DE102021209707B4

DE102021209707B4 - Auslegerhebesystem

Info

Publication number: DE102021209707B4
Application number: DE102021209707.3A
Authority: DE
Inventors: Uwe Neumann; Enrique Busquets; Taeho Kim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2041-09-04
Also published as: DE102021209707A1; US11009048B1; CN114233711A

Abstract

Ein Auslegerhebesystem enthält eine Primärleitung, eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um ein Fluid durch die Primärleitung zu bewegen, erste und zweiten Aktoren, die mit der Primärleitung in Fluidverbindung stehen und in Reaktion auf eine erste und zweite Benutzereingabe betätigt werden können, um eine Hydraulikfunktion über das Fluid auszuführen, eine Ventilanordnung, die dazu ausgebildet ist, einen Fluss des Fluids von der Primärleitung zum ersten und zweiten Aktor zu steuern, und eine Steuerung, die dafür programmiert ist, die Ventilanordnung in Reaktion auf die erste und zweite Benutzereingabe selektiv zu betätigen. Wenn die Steuerung beide Eingaben empfängt, wird die Ventilanordnung von der Steuerung betätigt, um die Fluidflussrate zum ersten bzw. zweiten Aktor zu variieren. Wenn die Steuerung nur eine von der ersten Eingabe oder der zweiten Eingabe empfängt, variiert die Steuerung eine Flussratenausgabe der Pumpe.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Hydrauliksystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Auslegerhebesystem, das mit mehreren Eingaben arbeitet, um mehrere Aktoren zu steuern.
Kurzdarstellung
In einem Aspekt enthält ein Auslegerhebesystem eine Primärleitung, eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um ein Fluid durch die Primärleitung zu bewegen, einen ersten Aktor, der mit der Primärleitung in Fluidverbindung steht und in Reaktion auf eine erste Benutzereingabe betätigt werden kann, um eine erste Hydraulikfunktion über das Fluid auszuführen, einen zweiten Aktor, der mit der Primärleitung in Fluidverbindung steht und in Reaktion auf eine zweite Benutzereingabe betätigt werden kann, um eine zweite Hydraulikfunktion über das Fluid auszuführen, eine Ventilanordnung, die dazu ausgebildet ist, einen Fluss des Fluids von der Primärleitung zum ersten und zweiten Aktor zu steuern, und eine Steuerung, die dafür programmiert ist, die Ventilanordnung in Reaktion auf die erste und zweite Benutzereingabe selektiv zu betätigen. Wenn die Steuerung sowohl die erste Eingabe als auch die zweite Eingabe empfängt, wird die Ventilanordnung von der Steuerung betätigt, um die Fluidflussrate zum ersten bzw. zweiten Aktor zu variieren. Wenn die Steuerung nur eine von der ersten Eingabe oder der zweiten Eingabe empfängt, wird die Ventilanordnung von der Steuerung nicht betätigt, um die Fluidflussrate zu variieren, und die Steuerung variiert eine Flussratenausgabe der Pumpe.
In einem anderen Aspekt enthält ein Auslegerhebesystem einen ersten Aktor, der dafür einsetzbar ist, eine erste Hydraulikfunktion auszuführen, einen zweiten Aktor, der parallel zum ersten Aktor dafür einsatzfähig ist, eine zweite Hydraulikfunktion auszuführen, eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um dem ersten und zweiten Aktor ein Fluid bereitzustellen, wobei die Pumpe-Motor-Anordnung dazu ausgebildet ist, eine gesteuerte, variable Flussrate des Fluids zum ersten Aktor oder zweiten Aktor bereitzustellen, wenn nur einer vom ersten Aktor oder zweiten Aktor betätigt werden, und eine Ventilanordnung, die dazu ausgebildet ist, eine kontrollierte, variable Flussrate des Fluids von der Pumpe zum ersten und zweiten Aktor bereitzustellen, wenn sowohl der erste Aktor als auch der zweite Aktor betätigt werden.
In noch einem anderen Aspekt enthält ein Auslegerhebesystem eine Mehrzahl von Aktoren, einschließlich eines ersten Aktors, der in Reaktion auf eine erste Eingabe einsetzbar ist, und eines zweiten Aktors, der in Reaktion auf eine zweite Eingabe einsetzbar ist, eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um ein Fluid durch eine Primärleitung zum ersten Aktor und zum zweiten Aktor zu bewegen, eine dezentralisierte Ventilanordnung mit einem ersten Ventil, das sich angrenzend an den ersten Aktor befindet, und einem zweiten Ventil, das sich angrenzend an den zweiten Aktor befindet, wobei das erste Ventil vom zweiten Ventil beabstandet ist und sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil von der Pumpe-Motor-Anordnung beabstandet sind, und eine Steuerung, die dafür programmiert ist, ein erstes Signal, das die erste Eingabe angibt, und ein zweites Signal, das die zweite Eingabe angibt, zu empfangen, wobei die Steuerung ferner dafür programmiert ist, eine verschiedene von der Pumpe-Motor-Anordnung oder der dezentralisierten Ventilanordnung zu steuern, um einen Fluidfluss zum ersten und/oder zweiten Aktor auf Grundlage dessen zu variieren, ob nur eine von der ersten und zweiten Eingabe oder beide empfangen werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Seitenansicht eines Auslegerhebesystems.
2 ist eine schematische Darstellung eines einzelnes Aktors des Auslegerhebesystems in Kombination mit einem drehzahlvariablen Motor.
3 ist eine schematische Darstellung eines einzelnes Aktors des Auslegerhebesystems in Kombination mit einer Verstellpumpe.
4 ist eine schematische Darstellung des Auslegerhebesystems mit einem drehzahlvariablen Motor.
5 ist eine schematische Darstellung des Auslegerhebesystems mit einer Verstellpumpe.
6 ist ein Steuerungsdiagramm des Auslegerhebesystems mit einem drehzahlvariablen Motor.
7 ist ein Steuerungsdiagramm des Auslegerhebesystems mit einer Verstellpumpe.
8 ist eine schematische Darstellung des Auslegerhebesystems, das eine Durchflussverteilungsfunktionalität nutzt.
9 ist ein Flussdiagramm, das Pfade für erste und zweite Betriebsmodi darstellt.
10 ist ein Steuerungsdiagramm des Auslegerhebesystems mit einem drehzahlvariablen Motor und einer Verstellpumpe.

Detaillierte Beschreibung
Bevor Ausführungsformen der Offenbarung ausführlich erläutert werden, versteht es sich, dass die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und Anordnung von Komponenten beschränkt ist, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Offenbarung kann auch in anderen Ausführungsformen und auf verschiedene Weise praktiziert oder ausgeführt werden.
1 veranschaulicht ein Auslegerhebesystem 10 mit einer dezentralisierten Ventilanordnung 12, einer Pumpe-Motor-Anordnung 64 (einschließlich eines Motors 14 und einer Pumpe 16) und Aktoren 18, 22. Diese Elemente sind zudem in den 2 und 3 schematisch gezeigt. Weiterhin bezugnehmend auf 1, sind die Aktoren 18, 22 an verschiedenen Gelenken an strukturellen Erweiterungen oder Auslegerarmen 24a, 24b, 24c (z.B. Mast, Ausleger usw.) des Auslegerhebesystems 10 angebracht, um die verschiedenen Auslegerarme 24a, 24b, 24c bezogen aufeinander unter hydraulischer Kraft zu bewegen (z.B. drehen, auszufahren), wobei eine Arbeitsbühne oder Hebeeinrichtung 26 in verschiedene Positionen bezogen auf ein Untergestell 28 neu positioniert wird. Das Auslegerhebesystem 10 ist ein hybrides drosselklappenloses Steuerungssystem. Für eine Einzelaktorsteuerung arbeitet das System 10 als ein reines drosselklappenloses Steuerungssystem. Für Mehraktorsteuerung verteilt das System den Fluss auf mehrere ungleichmäßig belastete Aktoren 18, 22 über Proportional-Wegeventilausgleich auf Grundlage von Trägheitsmesseinheiten.
Wie gezeigt, ist der erste Aktor 18 einer Linearaktor mit einem Kolben 32, der innerhalb eines Zylinders 34 positioniert ist. Die lineare Betätigung des ersten Aktors 18 erzeugt eine Drehung der unteren Erweiterung 24a bezogen auf das Untergestell 28. Aufgrund der Parallelogrammstruktur der unteren und mittleren Erweiterung 24a, 24b des Gelenkauslegersystems 10 liegt an der oberen Erweiterung 24c und der Hebeeinrichtung 26 nur vertikale Bewegung vor. Wenn das Auslegerhebesystem 10 ansonsten ein Teleskopauslegersystem ist, kann die Betätigung des ersten Aktors 18 zusätzlich die obere Erweiterung 24c und die Hebeeinrichtung 26 bezogen auf die untere Erweiterung 24a und das Untergestell 28 drehen, während die obere Erweiterung 24c und die Hebeeinrichtung 26 an der mittleren Erweiterung 24b befestigt sind. Dieser Drehung kann jedoch durch zusätzliche Betätigung des zweiten Aktors 22 entgegengewirkt werden.
Der zweite Aktor 22 ist ein Linearaktor ähnlich wie der erste Aktor 18, mit einem Kolben 36, der innerhalb eines Zylinders 38 bewegbar ist. Im Gegensatz zum ersten Aktor 18 befindet sich der zweite Aktor 22 an einem Gelenk zwischen der mittleren und der oberen Erweiterung 24b, 24c und ist daher über die Länge des Auslegerhebesystems 10 vom ersten Aktor 18 beabstandet. Der zweite Aktor dreht stattdessen die obere Erweiterung 24c und die Hebeeinrichtung 26 bezogen auf die mittlere Erweiterung 24b, die untere Erweiterung 24a und das Untergestell 28. Es können sich zusätzliche Aktoren an verschiedenen Stellen entlang des Auslegerhebesystems 10 befinden, zum Beispiel zur Drehung der Hebeeinrichtung 26 bezogen auf die obere Erweiterung 24c, oder zum teleskopischen Ausfahren einer der Erweiterungen 24a, 24b, 24c, um die Höhe und Reichweite des Auslegerhebesystems 10 zu ändern. Die Linearaktoren 18, 22 werden über Hydraulikfluid angetrieben, wie nachstehend näher beschrieben.
Ein Benutzer steuert die Bewegung des Auslegerhebesystems 10 über ein Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI) 42. Die HMI 42 ist eine Eingabevorrichtung, wie beispielsweise eine physische Eingabevorrichtung (z.B. ein Hebel, Joystick, Drehregler) oder eine elektronische Eingabe zur Eingabe eines Befehls, um einen oder mehrere der Aktoren 18, 22 zu betätigen. In einigen Ausführungsformen enthält die Eingabevorrichtung 42 nur eine Vorrichtung (z.B. Mehrwege-Joystick, elektronische Eingabe), die die Betätigung beider Aktoren 18, 22 steuert. In anderen Ausführungsformen kann die Eingabevorrichtung 42 eine Mehrzahl von Einzelvorrichtungen (z.B. zwei Hebel oder Joysticks) enthalten, die jeweils einem der Aktoren 18, 22 zugeordnet sind und zusammen dafür genutzt werden können, die Aktoren 18, 22 zeitgleich oder separat zu steuern.
Die HMI 42 erlaubt es einem Benutzer, die Stärke der Eingabe zu ändern, um eine Steuerung der Aktoren 18, 22 mit variabler Geschwindigkeit zu erzielen. Um die Geschwindigkeit des Aktors 18, 22 zu variieren, wird die Benutzereingabe in ein Signal umgewandelt und von einer Steuerung 44 interpretiert, was zu einer Steuerung der Flussrate im Hydrauliksystem führt, wie nachstehend näher beschrieben. Wie gezeigt, enthält die Steuerung 44 eine Maschinensteuerung 44A und eine separate Motorsteuerung 44B. In anderen Ausführungsformen kann eine Einzelsteuerung verwendet werden.
Die gezeigte Ventilanordnung 12 enthält ein erstes Ventil 46 und ein zweites Ventil 48, und das erste Ventil 46 ist in den 2 bis 3 ausführlicher gezeigt. Die Anordnung, die für das erste Ventil 46 in den 2 bis 3 gezeigt ist, ähnelt der Anordnung für das zweite Ventil 48. Das erste und zweite Ventil 46, 48 sind Wegeventile. In einigen Ausführungsformen sind das erste und zweite Ventil 46, 48 Proportional-Wegeventile. Das erste Ventil 46 ist dem ersten Aktor 18 zugeordnet, um den Fluidfluss (z.B. die Flussrate) zu und von dem ersten Aktor 18 selektiv zu steuern. In ähnlicher Weise ist das zweite Ventil 48 dem zweiten Aktor 22 zugeordnet, um den Fluidfluss (z.B. die Flussrate) zu und von dem zweiten Aktor 22 selektiv zu steuern. Die Ventilanordnung 12 ist dezentralisiert, so dass sich das erste Ventil 46 angrenzend an den ersten Aktor 18 und sich das zweite Ventil 48 angrenzend an den zweiten Aktor 22 befindet. Das erste Ventil 46 ist vom zweiten Ventil 48 beabstandet (z.B. ist das erste Ventil 46 so weit vom zweiten Ventil 48 beabstandet, wie der erste Aktor 18 vom zweiten Aktor 22 beabstandet ist). Wie in den 2 bis 5 gezeigt, können die Ventilanordnungen 12 ferner Ausgleichsventile 50 (die jeweils ein Rückschlagventil und ein fremdgesteuertes Ventil enthalten) zur Steuerung der Flussrichtung und Verhinderung einer unerwünschten Flussumkehr vom Aktor 18 zum Wegeventil 46 enthalten.
Eine Primärleitung 52 erstreckt sich von der Pumpe 16 zum ersten Ventil 46 und zum zweiten Ventil 48. Wie gezeigt, sind das erste und zweite Ventil 46, 48 parallel. Die Primärleitung 52 zweigt an den Ventilen 46, 48 in Sekundärleitungen 54, 56 ab. Auf diese Weise stellt nur eine einzelne gemeinsame Leitung 52 jedem der Aktoren 18, 22 Fluid von der Pumpe 16 bereit. Eine Rückflussleitung 58 verläuft parallel zur Primärleitung 52 und zweigt auf ähnliche Weise an den Ventilen 18, 22 ab, um einen Rückflussweg für Fluid zum Rückfluss zu einem Vorratsbehälter 62 bereitzustellen.
Im Gegensatz zur dezentralisierten Ventilanordnung 12 nutzt eine zentralisierte Ventilanordnung einen zentralen Verteiler mit einer Mehrzahl von Hydraulikschläuchen, wobei sich jedes Paar Schläuche (ein Fluidzuleitungs- und ein Fluidrückflussschlauch) zu einem anderen Aktor erstreckt. Die Ventilregelung und Steuerung von Fluid, das den verschiedenen Aktoren bereitgestellt wird, erfolgt am zentralen Verteiler. Ein derartiges System erfordert wesentlich mehr Schläuche und einen voluminösen zentralen Verteiler, der durch ein dezentralisiertes System entfallen kann oder dessen Größe/Anzahl verringert werden kann.
Die Pumpe 16 wird vom Motor 14 angetrieben, um das Hydraulikfluid vom Vorratsbehälter 62 zur Ventilanordnung 12 und den Aktoren 18, 22 zu fördern. In einigen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, ist der Motor 14 ein drehzahlvariabler Motor 14a. Der drehzahlvariable Motor 14a ist einstellbar, um die Drehzahl seiner Ausgangswelle (die mit der Pumpe 16 verbunden ist) zu variieren, wodurch auch die Geschwindigkeit der Pumpe 16 variiert wird. Eine Pumpe mit fester Verdrängung 16a kann in Kombination mit dem drehzahlvariablen Motor 14a genutzt werden, um eine variable Auslassflussrate von der Pumpe 16 zu erzeugen. Ferner nutzt die Motorsteuerung 44b, wie in 4 gezeigt, Drehzahl- und Stromrückmeldung, um einen Drehzahlbefehl zu erzeugen, um die Drehzahl des Motors 14a zu steuern.
In anderen Ausführungsformen, wie in 3 gezeigt, ist die Pumpe 16 eine Verstellpumpe 16b (z.B. eine Axialkolbenpumpe, Schrägachsenpumpe) mit einer Taumelscheibe, die bewegbar ist, um die Ausgabe der Pumpe 16b einzustellen, ohne dass eine Änderung der Drehzahl des Motors 14 nötig ist. Daher kann ein Motor mit fester Drehzahl 14b in Kombination mit der Verstellpumpe 16b genutzt werden, um eine variable Auslassflussrate von der Pumpe 16 zu erzeugen. Ferner liefert die Maschinensteuerung 44, wie in 5 gezeigt, einen Verdrängungsbefehl an die Verstellpumpe, um die Flussausgabe der Pumpe einzustellen.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann ein drehzahlvariabler Motor 14 in Kombination mit einer Verstellpumpe 16 genutzt werden, um einen größeren Bereich verfügbarer Pumpendurchsätze und/oder höheren Wirkungsgrad bereitzustellen. Wenn ein drehzahlvariabler Motor 14 und eine Verstellpumpe 16 genutzt werden, sind mehrere Kombinationen von Drehzahl und Pumpenverdrängung für eine konstante Förderflussausgabe verfügbar. 10 veranschaulicht ein Flussdiagramm zur Bestimmung der Steuerung mit hoher Effizienz, wenn das System sowohl einen drehzahlvariablen Motor 14 und eine Verstellpumpe 16 enthält. Die Steuerung 44 empfängt einen Flussbefehl von der Eingabevorrichtung 42 bei Schritt 200. Die Steuerung 44 analysiert den möglichen Drehzahl-Verdrängungs-Raum (Schritt 202) und den Systemdruck (Schritt 204) im Hinblick auf ein Pumpenwirkungsgrad-Kennfeld 206, um einen effizienten Pumpenwirkungsgrad zu bestimmen. Die Steuerung 44 analysiert ferner ein Motorwirkungsgrad-Kennfeld 208 im Hinblick auf den Pumpenwirkungsgrad 206 und das Motordrehmoment. Die Steuerung 44 bestimmt den Punkt 210 mit dem höchsten Wirkungsgrad für die Pumpe 16 und den Motor 14 auf Grundlage der obigen Eingaben und erzeugt Signale zur Steuerung der Motordrehzahl und der Pumpenverdrängung (Schritt 212), um die Pumpe 16 und den Motor 14 mit hohem Wirkungsgrad zu betreiben.
In Ausführungsformen, bei denen eine Verstellpumpe 16b und/oder ein drehzahlvariabler Motor 14a genutzt wird, kann die Ausgabe der Pumpe 14 moduliert werden, um eine variable Auslassflussrate zu den Aktoren 18, 22 bereitzustellen. Wenn ein Benutzer die HMI 42 betätigt, ist die Pumpe-Motor-Anordnung 64 daher steuerbar, um die Flussrate zur Primärleitung 52 zu ändern, und die Ventilanordnung 12 ist ferner selektiv steuerbar, um die Flussrate von der Primärleitung 52 zu den Aktoren 18, 22 zu ändern. Daher sind sowohl die Pumpe-Motor-Anordnung 64 als auch die Ventilanordnung 12 geeignet, eine gesteuerte, variable Hydraulikfluid-Flussrate zu den Aktoren 18, 22 bereitzustellen.
Im Betrieb betätigt ein Benutzer die HMI 42, um eine Eingabe für einen gewünschten Aktor 18, 22 (oder mehrere Aktoren 18, 22 zeitgleich) bereitzustellen. Die HMI 42 stellt ein Signal bereit, das die Benutzereingabe an die Steuerung 44 angibt. Die Steuerung 44 analysiert die Eingabe und steuert das Auslegerhebesystem 10 auf Grundlage der Eingabe. Wenn eine Benutzereingabe, die von der Steuerung 44 analysiert ist, angibt, dass nur ein einzelner Aktor 18, 22 betätigt werden soll, betreibt die Steuerung die Ventilanordnung 12 und die Pumpe-Motor-Anordnung 64 in einem ersten Modus. Wenn die Benutzereingabe angibt, dass eine Mehrzahl von Aktoren 18, 22 betätigt werden soll, betreibt die Steuerung die Ventilanordnung 12 und die Pumpe-Motor-Anordnung 64 in einem zweiten Modus.
Wenn im ersten Betriebsmodus der Benutzer einen Befehl eingibt, um nur einen einzelnen Aktor zu steuern (zum Beispiel hier nur den ersten Aktor 18) stellt die Steuerung 44 ein Signal bereit, um die Ventile 46, 48 der Ventilanordnung 12 zu öffnen und/oder zu schließen, steuert aber nicht die Ventile 46, 48 der Ventilanordnung 12, um die Fluidflussrate zu ändern, wie in den 6 bis 7 gezeigt. Tatsächlich entfernt das Schließen des zweiten Ventils 48 den zweiten Aktor 22 aus dem aktiven System, da er kein Fluid von der Pumpe-Motor-Anordnung 64 mehr empfängt. Wenn die Ventile 46, 48 der Ventilanordnung 12 normal geschlossene Ventile sind, öffnet die Steuerung 44 das erste Ventil 46 und belässt das zweite Ventil 48 in dessen vorgespanntem geschlossenem Zustand. Wenn die Ventile 46, 48 der Ventilanordnung 12 normal offene Ventile sind, schließt die Steuerung 44 das zweite Ventil 48 und belässt das erste Ventil 46 in dessen vorgespanntem offenem Zustand.
Mit den Ventilen 46, 48, die angeordnet sind, den Fluidfluss richtig von der Primärleitung 52 zum richtigen Aktor 18 zu lenken, steuert die Steuerung 44 die Pumpe-Motor-Anordnung 64, um eine Auslassflussrate von der Pumpe 16 auf Grundlage der Stärke der Eingabe zu modulieren, die vom Benutzer an der HMI 42 bereitgestellt wird. Die Stärke der Ausgabeflussrate der Pumpe 16 ist einstellbar, um Einstellungen auszugleichen, die an der HMI 42 vorgenommen werden, indem die Verdrängung der Pumpe 16 (wenn sie eine Verstellpumpe 16b ist) oder die Drehzahl des Motors 14 (wenn er ein drehzahlvariabler Motor 14a ist) moduliert wird. Somit wird die volle Kontrolle über die variable Flussrate, die von der Pumpe 14 im ersten Betriebsmodus erzeugt wird, durch Steuerung der Pumpe-Motor-Anordnung 64 bereitgestellt. Wenn der Vorgang abgeschlossen ist, wird das betätigte Ventil 46, 48 in seine vorgespannte Position zurückgeführt, und die Pumpe-Motor-Anordnung 64 wird energielos gemacht.
Wenn im zweiten Betriebsmodus der Benutzer einen Befehl eingibt, um eine Mehrzahl von Aktoren zu steuern (zum Beispiel hier sowohl den ersten als auch den zweiten Aktor 18, 22), steuert die Steuerung 44 die Ventilanordnung 12, um eine gesteuerte, variable Flussrate zu jedem Aktor 18, 22 auf Grundlage der entsprechenden Benutzereingabe in die HMI 42 bereitzustellen. Wenn zum Beispiel der Benutzer eine erste Eingabe für eine langsame Betätigung des ersten Aktors 18 und eine zeitgleiche zweite Eingabe für eine schnelle Betätigung des zweiten Aktors 22 eingibt, treibt der Motor 14 die Pumpe 16 an, um eine Fluidausgabe bereitzustellen, die hoch genug ist, um beiden Eingaben gerecht zu werden, und die Ventile 46, 48 werden auf Grundlage der Stärke der ersten und zweiten Eingabe unterschiedlich weit geöffnet. Im angegebenen Beispiel ist das zweite Ventil 48 weiter als das erste Ventil 46 geöffnet, um eine größere Fluidflussrate von der Pumpe 16 zum zweiten Aktor 22 bereitzustellen als zum ersten Aktor 18. Die Pumpe-Motor-Anordnung 64 kann auf Grundlage der Eingaben gesteuert werden, um die Ausgabeflussrate zur Ventilanordnung 12 zu variieren. Alternativ kann die Pumpe-Motor-Anordnung, wenn die Ventile 46, 48 die Flussrate zu den jeweiligen Aktoren 18, 22 modulieren, ansonsten mit einer vorgegebenen Rate oder Drehzahl funktionieren, die hoch genug ist, um beiden Eingaben an der HMI 42 gerecht zu werden.
Im zweiten Betriebsmodus arbeitet das Auslegerhebesystem 10 gemäß einer elektronischen Durchflussverteilungsfunktionalität. Die elektronische Durchflussverteilungsfunktionalität handhabt mehrere Aktoren mit ungleichmäßigen Belastungen unter Verwendung eines elektronischen Ausgleichs der Proportional-Wegeventile 46, 48, wie in 8 gezeigt. Der elektronische Ausgleich verringert den Ventilhub eines leicht belasteten Aktors und bewirkt, dass sich der Aktor zusammen mit schwer belasteten Aktoren bewegt. Die Funktionalität berechnet eine geeignete Ventilspulenhubeinstellung auf Grundlage der Aktorgeschwindigkeitsrückmeldung von Trägheitsmesseinheiten (Inertial Measurement Units, IMUs), die sich an jedem Aktor 18, 22 befinden. Die Funktionalität reguliert auch den Pumpenausgabefluss auf Grundlage des gewünschten Aktorflusses der mehreren Aktoren 18, 22. Dies erzeugt simultane Bewegungen des schweren unteren Hebezylinders 18 und des leichten oberen Hebeaktors 22, ohne zusätzliche hydraulische Flusskompensatoren zu nutzen.
9 ist ein Flussdiagramm, das Pfade für den ersten und zweiten Betriebsmodus darstellt. Bei einer ersten Entscheidung 100 bestimmt die Steuerung 44, ob eine Benutzereingabe verzeichnet wurde. Wenn eine Benutzereingabe über die HMI eingegeben wurde, fragt eine zweite Entscheidung 110 ab, ob die Eingabe für einen einzelnen Aktor 18, 22 oder mehrere Aktoren 18, 22 war. Wenn das Signal angibt, dass die Benutzereingabe nur für einen einzelnen Aktor ist, fragt eine dritte Entscheidung 120 ab, ob die entsprechenden Ventile 46, 48 offen oder geschlossen sind. Wenn nicht, sendet die Steuerung 44 bei Schritt 130 ein Signal an die Ventile 46, 48, um nach Bedarf zu öffnen oder zu schließen, so dass der Fluss von der Pumpe 16 zum richtigen Aktor 18, 22 gelenkt wird. Dann, bei Schritt 140, steuert die Steuerung 44 die Flussrate von der Pumpe durch Änderung der Pumpe-Motor-Anordnung 64, wie oben in Bezug auf den ersten Betriebsmodus näher beschrieben. Wenn stattdessen das Signal angibt, dass die Benutzereingabe für mehrere Aktoren 18, 22 ist, steuert die Steuerung 44 die Flussrate der Aktoren 18, 22 bei Schritt 150 durch Änderung der Ventile 46, 48 wie oben in Bezug auf den zweiten Betriebsmodus beschrieben.
Im ersten und zweiten Betriebsmodus überwacht die Steuerung 44 weiterhin die Eingabe an der HMI 42, selbst wenn die Pumpe-Motor-Anordnung 64 und die Ventilanordnung 12 betätigt werden. Änderungen an der Eingabe werden von der Steuerung 44 identifiziert, wobei es der Steuerung 44 erlaubt wird, die Steuerung der Flussrate zu den Aktoren 18, 20 einzustellen.
Verschiedene Merkmale der Offenbarung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims

Auslegerhebesystem umfassend: eine Primärleitung; eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um ein Fluid durch die Primärleitung zu bewegen; einen ersten Aktor, der mit der Primärleitung in Fluidverbindung steht und in Reaktion auf eine erste Benutzereingabe betätigt werden kann, um eine erste Hydraulikfunktion über das Fluid auszuführen; einen zweiten Aktor, der mit der Primärleitung in Fluidverbindung steht und in Reaktion auf eine zweite Benutzereingabe betätigt werden kann, um eine zweite Hydraulikfunktion über das Fluid auszuführen; eine Ventilanordnung, die dazu ausgebildet ist, einen Fluss des Fluids von der Primärleitung zum ersten und zweiten Aktor zu steuern; und eine Steuerung, die dafür programmiert ist, die Ventilanordnung in Reaktion auf die erste und zweite Benutzereingabe selektiv zu betätigen, wobei, wenn die Steuerung sowohl die erste Eingabe als auch die zweite Eingabe empfängt, die Flussratenausgabe der Pumpe im Wesentlichen konstant ist und die Ventilanordnung von der Steuerung betätigt wird, um die Fluidflussrate zum ersten bzw. zweiten Aktor zu variieren, und wobei, wenn die Steuerung nur eine von der ersten Eingabe oder der zweiten Eingabe empfängt, die Ventilanordnung nicht betätigt wird, um die Fluidflussrate zu variieren, und die Steuerung eine Flussratenausgabe der Pumpe variiert.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 1, wobei sich die Primärleitung von der Pumpe-Motor-Anordnung zu einem ersten Ventil der Ventilanordnung und vom ersten Ventil zu einem zweiten Ventil der Ventilanordnung erstreckt.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 2, wobei sich das erste Ventil angrenzend an den ersten Aktor befindet und sich das zweite Ventil angrenzend an den zweiten Aktor befindet, wobei das erste Ventil vom zweiten Ventil beabstandet ist und sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil von der Pumpe-Motor-Anordnung beabstandet sind.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 1, wobei die Pumpe eine Verstellpumpe ist, so dass die Verdrängung der Pumpe einstellbar ist, um die Flussratenausgabe der Pumpe zu variieren.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 1, wobei der Motor ein drehzahlvariabler Motor ist, so dass die Drehzahl des Motors einstellbar ist, um die Flussratenausgabe der Pumpe zu variieren.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 1, wobei die Pumpe eine Verstellpumpe und der Motor ein drehzahlvariabler Motor ist, so dass die Verdrängung der Pumpe und die Drehzahl des Motors einstellbar sind, um die Flussratenausgabe der Pumpe zu variieren.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 1, wobei, wenn die Steuerung sowohl die erste Eingabe als auch die zweite Eingabe empfängt, die Steuerung ein erstes Ventil der Ventilanordnung proportional zur ersten Eingabe betätigt und die Steuerung ein zweites Ventil der Ventilanordnung proportional zur zweiten Eingabe betätigt.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 7, wobei, wenn die Steuerung nur eine von der ersten Eingabe oder der zweiten Eingabe empfängt, die Steuerung die Flussratenausgabe der Pumpe proportional zu nur der einen von der ersten Eingabe oder der zweiten Eingabe variiert.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Eingabevorrichtung, die von einem Bediener betätigt werden kann, um die erste Eingabe und die zweite Eingabe zu erzeugen und die Stärke der ersten Eingabe und der zweiten Eingabe unabhängig einzustellen.
Auslegerhebesystem umfassend: einen ersten Aktor, der dafür einsetzbar ist, eine erste Hydraulikfunktion auszuführen; einen zweiten Aktor, der parallel zum ersten Aktor einsatzfähig ist, um eine zweite Hydraulikfunktion auszuführen; eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um dem ersten Aktor und dem zweiten Aktor ein Fluid bereitzustellen, wobei die Pumpe-Motor-Anordnung dazu ausgebildet ist, eine gesteuerte, variable Flussrate des Fluids zum ersten Aktor oder zweiten Aktor bereitzustellen, wenn nur einer vom ersten Aktor oder zweiten Aktor betätigt werden; und eine Ventilanordnung, die dazu ausgebildet ist, eine gesteuerte, variable Flussrate des Fluids von der Pumpe zum ersten und zweiten Aktor bereitzustellen, wenn sowohl der erste Aktor als auch der zweite Aktor betätigt werden, wobei die Flussratenausgabe der Pumpe im Wesentlichen konstant ist.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 10, wobei sich eine Primärleitung von der Pumpe-Motor-Anordnung zu einem ersten Ventil der Ventilanordnung und vom ersten Ventil zu einem zweiten Ventil der Ventilanordnung erstreckt.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 11, wobei die Ventilanordnung eine dezentralisierte Ventilanordnung ist, so dass sich das erste Ventil angrenzend an den ersten Aktor befindet und sich das zweite Ventil angrenzend an den zweiten Aktor befindet, wobei das erste Ventil vom zweiten Ventil beabstandet ist und sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil von der Pumpe-Motor-Anordnung beabstandet sind.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 10, wobei die Pumpe-Motor-Anordnung wenigstens eins von einer Verstellpumpe oder einem drehzahlvariablen Motor enthält, um die gesteuerte, variable Flussrate zu variieren, wenn nur einer vom ersten Aktor oder zweiten Aktor betätigt werden.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Steuerung, die dafür programmiert ist, die Pumpe-Motor-Anordnung und die Ventilanordnung in Reaktion auf Benutzereingaben an einer Eingabevorrichtung selektiv zu steuern.
Auslegerhebesystem umfassend: eine Mehrzahl von Aktoren, einschließlich eines ersten Aktors, der in Reaktion auf eine erste Eingabe einsetzbar ist, und eines zweiten Aktors, der in Reaktion auf eine zweite Eingabe einsetzbar ist; eine Pumpe-Motor-Anordnung mit einem Motor, der dafür einsetzbar ist, eine Pumpe anzutreiben, um ein Fluid durch eine Primärleitung zum ersten Aktor und zum zweiten Aktor zu bewegen; eine dezentralisierte Ventilanordnung mit einem ersten Ventil, das sich angrenzend an den ersten Aktor befindet, und einem zweiten Ventil, das sich angrenzend an den zweiten Aktor befindet, wobei das erste Ventil vom zweiten Ventil beabstandet ist und sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil von der Pumpe-Motor-Anordnung beabstandet sind; und eine Steuerung, die dafür programmiert ist, ein erstes Signal, das die erste Eingabe angibt, und ein zweites Signal, das die zweite Eingabe angibt, zu empfangen, wobei die Steuerung ferner dafür programmiert ist, eine verschiedene von der Pumpe-Motor-Anordnung oder der dezentralisierten Ventilanordnung zu steuern, um einen Fluidfluss zum ersten und/oder zweiten Aktor auf Grundlage dessen zu variieren, ob nur eine von der ersten und zweiten Eingabe oder beide empfangen werden.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 15, wobei die Steuerung dafür programmiert ist, die Pumpe-Motor-Anordnung zu steuern, wenn nur die eine von der ersten oder zweiten Eingabe empfangen werden, und wobei die Steuerung dafür programmiert ist, die dezentralisierte Ventilanordnung zu steuern, wenn beide der ersten und zweiten Eingabe empfangen werden.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 15, wobei die dezentralisierte Ventilanordnung nicht gesteuert wird, um die Fluidflussrate zu variieren, wenn nur die eine von der ersten oder zweiten Eingabe empfangen werden.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 15, wobei die Steuerung dafür programmiert ist, den ersten Aktor in Proportion zu einer Stärke des ersten Signals zu betätigen und den zweiten Aktor in Proportion zu einer Stärke des zweiten Signals zu betätigen.
Auslegerhebesystem nach Anspruch 15, ferner umfassend eine Primärleitung, die beiden der Mehrzahl von Aktoren gemein ist, so dass sich die Primärleitung zwischen der Pumpe-Motor-Anordnung und der Mehrzahl von Aktoren erstreckt.