydraulisch verstellbare Hydromaschinen vorzusehen.According to the invention, a valve block arrangement is provided with a, in particular closed center, valve block. This can have at least two, in particular electrically or electrohydraulically or hydraulically controllable, main slide or main valve spool. These are each used to control a hydraulic consumer. A respective main slide can in this case be assigned at least one pressure connection and at least one working connection. Furthermore, two hydraulic machines with adjustable flow rate, in particular two electrically adjustable hydraulic machines, may be provided, which are each connected to a respective pressure port. It is also conceivable alternatively to provide hydraulically adjustable hydraulic machines.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass hierdurch eine variable Zuordnung und Einstellen von verbraucherindividuellen Volumenströmen ermöglicht ist. Dies erfolgt durch geeignete Ansteuerung der elektronisch verstellbaren Hydromaschinen und der Ansteuerung der Hauptschieber. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass jeder Verbraucher mit mehr als einer maximalen Pumpenmenge effizient versorgt werden kann, da eine Summierung der Versorgungsvolumenströme der Hydromaschinen ermöglicht ist. Ist ein benötigtes Drehmoment beziehungsweise eine benötigte Leistung eines die Hydromaschine antreibbaren Antriebs geringer als benötigt, so kann durch die erfindungsgemäße Ventilblockanordnung eine verbraucherindividuelle Limitierung des Versorgungsvolumenstroms erfolgen. Somit ist eine freie und im Betrieb flexible Änderung einer Zuordnung der Versorgungsvolumenströme für die jeweiligen Verbraucher ermöglicht.This solution has the advantage that this allows a variable assignment and setting of consumer-specific volume flows. This is done by suitable control of the electronically adjustable hydraulic machines and the control of the main slide. Furthermore, it is advantageous that each consumer can be efficiently supplied with more than a maximum amount of pump, since a summation of the supply volume flows of the hydraulic machines is made possible. If a required torque or a required power of a drive which can be driven by the hydraulic machine is less than required, a consumer-specific limitation of the supply volume flow can be achieved by the valve block arrangement according to the invention. Thus, a free and in operation flexible change of assignment of supply volume flows for the respective consumer is possible.
Bei Closed Center Systemen handelt es sich um eine hydraulische Schaltung, bei der Wegeventile zum Steuern von Verbrauchern in ihrer Mittelstellung geschlossen sind. Der Volumenstrom wird dann bei geschlossenen Wegeventilen üblicherweise über ein Umlaufventil bei einem Einsatz von Konstantpumpen als Druckmittelquelle geleitet. Bei einem Open Center System ist eine hydraulische Schaltung vorgesehen, bei der hintereinander geschaltete Wegeventile zum Steuern von Verbrauchern in ihrer Mittelstellung für den Ölstrom offen sind, sodass ein Pumpenförderstrom einer Konstantpumpe durch alle Wegeventile hindurchgeführt werden kann. Ist nur ein Wegeventil vorgesehen, so kann in deren Mittelstellung der Druckmittelvolumenstrom zum Tank geleitet sein, wobei man von Neutralumlauf spricht.Closed-center systems are a hydraulic circuit in which directional control valves are closed to control consumers in their middle position. The volume flow is then routed with closed directional control valves usually via a circulation valve when using constant displacement pumps as the pressure medium source. In an open center system, a hydraulic circuit is provided in which series-connected directional valves for controlling consumers in their middle position for the oil flow are open, so that a pump flow of a constant pump can be passed through all directional control valves. If only one directional control valve is provided, the pressure medium volume flow to the tank can be directed in its middle position, this being referred to as neutral circulation.
Der Ventilblock wird vorzugsweise als RCS (MCV) Mobil-Steuerblock eingesetzt.The valve block is preferably used as RCS (MCV) mobile control block.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass einem der Hauptschieber oder zumindest einem Teil der Hauptschieber oder einem jeweiligen Hauptschieber fluidisch zwischen dessen Druckanschluss und einer daran angeschlossenen Hydromaschine eine, insbesondere elektrisch oder hydraulisch, verstellbare und/oder ansteuerbare Drossel zugeordnet ist. Hierdurch ist eine Flexibilität zum Einstellen einer Volumenstromverteilung weiter erhöht. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass einem der Hauptschieber oder zumindest einem Teil der Hauptschieber oder einem jeweiligen Hauptschieber fluidisch zwischen dessen Druckanschluss und der entsprechend anderen Hydromaschine eine, insbesondere elektrisch oder hydraulisch, verstellbare und/oder ansteuerbare Drossel zugeordnet ist. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung einer Volumenstromverteilung zwischen den Verbrauchern, wodurch die Flexibilität weiter erhöht ist. Somit kann die variable Zuordnung und das Einstellen der verbraucherindividuellen Volumenströme durch die proportional verstellbaren Drosseln weiter verbessert werden. Denkbar ist aus Kostengründen anstelle einer oder mehrerer Drosseln ein Rückschlagventil vorzusehen, das in Richtung der zugeordneten Hydromaschine sperrt. Die Drosseln können fluidisch parallel angeordnet sein und zum einen jeweils mit dem jeweils zugeordneten Hauptschieber und zum anderen mit der Hydromaschine verbunden sein.In a further embodiment of the invention can be provided in that one of the main spools or at least part of the main spool or a respective main spool is fluidically assigned between the pressure port and a connected hydraulic machine, in particular electrically or hydraulically adjustable and / or controllable throttle. As a result, a flexibility for setting a volume flow distribution is further increased. Alternatively or additionally, it is also conceivable that one of the main spool or at least part of the main spool or a respective main spool is fluidically associated between the pressure port and the corresponding other hydraulic machine one, in particular electrically or hydraulically, adjustable and / or controllable throttle. This leads to a further improvement of a volume flow distribution between the consumers, whereby the flexibility is further increased. Thus, the variable allocation and the adjustment of the consumer-specific volume flows can be further improved by the proportionally adjustable throttles. It is conceivable for cost reasons instead of one or more throttles to provide a check valve which blocks in the direction of the associated hydraulic machine. The throttles can be arranged in fluidic parallel and be connected to one each with the respective associated main spool and the other with the hydraulic machine.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass fluidisch zwischen den Druckanschlüssen und der einen Hydromaschine ein Bypass-Strömungspfad abzweigt. Dieser kann dann über ein, insbesondere elektrisch oder hydraulisch, verstellbares und/oderangesteuertes Cut-Ventil mit einem Tank oder eine Niederdruckseite verbindbar sein und über dieses drosselbar sein. Dies hat den Vorteil, dass mit dem Cut-Ventil eine gewünschte Lastabhängigkeit oder Lastfühlbarkeit umgesetzt werden kann, wie dies in einem Open Center System vorgesehen ist. Da das Cut-Ventil, insbesondere elektrisch, verstellbar und/oder angesteuert ist, kann flexibel ein Öffnungsquerschnitt des Cut-Ventils bestimmt werden. Je geringer der Öffnungsquerschnitt des Cut-Ventils, desto steifer ist das hydraulische System und desto geringer ist die Lastfühligkeit. Wird beispielsweise der Hauptschieber zum Steuern einer Schaufel eines Schaufelbaggers eingesetzt und die Schaufel trifft im Betrieb beispielsweise auf ein Rohr, so würde bei großer Lastfühligkeit die Geschwindigkeit der Schaufel deutlich geringer werden. Ein Baggerfahrer würde durch die geringere Geschwindigkeit der Schaufel erkennen, dass die Schaufel auf ein Hindernis getroffen ist, womit er somit die Last „fühlen“ kann. Bei geringer Lastfühligkeit, das heißt bei einem vergleichsweise geringen Öffnungsquerschnitt des Cut-Ventils würde die Geschwindigkeit der Schaufelbewegung, beispielsweise beim Auftreffen auf das Rohr, nicht oder im Wesentlichen nicht oder nur gering verändert werden, wodurch unter Umständen der Baggerfahrer diesen Umstand nicht merkt. Hierdurch liegt dann eine geringe Lastfühligkeit für den Baggerfahrer vor. Somit kann durch das, insbesondere elektrisch, verstellbare und/oder ansteuerbare Cut-Ventil auf vorrichtungstechnisch einfache Weise die gewünschte Lastabhängigkeit wie bei einem Open Center System erfolgen.In a further embodiment of the invention, it can be provided that a bypass flow path branches off fluidically between the pressure connections and the one hydraulic machine. This can then be connected via a, in particular electrically or hydraulically, adjustable and / orangesteuert cut valve with a tank or a low pressure side and be throttled over this. This has the advantage that with the cut valve, a desired load dependency or load sensitivity can be implemented, as provided in an open center system. Since the cut valve, in particular electrically, is adjustable and / or driven, an opening cross-section of the cut valve can be determined flexibly. The smaller the opening area of the cut valve, the stiffer the hydraulic system and the lower the load. For example, if the main spool is used to control a bucket of a shovel and the bucket strikes a pipe during operation, for example, the speed of the bucket would become significantly lower at high load sensitivity. An excavator operator would recognize that the bucket is hit by an obstacle due to the lower speed of the bucket, thus allowing it to "feel" the load. At low load sensitivity, ie at a comparatively small opening cross-section of the cut valve, the speed of the blade movement, for example, when hitting the tube, would not or not substantially or only slightly changed, which may not notice the excavator driver this circumstance. As a result, then there is a low load sensitivity for the excavator driver. Thus, by the, in particular electrically, adjustable and / or controllable cut valve on device-simple manner, the desired load dependence as done in an open center system.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann fluidisch zwischen den Druckanschlüssen und der weiteren Hydromaschine ein Bypass-Strömungspfad abzweigen. Dieser kann dann über ein weiteres, insbesondere elektrisch, verstellbares und/oder angesteuertes Cut-Ventil mit dem Tank verbindbar sein und über dieses drosselbar sein. Hierdurch kann ein Open Center Verhalten weiter verbessert werden.In a further embodiment of the invention can branch off fluidically between the pressure ports and the other hydraulic machine, a bypass flow path. This can then be connected to the tank via a further, in particular electrically, adjustable and / or controlled cut valve and throttled over this. This can further improve open center behavior.
Vorzugsweise kann dem Hauptschieber oder zumindest einem der Hauptschieber oder einem Teil der Hauptschieber oder allen Hauptschiebern neben dem Druckanschluss und dem Arbeitsanschluss ein Tankanschluss und/oder ein weiterer Arbeitsanschluss zugeordnet sein. Über den Tankanschluss kann dann beispielsweise Druckmittel vom Verbraucher abströmen. Durch den weiteren Arbeitsanschluss ist denkbar als Verbraucher einen doppelwirkenden Zylinder vorzusehen. Vorzugsweise ist beim Hauptschieber oder einem Teil der Hauptschieber oder bei allen Hauptschiebern vorgesehen, dass diese stetig verstellbar sind. Ein Betätigungsgrad des Hauptschiebers oder der einzelnen Hauptschieber kann dann als Stellelement vorgesehen sein.The main slide or at least one of the main slides or a part of the main slides or all the main slides can preferably be assigned a tank connection and / or a further working connection in addition to the pressure connection and the working connection. For example, pressure fluid can then flow away from the consumer via the tank connection. By further working connection is conceivable as a consumer to provide a double-acting cylinder. Preferably, it is provided in the main slide or a part of the main slide or in all main slides that they are continuously adjustable. An actuation degree of the main spool or the individual main spool can then be provided as an actuating element.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Hauptschieber in einer, insbesondere federzentrierten, Mittelstellung bringbar, in der die dem Hauptschieber zugeordneten Anschlüsse voneinander getrennt sind. Ausgehend von der Mittelstellung kann beim Verschieben des Hauptschiebers in Richtung von ersten Schaltstellungen der Druckanschluss mit dem ersten Arbeitsanschluss und der Tankanschluss mit dem zweiten Arbeitsanschluss verbunden sein. Beim Verschieben des Hauptschiebers ausgehend von der Mittelstellung in Richtung von zweiten Schaltstellungen, wobei die Richtung entgegengesetzt zu den ersten Schaltstellungen ist, kann dann der Druckanschluss mit dem zweiten Arbeitsanschluss und der erste Arbeitsanschluss mit dem Tankanschluss verbunden sein. Zur Verstellung des Hauptschiebers ist eine Ventilschieberansteuerung oder ein Aktor vorgesehen. Für eine erste Verstellrichtung kann hierbei ein erster Aktor und für eine zweite Verstellrichtung ein zweiter Aktor eingesetzt sein. Weitere Hauptschieber können entsprechend ausgestaltet sein. Ein Hauptschieber dem zwei Arbeitsanschlüsse, ein Druckanschluss und ein Tankanschluss zugeordnet sind kann Teil eines 4/3-Wegeventils sein. Die eine oder die beiden Drosseln, die einem Hauptschieber zugeordnet sein kann/können, kann/können dann als Ventilunterbaugruppe(n) vorgesehen sein.In a preferred embodiment, a main slide in a, in particular spring-centered, middle position can be brought, in which the main slide associated ports are separated from each other. Starting from the middle position, the pressure connection with the first working connection and the tank connection with the second working connection can be connected when the main slide is displaced in the direction of first switching positions. When moving the main slide starting from the middle position in the direction of second switching positions, wherein the direction is opposite to the first switching positions, then the pressure port can be connected to the second working port and the first working port to the tank port. To adjust the main spool, a valve spool control or an actuator is provided. In this case, a first actuator can be used for a first adjustment direction and a second actuator can be used for a second adjustment direction. Other main slides can be designed accordingly. A main spool with two working connections, a pressure connection and a tank connection can be part of a 4/3-way valve. The one or both throttles, which may / may be associated with a main spool, can then be provided as a valve subassembly (s).
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Cut-Ventil oder ein jeweiliges Cut-Ventil stetig auf- und zusteuerbar sein, um die Lastfühligkeit flexibel einzustellen. Vorzugsweise ist das Cut-Ventil oder ein jeweiliges Cut-Ventil in einer Grundstellung offen, womit die Hydromaschine mit dem Tank verbunden ist. In Richtung der Grundstellung kann ein Ventilschieber des Cut-Ventils mit einer Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt sein. Entgegengesetzt kann dann über eine Ventilschieberansteuerung oder über einen Aktor der Ventilschieber des Cut-Ventils in Richtung von Schließstellungen verschoben werden.In a further embodiment of the invention, the cut valve or a respective cut valve can be steadily openable and controllable in order to flexibly adjust the load sensitivity. Preferably, the cut valve or a respective cut valve is open in a basic position, whereby the hydraulic machine is connected to the tank. In the direction of the basic position can a Valve spool of the cut valve to be acted upon with a spring force of a valve spring. Opposite can then be moved via a valve spool control or via an actuator, the valve spool of the cut valve in the direction of closed positions.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine der Hydromaschinen als Hauptpumpe und die entsprechend weitere Hydromaschine als Summierungspumpe eingesetzt sein. Vorzugsweise sind die Hydromaschinen volumenstromgeregelt oder druckgeregelt. Stromabwärts einer jeweiligen Hydromaschine ist vorzugsweise ein Drucksensor vorgesehen. Falls eine oder beide Hydromaschinen druckgeregelt sind, so ist vorzugsweise für eine derartige Hydromaschine dann zusätzlich ein Schwenkwinkelsensor vorgesehen. Denkbar ist auch neben den beiden Hydromaschinen eine oder mehrere weitere Hydromaschine(n) einzusetzen. Eine jeweilige Hydromaschine kann dann vorzugsweise Druckmittel vom Tank hin zum zugeordneten Hauptschieber fördern.In a further embodiment of the invention, one of the hydraulic machines as the main pump and the corresponding further hydraulic machine can be used as a summation pump. Preferably, the hydraulic machines are volume flow controlled or pressure controlled. Downstream of a respective hydraulic machine, a pressure sensor is preferably provided. If one or both hydraulic machines are pressure-controlled, then a swivel angle sensor is preferably additionally provided for such a hydraulic machine. It is also conceivable to use one or more additional hydraulic machines in addition to the two hydraulic machines. A respective hydraulic machine can then preferably promote pressure medium from the tank to the associated main slide.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerelektronik vorgesehen. Diese kann ein Anpassungsmodul oder ein erstes Modul haben. In diesem kann dann für einen Verbraucher oder für einen jeweiligen Verbraucher beziehungsweise für einen Hauptschieber oder für einen jeweiligen Hauptschieber, insbesondere über ein Eingabegerät oder ein jeweiliges Eingabegerät, ein Vorgabewert eingebbar oder einspeisbar sein. Der Vorgabewert oder ein jeweiliger Vorgabewert kann dann über das Anpassungsmodul in einen angepassten oder in einen jeweiligen angepassten Vorgabewert geändert werden. Mit anderen Worten kann im Anpassungsmodul für jeden Verbraucher ein Vorgabewert angepasst, insbesondere geglättet, werden. Als Eingabegerät ist beispielsweise ein Joystick vorgesehen, wobei als Vorgabewert dann ein Joysticksignal dienen kann. Der Vorgabewert wird beispielsweise durch eine monoton oder stetig ansteigende Kennlinie und/oder durch eine Zeitfunktion, wie beispielsweise PT1 oder PT2, in einen angepassten Vorgabewert überführt. Durch die Anpassung des Vorgabewerts ist vorteilhafterweise eine Signalkonditionierung ermöglicht. Vorzugsweise ist für den Hauptschieber ein Joystick vorgesehen. Sind eine Mehrzahl von Hauptschiebern vorgesehen, so kann für einen Teil der Hauptschieber oder für einen jeweiligen Hauptschieber ein jeweiliger Joystick vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention, an electronic control system is provided. This may have an adaptation module or a first module. In this case, a default value can be input or fed in for a consumer or for a respective consumer or for a main slider or for a respective main slider, in particular via an input device or a respective input device. The default value or a respective default value can then be changed by the adaptation module into a customized or a respective adjusted default value. In other words, a default value can be adapted, in particular smoothed, for each consumer in the adaptation module. As an input device, for example, a joystick is provided, which can then serve as a default value a joystick signal. The default value is converted, for example, by a monotone or continuously increasing characteristic and / or by a time function, such as PT1 or PT2, into an adapted default value. By adapting the default value, signal conditioning is advantageously enabled. Preferably, a joystick is provided for the main slide. If a plurality of main slides are provided, a respective joystick can be provided for a part of the main slide or for a respective main slide.
Mit Vorteil kann eine oder die Steuerelektronik ein Vorgabemodul oder zweites Modul aufweisen. Mit diesem kann dann ein, insbesondere angepasster, Vorgabewert oder ein jeweiliger, insbesondere angepasster, Vorgabewert in eine Volumenstromvorgabe für den Verbraucher oder in eine jeweilige Volumenstromvorgabe für einen jeweiligen Verbraucher umgesetzt werden. Des Weiteren kann mit dem Vorgabemodul vorzugsweise der, insbesondere angepasste, Vorgabewert oder ein jeweiliger, insbesondere angepasster, Vorgabewert in eine, insbesondere gewünschte, Lastfühligkeitsinformation oder in eine, insbesondere gewünschte, jeweilige Lastfühligkeitsinformation für den Verbraucher oder für den entsprechenden Verbraucher umgesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Vorgabemodul vorgesehen sein, dass der, insbesondere angepasste, Vorgabewert oder das ein jeweiliger, insbesondere angepasster, Vorgabewert in einen, insbesondere gewünschten, oder jeweils in einen, insbesondere gewünschten, maximalen Druck umgesetzt wird. Mit der Lastfühligkeitsinformation ist eine Drosselvorgabe für das Cut-Ventil vorhanden, wodurch dann vorteilhafterweise ein Staudruck einstellbar ist, mit dem der Verbraucher gemäß dem Open Center Prinzip versorgt werden kann. Die Volumenstromvorgabe kann dann die Geschwindigkeit des Verbrauchers vorgeben. Mit dem maximalen Druck für einen jeweiligen Verbraueher kann vorteilhafterweise ein Hochregeln der Hydromaschine in Abhängigkeit von den Vorgabewerten oder Betätigungssignalen umgesetzt sein.Advantageously, one or the control electronics have a default module or second module. With this, a, in particular adapted, default value or a respective, in particular adapted, default value can be converted into a volume flow specification for the consumer or into a respective volume flow specification for a respective consumer. Furthermore, with the default module, the, in particular adapted, default value or a respective, in particular adapted, default value can be converted into one, in particular desired, load-sensing information or into one, in particular desired, respective load-sensing information for the consumer or for the corresponding consumer. Alternatively or additionally, it can be provided with the default module that the, in particular adapted, default value or the respective, in particular adapted, default value is converted into one, in particular desired, or respectively in one, in particular desired, maximum pressure. With the load sensing information is a throttle specification for the cut valve available, which then advantageously a back pressure is adjustable, with which the consumer can be supplied according to the open center principle. The flow rate specification can then specify the speed of the consumer. With the maximum pressure for a respective consumer, a high control of the hydraulic machine can advantageously be implemented as a function of the default values or actuation signals.
Die Volumenstromgabe für den Verbraucher oder für einen jeweiligen Verbraucher kann dann über ein Kennfeld in Abhängigkeit des angepassten Vorgabewerts bezüglich des entsprechenden Verbrauchers entnommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann für die jeweilige Lastfühligkeitsinformation des Verbrauchers oder eines jeweiligen Verbrauchers, die auf den (jeweiligen) angepassten Vorgabewert des Verbrauchers basiert, ein Kennfeld vorgesehen sein. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich ein Kennfeld für den (jeweiligen) maximalen Druck für den Verbraucher oder für einen jeweiligen Verbraucher, der ebenfalls auf den angepassten Vorgabewert bezüglich des Verbrauchers oder des entsprechenden Verbrauchers basiert, entnommen werden. Anhand des Kennfelds oder der Kennfelder kann somit auf äußerst einfache Weise der Vorgabewert oder die Vorgabewerte umgesetzt werden.The volume flow for the consumer or for a respective consumer can then be taken over a map depending on the adjusted default value with respect to the corresponding consumer. Alternatively or additionally, a characteristic field can be provided for the respective load-sensing information of the consumer or of a respective consumer which is based on the (respective) adjusted default value of the consumer. Furthermore, alternatively or additionally, a map for the (respective) maximum pressure for the consumer or for a respective consumer, which is also based on the adjusted default value with respect to the consumer or the corresponding consumer, are taken. On the basis of the map or the maps can thus be implemented in a very simple manner, the default value or the default values.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuerelektronik oder eine Steuerelektronik ein Betätigungsmodul oder drittes Modul aufweisen. Dieses kann dann basierend auf der umgesetzten Vorgabe oder den umgesetzten Vorgaben des Vorgabemoduls ein, insbesondere elektrisches oder hydraulisches, Betätigungssignal oder, insbesondere elektrische oder hydraulische, Betätigungssignale generieren. Als Betätigungssignal(e) kann eine Gesamtvolumenstromvorgabe für die Hydromaschine(n) oder eine Pumpenvolumenstromvorgabe für die Hauptpumpe und eine Pumpenvolumenstromvorgabe für die Summierungspumpe und/oder eine Gesamtdrosselvorgabe für das Cut-Ventil und/oder eine Steuergröße oder eine jeweilige Steuergröße für den Hauptschieber oder für einen Teil der Hauptschieber oder für einen jeweiligen Hauptschieber und/oder eine Steuergröße oder eine jeweilige Steuergröße für eine Drossel oder einen Teil der Drosseln oder für eine jeweilige Drossel vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann ein drittes Modul die verbraucherbasierten Eingangswerte zusammenfassen und die einzelnen Betätigungssignale generieren. Beim Betätigungsmodul kann des Weiteren ein Lastdruck eines Verbrauchers oder eines Teils der Verbraucher oder aller Verbraucher zum Generieren des Betätigungssignals oder der Betätigungssignale berücksichtigt sein, um eine verbesserte Lastfühligkeit zu ermöglichen. Der Lastdruck oder die Lastdrücke sind vorzugsweise voreingestellt und basieren beispielsweise auf Erfahrungswerten. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, den Lastdruck oder die Lastdrücke über einen oder mehrere Sensoren zu erfassen. Somit kann mit Hilfe der Berechnungsgrößen des angepassten Vorgabewerts und/oder der maximalen Drücke für einen jeweiligen Verbraucher und/oder der Volumenstromvorgabe für einen jeweiligen Verbraucher und/oder die Lastfühligkeitsinformation für einen jeweiligen Verbraucher und/oder die Lastdrücke für einen jeweiligen Verbraucher die Steuergrößen für die Ventilschieberansteuerung der Hauptschieber und/oder einer Pumpenansteuerung für die zumindest eine Hydromaschine und/oder für die Ventilschieberansteuerung des Cut-Ventils berechnet werden.In a further embodiment of the invention, the control electronics or control electronics may have an actuation module or third module. This can then generate based on the implemented default or the converted specifications of the default module, in particular electrical or hydraulic actuating signal or, in particular electrical or hydraulic, actuating signals. As actuation signal (e) can be a total volume flow specification for the hydraulic machine (s) or a pump volume flow specification for the main pump and a pump flow rate for the summation and / or a total throttle for the cut valve and / or a control variable or a respective control variable for the main slide or for a portion of the main spool or for a respective main spool and / or a control variable or a respective control variable for a Throttle or a portion of the throttles or be provided for a respective throttle. In other words, a third module may summarize the user-based input values and generate the individual actuation signals. The actuation module may further take into account a load pressure of a load or a portion of the loads or all loads for generating the actuation signal or the actuation signals to enable improved load sensing. The load pressure or the load pressures are preferably preset and are based, for example, on empirical values. Alternatively or additionally, it may be provided to detect the load pressure or the load pressures via one or more sensors. Thus, with the aid of the calculation variables of the adjusted default value and / or the maximum pressures for a respective consumer and / or the volume flow specification for a respective consumer and / or the load sensing information for a respective consumer and / or the load pressures for a respective consumer, the control variables for the Valve slide control of the main slide and / or a pump control for the at least one hydraulic machine and / or for the valve slide control of the cut valve can be calculated.
Mit anderen Worten sind ein Steuergerät und eine Software vorgesehen, um Sollgrößen oder Fahrerwünsche zu verarbeiten und notwendige Ansteuersignale zu berechnen.In other words, a control unit and software are provided to process setpoints or driver requests and to calculate necessary control signals.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist denkbar beim Betätigungsmodul eine Drehzahl der Hydromaschine oder der Hydromaschinen zum Generieren des Betätigungssignals oder der Betätigungssignale zu berücksichtigen. Hierdurch kann eine genauere Generierung auf vorrichtungstechnisch einfache Weise erfolgen. Die Drehzahl der Hydromaschine oder der Hydromaschinen kann als vorbestimmter Parameter, beispielsweise basierend auf Erfahrungswerten, oder als Messwert, der beispielsweise über einen oder mehrere Sensoren erfasst ist, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem Betätigungsmodul ein Drehmoment einer die Hydromaschine oder die Hydromaschinen antreibenden Antriebseinheit, wie beispielsweise ein Motor oder ein Dieselmotor, berücksichtigt sein, um eine noch genauere Generierung von Betätigungssignalen zu ermöglichen.In a further embodiment of the invention, a speed of the hydraulic machine or hydraulic machines for generating the actuation signal or the actuation signals is conceivable to be taken into account in the actuation module. In this way, a more accurate generation can be done in device-technically simple manner. The rotational speed of the hydraulic machine or of the hydraulic machines can be carried out as a predetermined parameter, for example based on empirical values, or as a measured value, which is recorded, for example, via one or more sensors. Alternatively or additionally, in the actuation module, a torque of a drive unit driving the hydraulic machine or the hydraulic machines, such as, for example, a motor or a diesel engine, may be considered in order to enable an even more accurate generation of actuation signals.
Mit anderen Worten werden die Daten für die Ansteuerung der einzelnen Verbraucher einem Betätigungsmodul zugeführt, das die Ventile der einzelnen Verbraucher, das Cut-Ventil und die Pumpenansteuerung gemäß vorgegebenen Rechenoperationen ansteuern kann.In other words, the data for the control of the individual consumers are supplied to an actuation module which can control the valves of the individual consumers, the cut valve and the pump control according to predetermined arithmetic operations.
Die Ansteuerung über das Betätigungssignal oder die Betätigungssignale erfolgt vorzugsweise als nicht rückgekoppelte Steuerung oder im „Feed Forward Modus“. Dies führt zu einer vorrichtungstechnisch äußerst einfachen Ansteuerung.The control via the actuating signal or the actuating signals is preferably carried out as a non-feedback control or in "Feed Forward Mode". This leads to a device technology extremely simple control.
Bei den Modulen für die Steuerelektronik kann es sich einfach und kostengünstig um Softwaremodule handeln, die insbesondere auf der Steuerelektronik ausgeführt werden.The modules for the control electronics can be simple and cost-effective to software modules that are executed in particular on the control electronics.
Die Anmelderin behält sich vor auf die Steuerelektronik gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte einen eigenen unabhängigen Anspruch zu richten. Erfindungsgemäß kann ein Verfahren zum Steuern der Ventilblockanordnung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte vorgesehen sein. Hierbei können von den Hydromaschinen förderbare Versorgungsvolumenströme für die Verbraucher individuell oder variabel durch Ansteuerung der Hydromaschinen mit verstellbarer Fördermenge, insbesondere der elektrisch verstellbaren Hydromaschinen, und durch Ansteuerung der, insbesondere elektrisch, verstellbaren Hauptschieber den angeschlossenen Verbrauchern zugeordnet werden. Denkbar ist hierbei die Zuordnung des Weiteren durch Ansteuerung des zumindest einen Cut-Ventils zu unterstützen.The Applicant reserves the right to submit to the control electronics according to one or more of the preceding aspects, a separate independent claim. According to the invention, a method for controlling the valve block assembly according to one or more of the preceding aspects may be provided. In this case, supply volumetric flows which can be conveyed by the hydraulic machines for the consumers can be assigned individually or variably to the connected consumers by triggering the hydraulic machines with adjustable flow rate, in particular the electrically adjustable hydraulic machines, and by controlling the main slide, in particular electrically adjustable. It is conceivable in this case to support the assignment of the further by controlling the at least one cut valve.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass hierdurch eine effiziente Limitierung beziehungsweise Verschiebung der Versorgungsvolumenströme der Hydromaschinen, je nach Fahreranforderung und zur Verfügung stehender Leistung ermöglicht ist. Des Weiteren kann hierdurch bei Überschreiten der zur Verfügung stehenden Leistung oder eines zur Verfügung stehenden Moments zum Antreiben der Hydromaschinen nicht nur die Versorgungsvolumenströme, sondern auch die Zulaufquerschnitte zu den Verbrauchern reduziert werden.This solution has the advantage that in this way an efficient limitation or displacement of the supply volume flows of the hydraulic machines, depending on the driver request and the available power is possible. Furthermore, by exceeding the available power or an available torque for driving the hydraulic machines, not only the supply volume flows but also the feed cross sections to the consumers can be reduced.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann die individuelle Zuordnung der förderbaren Versorgungsvolumenströme für die Verbraucher zusätzlich durch Ansteuerung der, insbesondere elektrisch, verstellbaren Drosseln erfolgen. Somit kann die variable Zuordnung und das Einstellen der verbraucherindividuellen Volumenströme durch proportionales Verstellen der Drosseln und der elektronisch verstellbaren Hydromaschinen flexibel und variabel erfolgen. Ein Teil der Volumenstromverteilung kann dann zusätzlich über die, insbesondere elektrisch, verstellbaren Hauptschieber dargestellt werden.In a further embodiment of the method, the individual assignment of the deliverable supply volume flows for the consumers can additionally be effected by controlling the, in particular electrically, adjustable throttles. Thus, the variable assignment and the adjustment of the consumer-specific volume flows by proportional adjustment of the throttles and the electronically adjustable hydraulic machines can be flexible and variable. A part of the volume flow distribution can then be additionally represented by the, in particular electrically, adjustable main slide.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit eine Steuerung einer Ventil- und Pumpenanordnung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte ermöglicht, bei der die Zuordnung der Hydromaschinen zu den jeweiligen Verbrauchern äußerst effizient und gut kontrollierbar ermöglicht ist.The method according to the invention thus makes it possible to control a valve and pump arrangement according to one or more of the preceding aspects, in which the assignment of the hydraulic machines to the respective consumers is made extremely efficient and easy to control.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann einem jeweiligen Verbraucher eine Prioritätsstufe, insbesondere von der Steuerelektronik, zugewiesen werden. Die Zuordnung der Versorgungsvolumenströme zu den Verbrauchern kann dann in Abhängigkeit der Prioritätsstufen erfolgen. Somit ist denkbar für jeden einzelnen Verbraucher separat eine einstellbare oder vorbestimmbare Prioritätsstufe vorzusehen. Beispielsweise kann dann vorgesehen sein, dass je höher die Prioritätsstufe oder eine Priorität ist, umso später wird die Versorgungsmenge dieses Verbrauchers reduziert. In a preferred embodiment of the invention, a priority level, in particular from the control electronics, can be assigned to a respective consumer. The allocation of the supply volume flows to the consumers can then take place as a function of the priority levels. Thus, it is conceivable to provide separately for each individual consumer an adjustable or predeterminable priority level. For example, it may then be provided that the higher the priority level or a priority, the later the supply quantity of this consumer is reduced.
Sind zumindest zwei Verbraucher vorgesehen, so kann der erste Verbraucher die höchste, insbesondere erste, Prioritätsstufe und der zweite Verbraucher eine kleinere, insbesondere zweite, Prioritätsstufe aufweisen. Denkbar ist, dass die Prioritätsstufen für weitere Verbraucher entsprechend weiter abgestuft werden. Sind beispielsweise zumindest drei Verbraucher vorgesehen, so kann der erste Verbraucher die höchste, insbesondere erste, Prioritätsstufe, der zweite Verbraucher eine kleinere, insbesondere zweite, Prioritätsstufe und der dritte Verbraucher eine noch kleinere, insbesondere dritte, Prioritätsstufe haben.If at least two consumers are provided, then the first consumer may have the highest, in particular first, priority level and the second consumer a smaller, in particular second, priority level. It is conceivable that the priority levels for further consumers will be further scaled accordingly. If, for example, at least three consumers are provided, then the first consumer may have the highest, in particular first, priority level, the second consumer a smaller, in particular second, priority level and the third consumer an even smaller, in particular third, priority level.
Vorzugsweise kann eine jeweilige Volumenstromvorgabe für einen jeweiligen Verbraucher vorgebbar sein, insbesondere über einen Joystick. Einer jeweiligen Volumenstromvorgabe kann dann, insbesondere über die Steuerelektronik, ein jeweiliger Limitierungsfaktor zugeordnet sein, über den dann eine jeweilige Volumenstromvorgabe bei Bedarf in vorbestimmter Weise verkleinert wird. Einem jeweiligen Verbraucher kann somit ein jeweiliger Limitierungsfaktor zugeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann dann eine jeweilige, insbesondere gewünschte, Volumenstromvorgabe für einen jeweiligen Verbraucher mit dem ihr zugeordneten Limitierungsfaktor multipliziert werden, um dann eine tatsächliche Volumenstromvorgabe für den jeweiligen Verbraucher zu erhalten. Ein jeweiliger Limitierungsfaktor liegt vorzugsweise zwischen 0 und 1 oder beträgt 0 oder 1. Mit anderen Worten kann ein jeweiliger Limitierungsfaktor in einem Bereich zwischen 0 und 1 liegen, wobei die Grenzen 0 und 1 zum Bereich hinzugezählt werden. Ist ein Limitierungsfaktor für einen Verbraucher größer 0 und kleiner 1, so kann der Limitierungsfaktor in Abhängigkeit von der für die Hydromaschine zur Verfügung stehenden Leistung der Antriebseinheit und/oder von der benötigten Leistung des oder der anderen Verbraucher und/oder von einer ihm zugewiesenen minimalen Leistung berechnet sein.Preferably, a respective volume flow specification for a respective consumer can be predetermined, in particular via a joystick. A respective volume flow specification can then, in particular via the control electronics, be assigned a respective limiting factor, via which a respective volume flow specification is then reduced if necessary in a predetermined manner. A respective consumer can thus be assigned a respective limiting factor. In a preferred embodiment of the invention, a respective, in particular desired, volume flow specification for a respective consumer can then be multiplied by the limiting factor assigned to it, in order then to obtain an actual volume flow specification for the respective consumer. A respective limiting factor is preferably between 0 and 1, or is 0 or 1. In other words, a respective limiting factor may be in a range between 0 and 1, with the
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann für einen jeweiligen Verbraucher oder zumindest für einen Teil der Verbraucher eine minimale Volumenstromvorgabe vorgesehen sein, wobei die Volumenstromvorgaben gleich sind oder sich unterscheiden. Mit anderen Worten können für jeden Verbraucher oder einen Teil der Verbraucher Mindestmengen bestimmt werden, die - soweit es geht - dann aufrechterhalten werden, womit ein Minimalbetrieb, beispielsweise einer das Verfahren einsetzenden Baumaschine, aufrecht erhalten werden kann. Vorzugsweise kann das Steuergerät einen Modus oder mehrere unterschiedliche Modi vorsehen, bei dem oder denen vorbestimmte Limitierungsfaktoren für die Verbraucher, insbesondere in Abhängigkeit ihrer Prioritätsstufe, vorgesehen sind. Somit kann bei einem Modus oder einem jeweiligen Modi eine Art Muster von Limitierungsfaktoren für die Verbraucher vorgesehen sein. Somit kann beispielsweise auf einfache und flexible Weise eine Änderung der Zuordnung der Versorgungsvolumenströme für die jeweiligen Verbraucher durch Umschalten der Modi erreicht werden. Mit anderen Worten ist es möglich durch geeignete Software-Funktionen unterschiedliche Summierungsstrategien zu applizieren.In a further embodiment of the invention, a minimum volume flow specification can be provided for a respective consumer or at least for a part of the consumer, wherein the volume flow specifications are the same or different. In other words, minimum quantities can be determined for each consumer or a part of the consumers, which are then - as far as possible - then maintained, whereby a minimum operation, such as a construction machine using the method, can be maintained. Preferably, the controller may provide one or more different modes in which predetermined limiting factors are provided to the consumers, particularly depending on their priority level. Thus, in one mode or modes, some sort of consumer limiting pattern may be provided. Thus, for example, in a simple and flexible way, a change in the allocation of the supply volume flows for the respective consumers by switching the modes can be achieved. In other words, it is possible to apply different summation strategies by means of suitable software functions.
Als Modus oder Modi können ein oder mehrere der im Folgenden angeführten Modi vorgesehen sein:The mode or modes may be one or more of the following modes:
Bei einem, insbesondere ersten, Modus können die Limitierungsfaktoren gleich sein oder 1 sein. Sind sie eins, so kann für einen jeweiligen Verbraucher eine Volumenstromvorgabe vorgesehen sein, die einer tatsächlichen Volumenstromvorgabe entsprechen kann.In a, especially first, mode, the limiting factors may be equal to one or one. If they are one, then a volumetric flow preset that can correspond to an actual volumetric flow presetting can be provided for a respective consumer.
In einem weiteren, insbesondere zweiten, Modus kann der Limitierungsfaktor für den Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe größer als der Limitierungsfaktor für den Verbraucher oder die Verbraucher mit einer kleineren Prioritätsstufe sein. Somit ist gewährleistet, dass für den Verbraucher mit der höchsten Prioritätsstufe eine tatsächliche Volumenstromvorgabe vorgesehen ist, die zumindest am höchsten ist oder der gewünschten Volumenstromvorgabe entspricht, falls der Limitierungsfaktor 1 beträgt. Die Volumenstromvorgabe(n) des Verbrauchers oder der Verbraucher mit der kleineren Prioritätsstufe oder eines Verbrauchers mit einer kleineren Prioritätsstufe kann dann reduziert sein, indem der Limitierungsfaktor kleiner als der Limitierungsfaktor des Verbrauchers mit der höchsten Prioritätsstufe ist. Bei einem Verbraucher mit einer kleineren, insbesondere dritten, Prioritätsstufe kann sich der Limitierungsfaktor aus der Differenz der für die Hydromaschinen verfügbaren Leistung und der von dem weiteren Verbraucher oder den weiteren Verbrauchern benötigten Leistung ergeben, wobei die Differenz in ein, insbesondere erstes, Verhältnis zur benötigten Leistung von dem Verbraucher mit der kleineren, insbesondere dritten, Prioritätsstufe gesetzt wird. Vorzugsweise ist bei dem Verbraucher mit einer mittleren, insbesondere zweiten Prioritätsstufe der Limitierungsfaktor ebenfalls 1 und/oder entspricht dem Limitierungsfaktor des Verbrauchers mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe. In a further, in particular second, mode, the limiting factor for the consumer with the highest, in particular first, priority level may be greater than the limiting factor for the consumer or the consumers with a lower priority level. This ensures that the consumer with the highest priority level is provided with an actual volume flow specification which is at least the highest or which corresponds to the desired volume flow specification if the limitation factor is 1. The volume flow specification (s) of the consumer or consumers with the lower priority level or a consumer with a lower priority level can then be reduced by the limitation factor being smaller than the limiting factor of the consumer with the highest priority level. In the case of a consumer with a smaller, in particular third, priority level, the limiting factor may result from the difference between the power available for the hydraulic machines and the power required by the further consumer or the further consumers, the difference being in a, in particular first, ratio to the required one Power is set by the consumer with the smaller, in particular third, priority level. Preferably, in the consumer with a middle, especially second Priority level of the limitation factor also 1 and / or corresponds to the limitation factor of the consumer with the highest, in particular first, priority level.
Für den Verbraucher mit der kleinsten, insbesondere dritten, Prioritätsstufe kann dann das, insbesondere erste, Verhältnis als Limitierungsfaktor vorgesehen sein.For the consumer with the smallest, in particular third, priority level, the, in particular first, ratio can then be provided as a limitation factor.
In einem weiteren, insbesondere dritten, Modus kann vorgesehen sein, dass bei dem Verbraucher mit der mittleren, insbesondere zweiten, Prioritätsstufe der Limitierungsfaktor 0 ist. Somit ist dann beispielsweise für den Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe der Limitierungsfaktor 1 vorgesehen und für den Verbraucher mit der kleinsten, insbesondere dritten, Prioritätsstufe das, insbesondere erste, Verhältnis als Limitierungsfaktor vorgesehen.In a further, in particular third, mode, provision can be made for the consumer with the middle, in particular second, priority level to have the limiting
In einem weiteren bevorzugten, insbesondere vierten, Modus kann der Limitierungsfaktor für den Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe 1 sein oder zumindest größer als der Limitierungsfaktor für den Verbraucher oder die Verbraucher mit einer kleineren Prioritätsstufe. Bei dem Verbraucher mit einer kleineren, insbesondere dritten, Prioritätsstufe kann sich dann der Limitierungsfaktor aus einem, insbesondere zweiten, Verhältnis von einer vorgegebenen minimalen Leistung für den Verbraucher mit der kleineren, insbesondere dritten, Prioritätsstufe zur benötigten Leistung von dem Verbraucher mit der kleineren, insbesondere dritten, Prioritätsstufe ergeben. Beim weiteren Verbraucher mit einer ebenfalls kleineren, insbesondere zweiten, Prioritätsstufe kann sich dann der Limitierungsfaktor aus der Differenz der über die Hydromaschine verfügbaren Leistungen und der von dem Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe benötigten Leistung und der von dem Verbraucher mit der noch kleineren, insbesondere dritten, Prioritätsstufe vorgesehenen minimalen Leistung ergeben. Diese Differenz kann dann in ein, insbesondere drittes, Verhältnis zur benötigten Leistung von den Verbrauchern mit der kleineren, insbesondere zweiten, Prioritätsstufe gesetzt sein.In a further preferred, in particular fourth, mode, the limiting factor may be for the consumer with the highest, in particular first,
In einem weiteren, insbesondere fünften, Modus kann dann der Limitierungsfaktor für den Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe 1 betragen oder zumindest größer als der Limitierungsfaktor für den Verbraucher oder die Verbraucher mit einer weiteren kleineren Prioritätsstufe. Für die Verbraucher mit der kleineren, insbesondere zweiten und dritten, Prioritätsstufe kann vorgesehen sein, dass diese einen gleichen Limitierungsfaktor haben, dieser kann sich dann aus einem, insbesondere vierten, Verhältnis einer Differenz zu einer Summe gebildet sein. Die Differenz kann hierbei die über die Hydromaschine verfügbare Leistung mit der benötigten Leistung des Verbrauchers mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe sein. Die Summe kann dann aus den Leistungen der Verbraucher mit der kleineren, insbesondere mit der zweiten und dritten, Prioritätsstufe gebildet sein.In a further, in particular fifth, mode, the limiting factor for the consumer with the highest, in particular first,
In einem weiteren, insbesondere sechsten, Modus kann vorgesehen sein, dass der Limitierungsfaktor für den Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe aus einem, insbesondere fünften, Verhältnis der über die Hydromaschinen verfügbaren Leistungen zur vom Verbraucher mit der höchsten, insbesondere ersten, Prioritätsstufe benötigten Leistung gebildet ist. Für die Verbraucher mit der kleineren, insbesondere zweiten oder dritten, Prioritätsstufe kann dann der Limitierungsfaktor 0 betragen. Somit kann im sechsten Modus vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Versorgungsmenge des Verbrauchers mit der höchsten Priorität nur dann reduziert wird, wenn alle anderen Verbraucher bereits komplett reduziert worden sind. Dies ist insbesondere bei einigen speziellen Anbaugeräten vorteilhaft, die im Betrieb eine höhere Sicherheit erfordern, wie beispielsweise bei einem Magnethalter.In a further, in particular the sixth, mode, it can be provided that the limiting factor for the consumer with the highest, in particular first, priority level comprises one, in particular fifth, ratio of the services available via the hydraulic machines to the consumer with the highest, in particular first, priority level required power is formed. For the consumers with the smaller, in particular second or third priority level, the limiting factor can then be 0. Thus, it can be advantageously provided in the sixth mode that the supply quantity of the consumer with the highest priority is only reduced if all other consumers have already been completely reduced. This is particularly advantageous in some special attachments that require higher safety during operation, such as with a magnet holder.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere als weiteren Modus, kann vorgesehen sein, dass die Summierungspumpe dann eingesetzt ist, wenn der von der Hauptpumpe förderbare Versorgungsvolumenstrom nicht mehr ausreicht die Volumenstromvorgabe(n) des oder der Verbraucher zu decken. Dies hat den Vorteil, dass die Hauptpumpe möglichst komplett ausgenutzt und voll ausgeschwenkt wird, bevor die Summierungspumpe eingesetzt wird, da sich gezeigt hat, dass eine voll ausgeschwenkte Hydromaschine den besten Wirkungsgrad hat. Mit anderen Worten wird auf die zusätzliche Menge der Summierungspumpe soweit wie möglich verzichtet, solange die Hauptpumpe noch nicht komplett ausgenutzt ist, wobei es sich dann um eine sogenannte implizierte Summierung handeln kann.In a further embodiment of the invention, in particular as a further mode, it can be provided that the summation pump is then used when the supply volumetric flow which can be conveyed by the main pump is no longer sufficient to cover the volume flow specification (s) of the consumer or consumers. This has the advantage that the main pump is fully utilized and fully swung out before the summation pump is used, since it has been shown that a fully swung hydraulic machine has the best efficiency. In other words, the additional amount of the summation pump is dispensed with as far as possible, as long as the main pump is not yet fully utilized, which may then be a so-called implicit summation.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere bei einem weiteren Modus, kann, fall die zur Verfügung stehende Leistung, insbesondere der Antriebseinheit, für ein Umsetzen der Pumpenvolumenstromvorgabe für die Hauptpumpe und die Summierungspumpe nicht ausreicht, vorgesehen sein, dass dann die Hauptpumpe den maximal oder zumindest im Wesentlichen den maximal möglichen Versorgungsvolumenstrom fördert, und hierbei insbesondere voll oder zumindest im Wesentlichen voll ausgeschwenkt ist. Dies ist vorteilhaft, da die Hauptpumpe im voll ausgeschwenkten Zustand am effizientesten ist. Die Summierungspumpe kann dann einen geringeren oder keinen Versorgungsvolumenstrom fördern. Somit arbeitet dann zumindest die Hauptpumpe äußerst effizient.In a preferred embodiment, in particular in a further mode, if the available power, in particular the drive unit, for converting the Pumpenvolumenstromvorgabe for the main pump and the summation pump is not sufficient, can be provided that then the main pump the maximum or at least in Essentially promotes the maximum possible supply volume flow, and in this case in particular full or at least substantially fully swung. This is advantageous because the main pump is most efficient when fully swung out. The summation pump can then promote less or no supply volume flow. Thus, then at least the main pump works extremely efficiently.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere als weiterer Modus, kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Verbraucher als Fahrachsen eingesetzt sind und somit beispielsweise jeweils eine Kette eines Kettenfahrzeugs oder Kettenbaggers antreiben. Des Weiteren kann ein weiterer Verbraucher oder es können mehrere weitere Verbraucher vorgesehen sein. Hierbei kann dann eine der Hydromaschinen zur Versorgung der Fahrachsen und die andere Hydromaschine zur Versorgung des Verbrauchers oder der weiteren Verbraucher eingesetzt sein. Es hat sich gezeigt, dass dies äußerst effizient ist, insbesondere wenn die weiteren Verbraucher oder der weitere Verbraucher für Funktionen bei der Arbeitsmaschine eingesetzt sind, die nicht zum Antreiben der Arbeitsmaschine verwendet werden. In einem weiteren Modus ist dann denkbar, dass eine jeweilige Fahrachse über eine jeweilige Hydromaschine versorgt wird, wobei zumindest eine der Hydromaschinen dann zur Versorgung des einen weiteren Verbrauchers oder zumindest einen Teil der weiteren Verbraucher eingesetzt ist. Die andere Hydromaschine kann dann bei Bedarf ebenfalls zur Versorgung des anderen Teils der weiteren Verbraucher eingesetzt sein. Somit kann äußerst flexibel bei Bedarf entweder eine Hydromaschine für beide Fahrachsen oder eine jeweilige Hydromaschine für eine jeweilige Fahrachse eingesetzt werden. Der Einsatz einer Hydromaschine für beide Fahrachsen ist äußerst vorteilhaft bei einer Geradeausfahrt der Baumaschine. In a further embodiment of the invention, in particular as another mode, it can be provided that at least two consumers are used as driving axles and thus, for example, each drive a chain of a tracked vehicle or crawler excavator. Furthermore, another consumer or several other consumers can be provided. In this case, one of the hydraulic machines can then be used to supply the driving axles and the other hydraulic machine can be used to supply the consumer or other consumers. It has been found that this is extremely efficient, especially when the other consumers or the other consumer are employed for functions of the work machine that are not used to drive the work machine. In another mode, it is then conceivable that a respective driving axis is supplied via a respective hydraulic machine, wherein at least one of the hydraulic machines is then used to supply the one further consumer or at least a part of the further consumer. If necessary, the other hydraulic machine can also be used to supply the other part of the further consumers. Thus, if necessary, either a hydraulic machine for both driving axes or a respective hydraulic machine for a respective driving axis can be used extremely flexibly. The use of a hydraulic machine for both driving axes is extremely advantageous when driving straight ahead of the construction machine.
Der Verbraucher oder die weiteren Verbraucher neben den Fahrachsen kann/können sein: Ausleger, Löffel, Drehwerk, Stiel, insbesondere eines Baggers.The consumer or the other consumers in addition to the driving axles can / can be: boom, spoon, slewing, handle, in particular an excavator.
In einem weiteren Modus kann vorgesehen sein, dass eine der Hydromaschinen für einen einzigen Verbraucher einsetzbar ist, bei dem es sich dann insbesondere um ein Anbaugerät handelt. Die andere Hydromaschine kann dann für den weiteren Verbraucher oder die weiteren Verbraucher vorgesehen sein. Dies ist vorteilhaft, da bei einigen speziellen Anbaugeräten es erforderlich sein kann, dass beim Aktivieren des Anbaugeräts eine Hydromaschine hierfür reserviert wird. Dies kann insbesondere aus energetischen Gründen vorteilhaft sein, wenn das Anbaugerät ein bestimmtes stabiles Druckniveau benötigt.In another mode can be provided that one of the hydraulic machines can be used for a single consumer, which is then in particular an attachment. The other hydraulic machine can then be provided for the further consumer or the other consumers. This is advantageous because some special attachments may require a hydraulic machine to be reserved when activating the attachment. This can be advantageous, in particular for energy reasons, when the attachment requires a certain stable pressure level.
Der Modus oder die Modi können automatisch ausgewählt werden und/oder wird/werden von einem Bediener aktiviert.The mode or modes may be automatically selected and / or activated by an operator.
Figurenlistelist of figures
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in einem hydraulischen Schaltplan eine Ventilblockanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 in einer schematischen Darstellung eine Steuerelektronik der Ventilblockanordnung aus1 , -
3 in einer schematischen Darstellung unterschiedliche Modi zum Steuernvon Verbrauchern aus 1 , -
4 vereinfachte Kennlinien zur Darstellung eines weiteren Modus für dieVentilblockanordnung aus 1 , -
5 und6 jeweils eine Tabelle zur vereinfachten Darstellung eines jeweiligen Modus für dieVentilblockanordnung aus 1 .
-
1 in a hydraulic circuit diagram, a valve block assembly according to an embodiment, -
2 in a schematic representation of a control electronics of thevalve block assembly 1 . -
3 in a schematic representation different modes for controllingconsumers 1 . -
4 simplified characteristics for displaying a further mode for the valve block assembly from1 . -
5 and6 in each case a table for the simplified representation of a respective mode for thevalve block assembly 1 ,
Gemäß
Des Weiteren ist für einen jeweiligen Hauptschieber
Ein jeweiliger Hauptschieber
Fluidisch zwischen den Drosseln
Des Weiteren zweigt zwischen den Drosseln
Des Weiteren ist in
Gemäß
Der jeweilige angepasste Vorgabewert
Gemäß
Gemäß
In einem weiteren Modus (Case
fac_p0 = (P_avail - P_Prio1 - P_Prio2) / P_Prio0, wobei P_avail für die zur Verfügung stehende Leistung der Pumpen
fac_p0 = (P_avail - P_Prio1 - P_Prio2) / P_Prio0 where P_avail is the available power of the
In einem weiteren Modus ist im Unterschied zum Modus (Case
In einem weiteren Modus (Case
In einem weiteren Modus (Case
In einem weiteren Modus (Case
In
Gemäß
Gemäß
Offenbart ist eine Ventilblockanordnung mit einem Ventilblock, der zumindest zwei Hauptschieber aufweist, die jeweils zum Steuern eines Verbrauchers eingesetzt sind. Ein jeweiliger Hauptschieber ist hierbei mit zwei, insbesondere elektrisch, verstellbaren Hydromaschinen verbunden.Disclosed is a valve block assembly with a valve block having at least two main spool, which are each used to control a consumer. A respective main slide is in this case connected to two, in particular electrically, adjustable hydraulic machines.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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