DE102022212754A1

DE102022212754A1 - Method for controlling a hydraulic holding brake of a slewing gear and ventilation system for a hydraulic holding brake of a slewing gear

Info

Publication number: DE102022212754A1
Application number: DE102022212754.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Meise; Markus Schmeink; Dietmar Bronheim; Ingo Pulch; Bernd Ziegler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-11-29
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2024-05-29
Also published as: WO2024115178A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer hydraulischen Haltebremse (22) eines Drehwerks (2) einer Arbeitsmaschine, wobei die Haltebremse mit einem Lüftdruck beaufschlagbar ist, der ein Lösen der Haltebremse bewirkt; wobei in Reaktion auf ein Signal (210) zum Stoppen einer Drehung des Drehwerks (2) die hydraulische Haltebremse (22) mit einem bestimmten Positionierungslüftdruck beaufschlagt wird (230), der gegenüber einem Bremslüftdruck, bei dem die Haltebremse vollständig gelöst ist, reduziert ist.The invention relates to a method for controlling a hydraulic holding brake (22) of a slewing gear (2) of a work machine, wherein the holding brake can be subjected to a release pressure which causes the holding brake to be released; wherein, in response to a signal (210) for stopping a rotation of the slewing gear (2), the hydraulic holding brake (22) is subjected to a specific positioning release pressure (230) which is reduced compared to a brake release pressure at which the holding brake is completely released.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer hydraulischen Haltebremse eines Drehwerks und ein Belüftungssystem für eine hydraulische Haltebremse eines Drehwerks.The present invention relates to a method for controlling a hydraulic holding brake of a slewing gear and a ventilation system for a hydraulic holding brake of a slewing gear.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Mobile Arbeitsmaschinen, z.B. Feller Buncher, Bagger oder Umschlaggeräte, können ein Drehwerk aufweisen, mit dem ein Oberwagen, an welchem etwa ein Ausleger bzw. eine Arbeitsausrüstung angebracht ist, gegenüber einem Unterwagen bzw. einem Fahrgestell gedreht werden kann. Drehwerke können insbesondere hydraulisch angetrieben werden. Ein solches Drehwerk weist beispielsweise einen Zahnkranz auf, der mit einem angetriebenen Zahnrad kämmt, um die Drehbewegung bewirken zu können, wobei das Zahnrad etwa mittels eines Hydraulikmotors in einem geschlossenen hydraulischen Kreis oder mittels eines Elektromotors angetrieben werden kann.Mobile work machines, e.g. feller bunchers, excavators or material handling equipment, can have a slewing gear with which an upper carriage, to which a boom or work equipment is attached, can be rotated relative to an undercarriage or chassis. Slewing gears can in particular be driven hydraulically. Such a slewing gear has, for example, a gear ring that meshes with a driven gear in order to be able to effect the rotary movement, whereby the gear can be driven, for example, by means of a hydraulic motor in a closed hydraulic circuit or by means of an electric motor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Ansteuerung einer hydraulischen Haltebremse eines Drehwerks und ein Belüftungssystem für eine hydraulische Haltebremse eines Drehwerks mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for controlling a hydraulic holding brake of a slewing gear and a ventilation system for a hydraulic holding brake of a slewing gear with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims and the following description.

Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, eine hydraulische Haltebremse eines Drehwerks einer Arbeitsmaschine, die mit einem Lüftdruck beaufschlagbar ist, der ein Lösen der Haltebremse bewirkt, in Reaktion auf ein Signal zum Stoppen einer Drehung des Drehwerks mit einem bestimmten Positionierungslüftdruck zu beaufschlagen, der gegenüber einem Bremslüftdruck, bei dem die Haltebremse vollständig gelöst ist, reduziert ist. Durch die Beaufschlagung mit Positionierungslüftdruck wird ein gegenüber einem maximalen Haltemoment verringertes Haltemoment der Haltebremse erreicht, mit dem ein Drehen des Drehwerks bei relativ kleinen von außen auf das Drehwerk einwirkenden Drehmomenten verhindert und Beschädigungen durch von außen auf das Drehwerk einwirkende große Drehmomente, die bei einem zu hohem Haltemoment auftreten können, vermieden werden. Ein „Weglaufen“, d.h. ein unerwünschtes Drehen des Oberwagens der Arbeitsmaschine, z.B. in einer Hanglage der Arbeitsmaschine oder beim Ziehen eines Objekts (z.B. ein Baumstamm mit einem Holzvollernter) mit der Arbeitsmaschine kann verhindert werden. Bei einem hydraulisch angetriebenen Drehwerk kann ein Weglaufen aufgrund von Leckagen in den Hydraulikkomponenten auftreten. Bei einem mit einer elektrischen Maschine angetriebenen Drehwerk kann verhindert werden, das bei einer Drehzahl von null (und aufgrund äußerer Krafteinwirkung ständig aufzubringendes Drehmoment) einzelne Wicklungen der elektrischen Maschine zu stark erwärmt werden (da das durch die elektrische Maschine aufzubringende Drehmoment und damit die entsprechende elektrische Leistung verringert wird).The invention uses the measure of applying a certain positioning release pressure to a hydraulic holding brake of a rotating gear of a work machine, which can be subjected to a release pressure that causes the holding brake to be released, in response to a signal to stop rotation of the rotating gear, which is reduced compared to a brake release pressure at which the holding brake is completely released. By applying positioning release pressure, a holding torque of the holding brake is achieved that is reduced compared to a maximum holding torque, with which rotation of the rotating gear is prevented when relatively small torques act on the rotating gear from the outside and damage caused by large torques acting on the rotating gear from the outside, which can occur when the holding torque is too high, is avoided. "Running away", i.e. undesired rotation of the upper carriage of the work machine, e.g. when the work machine is on a slope or when pulling an object (e.g. a tree trunk with a log harvester) with the work machine, can be prevented. In a hydraulically driven slewing gear, runaway can occur due to leaks in the hydraulic components. In a slewing gear driven by an electric machine, it can prevent individual windings of the electric machine from heating up too much at a speed of zero (and due to the constant application of external forces) (because the torque that the electric machine can apply and thus the corresponding electrical power is reduced).

Insbesondere kann der Positionierungslüftdruck so bestimmt sein, dass von der hydraulischen Haltebremse ein bremsendes Drehmoment (auch als Haltemoment bezeichnet) erzeugt wird, das kleiner als ein maximales bremsendes Drehmoment (maximales Haltemoment) der hydraulischen Haltebremse ist. Z.B. ist die Haltbremse vorgespannt, so dass ohne Lüftdruck bzw. ohne Druckbeaufschlagung das maximale bremsende Drehmoment besteht, das beispielsweise durch Federkraft erzeugt wird. Der Positionierungslüftdruck ist also ungleich null bzw. größer null und kleiner als der Bremslüftdruck.In particular, the positioning release pressure can be determined in such a way that the hydraulic holding brake generates a braking torque (also referred to as holding torque) that is smaller than a maximum braking torque (maximum holding torque) of the hydraulic holding brake. For example, the holding brake is preloaded so that without release pressure or without pressure being applied, the maximum braking torque exists, which is generated, for example, by spring force. The positioning release pressure is therefore not equal to zero or greater than zero and smaller than the brake release pressure.

In einer Ausgestaltung wird eine Anpassung und/oder Bestimmung des Positionierungslüftdrucks durchgeführt, wobei die hydraulische Haltebremse mit dem Positionierungslüftdruck beaufschlagt wird; ausgehend von einem Zustand, in dem keine Drehung des Drehwerks vorliegt, ein Antrieb des Drehwerks durch Ändern wenigstens einer Drehwerks-Steuergröße angesteuert wird, so dass das vom Antrieb des Drehwerk erzeugte Drehmoment erhöht wird, bis eine Drehung des Drehwerks erfolgt; wenigstens ein Istwert der wenigstens einen Drehwerks-Steuergröße und/oder einer gemessenen Antriebsgröße (etwa ein Druck in einer Hydraulikleitung im Fall eines hydraulischen Drehwerks-Antriebs), bei dem die Drehung des Drehwerks beginnt, mit wenigstens einem entsprechenden Referenzwert verglichen wird; und, wenn der wenigstens eine Istwert um mehr als eine vorgegebene oder vorgebbare Toleranz von dem wenigstens einen entsprechenden Referenzwert abweicht, der Positionierungslüftdruck geändert wird. Insbesondere wird die Anpassung und/oder Bestimmung des Positionierungslüftdrucks wiederholt durchgeführt, bis der wenigstens eine Istwert um weniger als die vorgegebene Toleranz von dem wenigstens einen entsprechenden Referenzwert abweicht.In one embodiment, an adjustment and/or determination of the positioning release pressure is carried out, wherein the hydraulic holding brake is subjected to the positioning release pressure; starting from a state in which there is no rotation of the slewing gear, a drive of the slewing gear is controlled by changing at least one slewing gear control variable, so that the torque generated by the drive of the slewing gear is increased until the slewing gear rotates; at least one actual value of the at least one slewing gear control variable and/or of a measured drive variable (such as a pressure in a hydraulic line in the case of a hydraulic slewing gear drive) at which the rotation of the slewing gear begins is compared with at least one corresponding reference value; and, if the at least one actual value deviates from the at least one corresponding reference value by more than a predetermined or predeterminable tolerance, the positioning release pressure is changed. In particular, the adjustment and/or determination of the positioning release pressure is carried out repeatedly until the at least one actual value deviates from the at least one corresponding reference value by less than the predetermined tolerance.

Dies vorstehende Vorgehensweise stellt ein Kalibrierungsverfahren da, d.h. ermöglicht eine Kalibrierung. Der wenigstens eine Referenzwert kann insbesondere so festgelegt werden, dass er einem vorbestimmten bremsenden Drehmoment entspricht. D.h., wenn die wenigstens eine Drehwerks-Steuergröße bzw. die gemessene Antriebsgröße gleich dem wenigstens einen Referenzwert ist, erzeugt der Antrieb ein Drehmoment, das gleich dem vorbestimmten bremsenden Drehmoment ist. Die Änderung des Positionierungslüftdrucks erfolgt in Abhängigkeit von Abweichung zwischen Istwert und Referenzwert, wobei die Richtung (Erhöhung oder Verringerung) der Änderung vom Vorzeichen der Abweichung zwischen Istwert und Referenzwert abhängig ist. Der genaue Zusammenhang ist abhängig von der Beziehung zwischen der wenigstens einen Drehwerks-Steuergröße bzw. der gemessenen Antriebsgröße und dem erzeugten Drehmoment des Antriebs. Um zu erkennen, ob eine Drehung des Drehwerks erfolgt, können z.B. Daten eines Drehzahlsensors verwendet werden.This above procedure represents a calibration method, ie enables calibration. The at least one reference value can in particular be set such that it corresponds to a predetermined braking torque. That is, if the at least one slewing gear control variable or the measured drive variable is equal to the at least one reference value, the drive generates a torque that is equal to the predetermined braking torque. The change in the positioning release pressure depends on the deviation between the actual value and the reference value, whereby the direction (increase or decrease) of the change depends on the sign of the deviation between the actual value and the reference value. The exact relationship depends on the relationship between the at least one slewing gear control variable or the measured drive variable and the torque generated by the drive. In order to detect whether the slewing gear is rotating, data from a speed sensor can be used, for example.

In einer Ausgestaltung wird bei der Druckbeaufschlagung mit dem Positionierungslüftdruck ein Positionierungs-Steuersignal, dessen Größe zum Positionierungslüftdruck korrespondiert, erzeugt und ein Lüftdruckmittelsystem, das die hydraulische Haltebremse mit Bremsdruckmittel versorgt, mit dem Positionierungs-Steuersignal angesteuert. Im Allgemeinen braucht der Positionierungslüftdruck als expliziter Wert nicht bekannt zu sein. Das Lüftdruckmittelsystem ist entsprechend eingerichtet, den Druck des Bremsdruckmittels (Lüftdruck) korrespondierend zum Positionierungs-Steuersignal, d.h. korrespondierend zur Größe bzw. Stärke des Positionierungs-Steuersignals, zu ändern. Das Positionierungs-Steuersignal kann z.B. ein elektrischer Strom sein, mit dem ein Ventil (etwa ein Druckbegrenzungsventil) angesteuert bzw. betätigt wird. Die Stärke (Größe) des elektrischen Stroms korrespondiert zum Positionierungslüftdruck.In one embodiment, when the positioning release pressure is applied, a positioning control signal is generated whose size corresponds to the positioning release pressure, and a release pressure medium system that supplies the hydraulic holding brake with brake pressure medium is controlled with the positioning control signal. In general, the positioning release pressure does not need to be known as an explicit value. The release pressure medium system is set up to change the pressure of the brake pressure medium (release pressure) in accordance with the positioning control signal, i.e. in accordance with the size or strength of the positioning control signal. The positioning control signal can be, for example, an electrical current with which a valve (such as a pressure relief valve) is controlled or actuated. The strength (size) of the electrical current corresponds to the positioning release pressure.

Die vorstehend vorgeschlagene Kalibrierung des Positionierungslüftdrucks kann in analoger Weise für das Positionierungs-Steuersignal erfolgen.The calibration of the positioning air pressure proposed above can be carried out in an analogous manner for the positioning control signal.

In einer Ausgestaltung ist der Antrieb des Drehwerks ein hydraulischer Antrieb ist, der eine Drehwerks-Hydraulikpumpe, einen Motor für die Drehwerks-Hydraulikpumpe und einen Drehwerks-Hydraulikmotor aufweist. Die wenigstens eine Drehwerks-Steuergröße schließt einen Schwenkwinkel der Drehwerks-Hydraulikpumpe und/oder eine Drehzahl des Motors und/oder einen Schwenkwinkel des Drehwerks-Hydraulikmotors ein, und/oder die gemessenen Antriebsgröße schließt einen gemessen Druck in einer Hydraulikleitung zwischen Drehwerks-Hydraulikpumpe und Hydraulikmotor ein. Wird beispielsweise ein (Drehwerks-)Hydraulikmotor mit konstanter Verdrängung (d.h. ein nicht verstellbarer Hydraulikmotor) verwendet, kann bei der Kalibrierung das erzeugte Drehmoment durch Erhöhen des Pumpendrucks der Hydraulikpumpe erhöht werden, wobei der Schwenkwinkel der Hydraulikpumpe (betragsmäßig) vergrößert wird und/oder die Drehzahl erhöht wird. Der Pumpendruck kann in der Hydraulikleitung zwischen Hydraulikpumpe und Hydraulikmotor mit einem Drucksensor gemessen werden (stellt also eine gemessene Antriebsgröße dar). Der Istwert des Pumpendrucks bei Beginn der Drehung kann dann mit dem entsprechenden Referenzwert verglichen werden, wobei (im Falle einer Abweichung außerhalb der Toleranz), wenn der Istwert kleiner als der Referenzwert ist, der Positionierungslüftdruck verringert wird und, wenn der Istwert größer als der Referenzwert ist, der Positionierungslüftdruck vergrößert wird. Analog wird für das Positionierungs-Steuersignal bzw. dessen Größe vorgegangen. Es kann vorgesehen sein, die Anstiegsrate des Pumpendrucks auszuwerten, um den Beginn der Drehung des Drehwerks zu erkennen.In one embodiment, the drive of the slewing gear is a hydraulic drive that has a slewing gear hydraulic pump, a motor for the slewing gear hydraulic pump and a slewing gear hydraulic motor. The at least one slewing gear control variable includes a swivel angle of the slewing gear hydraulic pump and/or a speed of the motor and/or a swivel angle of the slewing gear hydraulic motor, and/or the measured drive variable includes a measured pressure in a hydraulic line between the slewing gear hydraulic pump and the hydraulic motor. If, for example, a (slewing gear) hydraulic motor with constant displacement (i.e. a non-adjustable hydraulic motor) is used, the torque generated can be increased during calibration by increasing the pump pressure of the hydraulic pump, whereby the swivel angle of the hydraulic pump is increased (in terms of amount) and/or the speed is increased. The pump pressure can be measured in the hydraulic line between the hydraulic pump and the hydraulic motor with a pressure sensor (i.e. represents a measured drive variable). The actual value of the pump pressure at the start of rotation can then be compared with the corresponding reference value, whereby (in the event of a deviation outside the tolerance), if the actual value is less than the reference value, the positioning release pressure is reduced and if the actual value is greater than the reference value, the positioning release pressure is increased. The same procedure is followed for the positioning control signal or its size. It can be provided to evaluate the rate of increase of the pump pressure in order to recognize the start of the rotation of the slewing gear.

Für den Fall, dass das Drehwerk mit einem Elektromotor bzw. einer elektrischen Maschine angetrieben wird, kann der Elektromotor bzw. die elektrische Maschine beispielsweise direkt mit einem gewünschten Drehmoment angesteuert werden.In the event that the slewing gear is driven by an electric motor or an electric machine, the electric motor or the electric machine can, for example, be controlled directly with a desired torque.

In einer Ausgestaltung wird eine Anpassung und/oder Bestimmung des Positionierungs-Steuersignals durchgeführt, wobei das Lüftdruckmittelsystem mit dem Positionierungs-Steuersignal angesteuert wird; der Druck an einem Kolben der hydraulischen Haltebremse gemessen und ein Druckgradient des gemessenen Drucks überwacht wird; eine Veränderung im Druckgradienten erkannt wird, um einen Istwert des Drucks zu bestimmen, an dem sich der Kolben bewegt; der Istwert mit einem entsprechenden Referenzwert verglichen wird; und, wenn der Istwert um mehr als eine vorgegebene und/oder vorgebbare Toleranz von dem entsprechenden Referenzwert abweicht, die Größe des Positionierungs-Steuersignals geändert wird. Insbesondere wird die Anpassung und/oder Bestimmung des Positionierungs-Steuersignals wiederholt durchgeführt, bis der Istwert um weniger als die vorgegebene bzw. vorgebbare Toleranz von dem entsprechenden Referenzwert abweicht. Hier wird ausgenutzt, dass es nach dem Ansteuern des Lüftdruckmittelsystems mit dem Positionierungs-Steuersignal eine gewisse Zeit dauert, bis sich der Druck im Kolben der Haltbremse aufbaut (aufgrund der Ausdehnung des Systems). Der Druckgradient, d.h. die Änderungsrate des gemessenen Drucks, hängt insbesondere vom Volumen, das durch den Kolben begrenzt wird, ab, wobei eine Bewegung zu einer Änderung des Volumens und damit der Änderungsrate führt, so dass die Bewegung des Kolbens erkannt werden kann. Der Ausdruck „Druck an einem Kolben“ soll den Druck im Volumen für Hydraulikflüssigkeit bezeichnen, das durch den Kolben begrenzt wird und sich durch eine Kolbenbewegung ändert. Diese Vorgehensweise kann als weiteres Kalibrierungsverfahren angesehen werden.In one embodiment, an adjustment and/or determination of the positioning control signal is carried out, wherein the release pressure medium system is controlled with the positioning control signal; the pressure on a piston of the hydraulic holding brake is measured and a pressure gradient of the measured pressure is monitored; a change in the pressure gradient is detected in order to determine an actual value of the pressure at which the piston moves; the actual value is compared with a corresponding reference value; and, if the actual value deviates from the corresponding reference value by more than a predetermined and/or predeterminable tolerance, the size of the positioning control signal is changed. In particular, the adjustment and/or determination of the positioning control signal is carried out repeatedly until the actual value deviates from the corresponding reference value by less than the predetermined or predeterminable tolerance. This takes advantage of the fact that after the release pressure medium system is controlled with the positioning control signal, it takes a certain amount of time for the pressure in the piston of the holding brake to build up (due to the expansion of the system). The pressure gradient, i.e. the rate of change of the measured pressure, depends in particular on the volume limited by the piston, where movement results in a change in the volume and hence the rate of change, so that the movement of the piston can be detected. The term "pressure on a piston" is intended to mean the pressure in the volume for hydraulic fluid limited by the piston and which changes due to piston movement. This procedure can be considered as another calibration method.

Ein erfindungsgemäßes Belüftungssystem für eine hydraulische Haltebremse eines Drehwerks einer (insbesondere mobilen) Arbeitsmaschine weist ein Lüftdruckmittelsystem mit einem Haltebremsenanschluss, der mit einem Kolben der Haltebremse verbindbar bzw. verbunden ist, auf, das dazu eingerichtet ist, Bremsdruckmittel entsprechend einem durch ein Positionierungs-Steuersignal anpassbaren Druck an dem Haltebremsenanschluss bereitzustellen, wobei das Lüftdruckmittelsystem eine Druckanpassungskomponente aufweist, die durch das Steuersignal gesteuert wird. Es weist weiterhin eine (elektronische) Steuerung auf, die dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die Steuerung ist z.B. ein Steuergerät der Arbeitsmaschine oder des Belüftungssystems, das dazu eingerichtet ist, ein entsprechendes Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte auszuführen.A ventilation system according to the invention for a hydraulic holding brake of a slewing gear of a (particularly mobile) working machine has a release pressure medium system with a holding brake connection that is connectable or connected to a piston of the holding brake, which is designed to provide brake pressure medium at the holding brake connection in accordance with a pressure that can be adjusted by a positioning control signal, wherein the release pressure medium system has a pressure adjustment component that is controlled by the control signal. It also has an (electronic) controller that is designed to carry out a method according to the invention. The controller is, for example, a control device of the work machine or the ventilation system that is designed to execute a corresponding computer program with program code for carrying out all method steps.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically in the drawing using embodiments and is described in detail below with reference to the drawing.

FigurenbeschreibungCharacter description

1 shows an exemplary hydraulic drive system for a slewing gear of a mobile work machine having an upper carriage and an undercarriage or chassis, wherein the upper carriage is rotatable relative to the undercarriage.
2 shows a flow chart of the method for pressurizing the holding brake of the slewing gear according to an exemplary embodiment.
3 shows a flow chart of a calibration method according to an exemplary embodiment.
4 shows a flow chart of another calibration method according to an exemplary embodiment.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt ein beispielhaftes hydraulisches Antriebssystem für ein Drehwerk 2 einer mobilen Arbeitsmaschine, die einen Oberwagen und einen Unterwagen bzw. ein Fahrgestell aufweist, wobei der Oberwagen gegenüber dem Unterwagen drehbar ist (im Einzelnen nicht dargestellt). Das Drehwerk 2 weist einen Zahnkranz 4 auf, der durch ein Zahnrad 6 angetrieben wird. Beispielsweise ist der Zahnkranz 4 am Oberwagen der Arbeitsmaschine angeordnet und das Zahnrad 6 am Unterwagen angeordnet. Bei der mobilen Arbeitsmaschine kann es sich etwa um einen Bagger, einen Holzvollernter oder ein Umschlaggerät, z.B. einen Teleskoplader, mit drehbaren Oberwagen handeln. 1 shows an exemplary hydraulic drive system for a slewing gear 2 of a mobile work machine, which has an upper carriage and an undercarriage or a chassis, wherein the upper carriage can rotate relative to the undercarriage (not shown in detail). The slewing gear 2 has a gear ring 4, which is driven by a gear 6. For example, the gear ring 4 is arranged on the upper carriage of the work machine and the gear 6 is arranged on the undercarriage. The mobile work machine can be an excavator, a timber harvester or a handling device, e.g. a telehandler, with a rotating upper carriage.

Das Drehwerk bzw. das Zahnrad 6 ist über ein Schwenkgetriebe 8, das eine gewisse Übersetzung aufweist, mit einer Ausgangswelle 10 eines Hydraulikmotors, der als Drehwerks-Hydraulikmotor 12 bezeichnet wird, gekoppelt, um das Zahnrad 6 anzutreiben. Der Drehwerks-Hydraulikmotor 12 weist beispielhaft eine konstante Verdrängung (je Umdrehung gefördertes Volumen an Druckmittel; auch als Schluckvolumen bezeichnet) auf. Ebenso kann es sich um einen Hydraulikmotor mit verstellbarer Verdrängung handeln, etwa entsprechend einem verstellbaren Schwenkwinkel. Der Drehwerks-Hydraulikmotor 12 wird durch eine Hydraulikpumpe, die als Drehwerks-Hydraulikpumpe 14 bezeichnet wird, mit Druckmittel (d.h. Hydraulikflüssigkeit, typischerweise ein Hydrauliköl) versorgt. Die Arbeitsanschlüsse des Hydraulikmotors 12 und der Drehwerks-Hydraulikpumpe 14 sind über eine erste Hydraulikleitung 16 und eine zweite Hydraulikleitung 18 miteinander verbunden, so dass ein geschlossener hydraulischer Kreis gebildet wird. Die Drehwerks-Hydraulikpumpe 14 wird durch einen Motor, der als Drehwerks-Motor 20 bezeichnet wird, angetrieben. Bei dem Drehwerks-Motor 20 kann es sich z.B. um einen Verbrennungsmotor (insbesondere einen Dieselmotor) oder um einen Elektromotor handeln. Die Drehwerks-Hydraulikpumpe 14 ist beispielhaft verstellbar, d.h. weist eine verstellbare Verdrängung auf, etwa entsprechend einem verstellbaren Schwenkwinkel. Ebenso könnte eine Konstantpumpe, d.h. eine Hydraulikpumpe mit konstanter Verdrängung verwendet werden, wobei unterschiedliche Drehzahlen des Drehwerks, d.h. des Drehwerks-Hydraulikmotors 12 bzw. der Ausgangswelle 10, durch unterschiedliche Drehzahlen des Motors 20 und/oder, falls der Drehwerks-Hydraulikmotor verstellbar ist, unterschiedliche Schwenkwinkel des Drehwerks-Hydraulikmotors erreicht werden.The slewing gear or the gear 6 is coupled to an output shaft 10 of a hydraulic motor, referred to as the slewing gear hydraulic motor 12, via a swivel gear 8, which has a certain gear ratio, in order to drive the gear 6. The slewing gear hydraulic motor 12 has, for example, a constant displacement (volume of pressure medium delivered per revolution; also referred to as the displacement). It can also be a hydraulic motor with adjustable displacement, for example corresponding to an adjustable swivel angle. The slewing gear hydraulic motor 12 is supplied with pressure medium (i.e. hydraulic fluid, typically a hydraulic oil) by a hydraulic pump, referred to as the slewing gear hydraulic pump 14. The working connections of the hydraulic motor 12 and the slewing gear hydraulic pump 14 are connected to one another via a first hydraulic line 16 and a second hydraulic line 18, so that a closed hydraulic circuit is formed. The slewing gear hydraulic pump 14 is driven by a motor, which is referred to as the slewing gear motor 20. The slewing gear motor 20 can be, for example, an internal combustion engine (in particular a diesel engine) or an electric motor. The slewing gear hydraulic pump 14 is, for example, adjustable, i.e. has an adjustable displacement, for example corresponding to an adjustable swivel angle. A constant pump, i.e. a hydraulic pump with a constant displacement, could also be used, whereby different speeds of the slewing gear, i.e. the slewing gear hydraulic motor 12 or the output shaft 10, are achieved by different speeds of the motor 20 and/or, if the slewing gear hydraulic motor is adjustable, different swivel angles of the slewing gear hydraulic motor.

An der Ausgangswelle 10 des Drehwerks-Hydraulikmotors 12 ist eine hydraulische Haltebremse 22, z.B. eine hydraulisch gelüftete Lamellen-Haltebremse, vorgesehen, die es ermöglicht, die Drehung der Ausgangswelle 10 und damit des Drehwerks zu verhindern, wobei bei ausreichender Druckbeaufschlagung, z.B. mit einem sogenannten Bremslüftdruck, die hydraulische Haltebremse 22 gelöst bzw. geöffnet ist, also keine Bremswirkung oder nur sehr geringe Bremswirkung erzeugt (z.B. sind im gelösten Zustand die Lamellen der Lamellen-Haltebremse voneinander beabstandet, reiben also nicht aneinander).A hydraulic holding brake 22, e.g. a hydraulically released multi-disk holding brake, is provided on the output shaft 10 of the slewing gear hydraulic motor 12, which makes it possible to prevent the rotation of the output shaft 10 and thus of the slewing gear, whereby with sufficient pressure, e.g. with a so-called brake release pressure, the hydraulic holding brake 22 is released or opened, thus producing no braking effect or only a very slight braking effect (e.g. in the released state the slats of the slats are len holding brake are spaced apart from each other, so they do not rub against each other).

Die Druckbeaufschlagung der hydraulischen Haltebremse 22, d.h. deren Versorgung mit Druckmittel (Bremsdruckmittel), erfolgt mittels eines Lüftdruckmittelsystems (Bremsdruckmittel-Versorgungssystem), das eine Hydraulikpumpe, die als Brems-Hydraulikpumpe 32 bezeichnet wird, hier beispielhaft mit konstanter Verdrängung, und ein Ventil, das als Bremsventil 36 bezeichnet wird, aufweist. Die Brems-Hydraulikpumpe 32 wird durch einen Motor 34 angetrieben. Bei dem Motor 34 kann es sich z.B. um einen Verbrennungsmotor (insbesondere einen Dieselmotor) oder um einen Elektromotor handeln.The hydraulic holding brake 22 is pressurized, i.e. it is supplied with pressure medium (brake pressure medium), by means of a release pressure medium system (brake pressure medium supply system) which has a hydraulic pump, which is referred to as a brake hydraulic pump 32, here for example with constant displacement, and a valve, which is referred to as a brake valve 36. The brake hydraulic pump 32 is driven by a motor 34. The motor 34 can be, for example, an internal combustion engine (in particular a diesel engine) or an electric motor.

Das Bremsventil 36 ist auf der Druckseite der Brems-Hydraulikpumpe 32 angeordnet bzw. mit einem Druckausgang der Brems-Hydraulikpumpe 32 hydraulisch verbunden. Saugseitig ist die Brems-Hydraulikpumpe 32 mit einem Tank hydraulisch verbunden. Beispielsweise weist das Bremsventil 36 drei Anschlüsse, nämlich einen Pumpenanschluss, der mit einer Hydraulikleitung zum Druckausgang der Brems-Hydraulikpumpe 32 verbunden ist, einen Tankanschluss, der mit einer Hydraulikleitung zum Tank verbunden ist, und einen Haltebremsenanschluss, der mit einer Hydraulikleitung zur hydraulischen Haltebremse 22 verbunden ist, auf. Das Bremsventil 36 ist zwischen zwei Schaltpositionen verstellbar (z.B. ein 3/2-Wegeventil). In einer ersten Schaltposition, in die das Bremsventil 36 vorgespannt ist (d.h. normale Schaltposition), ist der Haltebremsenanschluss mit dem Tankanschluss verbunden (wobei der Pumpenanschluss mit keinem der anderen beiden Anschlüsse verbunden ist), so dass Bremsdruckmittel vom Haltebremsenanschluss zum Tankanschluss bzw. von der hydraulischen Haltebremse 22 zum Tank fließen kann. In einer zweiten Schaltposition (dargestellter Zustand) ist der Haltebremsenanschluss mit dem Pumpenanschluss verbunden (wobei der Tankanschluss mit keinem der anderen beiden Anschlüsse verbunden ist), so dass Bremsdruckmittel vom Pumpenanschluss zum Haltebremsenanschluss bzw. von der Brems-Hydraulikpumpe 32 zur hydraulischen Haltebremse 22 fließen kann. In der zweiten Schaltposition erfolgt also eine Druckbeaufschlagung der hydraulischen Haltebremse 22, was ein Verstellen der Haltebremse 22 (z.B. deren Lamellen) bewirkt, so dass die Haltebremse, die ohne Druckbeaufschlagung in einen bremsenden Zustand vorgespannt ist, gelöst wird, wobei ein zunehmender Druck (Bremsdruck) ein zunehmendes Lösen, d.h. ein abnehmendes Haltedrehmoment, bewirkt. Entsprechend wird die Haltebremse 22 in der zweiten Schaltposition gelöst bzw. geöffnet und in der ersten Schaltposition geschlossen. Die Verstellung des Bremsventil zwischen den Schaltpositionen bzw. in die zweite Schaltposition erfolgt z.B. elektrisch bzw. elektromagnetisch.The brake valve 36 is arranged on the pressure side of the brake hydraulic pump 32 or is hydraulically connected to a pressure outlet of the brake hydraulic pump 32. On the suction side, the brake hydraulic pump 32 is hydraulically connected to a tank. For example, the brake valve 36 has three connections, namely a pump connection that is connected to a hydraulic line to the pressure outlet of the brake hydraulic pump 32, a tank connection that is connected to a hydraulic line to the tank, and a holding brake connection that is connected to a hydraulic line to the hydraulic holding brake 22. The brake valve 36 can be adjusted between two switching positions (e.g. a 3/2-way valve). In a first switching position, in which the brake valve 36 is preloaded (i.e. normal switching position), the holding brake connection is connected to the tank connection (where the pump connection is not connected to either of the other two connections), so that brake pressure medium can flow from the holding brake connection to the tank connection or from the hydraulic holding brake 22 to the tank. In a second switching position (shown state), the holding brake connection is connected to the pump connection (where the tank connection is not connected to either of the other two connections), so that brake pressure medium can flow from the pump connection to the holding brake connection or from the brake hydraulic pump 32 to the hydraulic holding brake 22. In the second switching position, pressure is applied to the hydraulic holding brake 22, which causes an adjustment of the holding brake 22 (e.g. its disks) so that the holding brake, which is preloaded into a braking state without pressure, is released, with increasing pressure (brake pressure) causing increasing release, i.e. a decreasing holding torque. Accordingly, the holding brake 22 is released or opened in the second switching position and closed in the first switching position. The adjustment of the brake valve between the switching positions or into the second switching position takes place, for example, electrically or electromagnetically.

In der hydraulischen Verbindung bzw. Hydraulikleitung zwischen dem Druckausgang der Brems-Hydraulikpumpe 32 und dem Bremsventil 36 bzw. dessen Pumpenanschluss ist ein steuerbares bzw. verstellbares Druckbegrenzungsventil 38 vorgesehen, das als Proportionalventil (d.h. kontinuierlich verstellbares Ventil) ausgeführt ist. Durch das Druckbegrenzungsventil 38 kann der Druck des Bremsdruckmittels am Bremsventil 36 bzw. dessen Pumpenanschluss gegenüber dem ausgangsseitigen Druck der Brems-Hydraulikpumpe 32 reduziert bzw. begrenzt werden, wobei durch entsprechende Ansteuerung (z.B. elektrisch bzw. elektromagnetisch) des Druckbegrenzungsventils 38 der Druck des Bremsdruckmittels, mit dem die Haltebremse 22 versorgt wird (Druck am Haltebremsenanschluss), auf einen bestimmten Druck, der als Positionierungslüftdruck bezeichnet wird, einstellbar ist. Es ist also auch das Halte-Drehmoment der Haltebremse 22 einstellbar. Die Ansteuerung bzw. Verstellung des Druckbegrenzungsventils 38 erfolgt dabei mit einem Steuersignal, das als Positionierungs-Steuersignal bezeichnet wird.A controllable or adjustable pressure relief valve 38 is provided in the hydraulic connection or hydraulic line between the pressure output of the brake hydraulic pump 32 and the brake valve 36 or its pump connection, which is designed as a proportional valve (i.e. continuously adjustable valve). The pressure relief valve 38 can reduce or limit the pressure of the brake pressure medium at the brake valve 36 or its pump connection compared to the output-side pressure of the brake hydraulic pump 32, whereby the pressure of the brake pressure medium supplied to the holding brake 22 (pressure at the holding brake connection) can be adjusted to a specific pressure, which is referred to as the positioning release pressure, by appropriately controlling (e.g. electrically or electromagnetically) the pressure relief valve 38. The holding torque of the holding brake 22 can therefore also be adjusted. The pressure relief valve 38 is controlled or adjusted using a control signal, which is referred to as the positioning control signal.

Der Positionierungslüftdruck ist gegenüber dem normalen Bremslüftdruck, bei dem die Haltebremse in jedem Fall gelöst ist, reduziert. Der Bremslüftdruck ist etwa der ausgangsseitige Druck der Brems-Hydraulikpumpe 32 oder, falls ein nicht steuerbares Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, dessen ausgangseitiger Druck. Der Positionierungslüftdruck kann einerseits ausreichend hoch gewählt werden, um ein sogenanntes „Weglaufen“, d.h. ein unerwünschtes Drehen des Oberwagens, in einer Hanglage der Arbeitsmaschine zu verhindern und andererseits ausreichend klein gewählt werden, um eine Beschädigung des Getriebes oder des Zahnkranzes durch von außen einwirkende große Kräfte zu vermeiden. Beschädigungen können bei einem zu hohem Haltemoment eintreten. Ein Weglaufen kann aufgrund von Verlusten und Leckagen in den Hydraulikkomponenten auftreten. Um das zu erreichen, kann der Positionierungslüftdruck im Rahmen einer Kalibrierung bestimmt werden.The positioning release pressure is reduced compared to the normal brake release pressure, at which the holding brake is always released. The brake release pressure is approximately the output side pressure of the brake hydraulic pump 32 or, if a non-controllable pressure relief valve is provided, its output side pressure. The positioning release pressure can be selected to be sufficiently high to prevent so-called "runaway", i.e. unwanted rotation of the upper carriage, when the work machine is on a slope, and can also be selected to be sufficiently low to prevent damage to the gearbox or the gear ring due to large external forces. Damage can occur if the holding torque is too high. Runaway can occur due to losses and leaks in the hydraulic components. To achieve this, the positioning release pressure can be determined as part of a calibration.

Es sollte erwähnt werden, dass außer der dargestellten Ausführung des Lüftdruckmittelsystems auch andere Ausgestaltungen denkbar sind, mit denen die Funktionalitäten des Lüftdruckmittelsystems, d.h. des Bremsventils 36 und des Druckbegrenzungsventils 38, implementiert werden können. Beispielsweise kann das Bremsventil als Proportionalventil ausgeführt sein, wobei die Druckbegrenzungsfunktion des Druckbegrenzungsventils in das Bremsventil integriert ist, z.B. wird das Bremsventil mit dem Positionierungs-Steuersignal angesteuert bzw. betätigt (dabei ändert sich der Zulaufquerschnitt durch das Bremsventil, so dass der Druck stromab geändert wird).It should be mentioned that, in addition to the illustrated embodiment of the release pressure system, other designs are also conceivable with which the functionalities of the release pressure system, i.e. the brake valve 36 and the pressure relief valve 38, can be implemented. For example, the brake valve can be designed as a proportional valve, with the pressure relief function of the pressure relief valve being integrated into the brake valve, e.g. the brake valve is controlled or actuated with the positioning control signal (the inlet cross-section through the brake valve changes, so that the pressure downstream is changed).

Zur Steuerung des Lüftdruckmittelsystem bzw. des hydraulischen Antriebssystems kann eine elektronische Steuerung 40 (Recheneinheit) vorgesehen sein (wobei elektrische Signalleitungen, d.h. Steuerleitungen und Sensorleitungen, als gestrichelte Linien dargestellt sind). Diese ist eingerichtet, Steuersignale für das Lüftdruckmittelsystem, d.h. in der dargestellten Ausführung für das Bremsventil 36 und das Druckbegrenzungsventil 38 (Positionierungs-Steuersignal), zu erzeugen, um dieses zu steuern. Weiter kann die elektronische Steuerung 40 dazu eingerichtet sein, Bediensignale eines Eingabegeräts 42 (z.B. einem Joystick) für das Drehwerk erhalten und/oder die Drehwerks-Hydraulikpumpe 14 bzw., insbesondere, wenn die Drehwerks-Hydraulikpumpe eine Konstantpumpe ist, den Drehwerks-Motor und/oder den Drehwerks-Hydraulikmotor zu steuern (d.h. den Schwenkwinkel der Drehwerks-Hydraulikpumpe bzw. des Drehwerks-Hydraulikmotors zu verstellen bzw. die Drehzahl des Drehwerks-Motor einzustellen). Auch kann die elektronische Steuerung 40 dazu eingerichtet sein, Sensor-Messwerte, insbesondere eines ersten Drucksensors 44, der den Druck des Druckmittels in der ersten Hydraulikleitung 16 misst, und/oder eines zweiten Drucksensors 46, der den Druck des Druckmittels in der zweiten Hydraulikleitung 18 misst, und/oder eines Drehzahlsensors 48, der die Drehzahl des Drehwerks-Hydraulikmotors 12 bzw. der Ausgangswelle 10 misst, zu erfassen. Die elektronische Steuerung 40 ist insbesondere dazu eingerichtet, ein Verfahren zur Druckbeaufschlagung der Haltebremse 22 und/oder ein Kalibrierungsverfahren, wie z.B. nachstehend beschrieben, zu implementieren bzw. durchzuführen, etwa durch Ausführen eines geeigneten Computerprogramms. Das Lüftdruckmittelsystem und die elektronische Steuerung bilden zusammen ein Belüftungssystem für die hydraulische Haltebremse.An electronic control 40 (processing unit) can be provided to control the air pressure system or the hydraulic drive system (electrical signal lines, i.e. control lines and sensor lines, are shown as dashed lines). This is set up to generate control signals for the air pressure system, i.e. in the embodiment shown for the brake valve 36 and the pressure relief valve 38 (positioning control signal), in order to control it. Furthermore, the electronic control 40 can be set up to receive operating signals from an input device 42 (e.g. a joystick) for the slewing gear and/or to control the slewing gear hydraulic pump 14 or, in particular if the slewing gear hydraulic pump is a constant pump, the slewing gear motor and/or the slewing gear hydraulic motor (i.e. to adjust the swivel angle of the slewing gear hydraulic pump or the slewing gear hydraulic motor or to set the speed of the slewing gear motor). The electronic control 40 can also be set up to record sensor measurements, in particular of a first pressure sensor 44, which measures the pressure of the pressure medium in the first hydraulic line 16, and/or of a second pressure sensor 46, which measures the pressure of the pressure medium in the second hydraulic line 18, and/or of a speed sensor 48, which measures the speed of the slewing gear hydraulic motor 12 or the output shaft 10. The electronic control 40 is in particular set up to implement or carry out a method for applying pressure to the holding brake 22 and/or a calibration method, as described below, for example by executing a suitable computer program. The release pressure medium system and the electronic control together form a ventilation system for the hydraulic holding brake.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Ansteuerung bzw. Druckbeaufschlagung der Haltebremse des Drehwerks. 2 shows a flow chart of the procedure for controlling or pressurizing the holding brake of the slewing gear.

Es wird von einer Situation ausgegangen, in der die Haltebremse gelöst ist, d.h. mit dem Bremslüftdruck beaufschlagt ist, und in der etwa eine Drehung des Oberwagens, d.h. Drehzahl des Drehwerks-Hydraulikmotors ungleich null, erfolgt. Entsprechend ist in dieser Situation das Druckbegrenzungsventil in eine Stellung verstellt, so dass das vom Belüftungssystem bereitgestellte Bremsdruckmittel einen Druck gleich dem Bremslüftdruck aufweist.A situation is assumed in which the holding brake is released, i.e. the brake release pressure is applied, and in which the upper carriage rotates, i.e. the speed of the slewing gear hydraulic motor is not zero. Accordingly, in this situation the pressure relief valve is adjusted to a position so that the brake pressure medium provided by the ventilation system has a pressure equal to the brake release pressure.

In einem optionalen Schritt 210 wird ein Signal zum Stoppen der Drehung des Drehwerks bzw. des Oberwagens erfasst bzw. empfangen, das z.B. als Bediensignal durch das Eingabegerät entsprechend einer Nutzereingabe erzeugt wird.In an optional step 210, a signal for stopping the rotation of the slewing gear or the upper carriage is detected or received, which is generated, for example, as an operating signal by the input device in accordance with a user input.

In der Folge wird in einem optionalen Schritt 220 die Drehzahl des Drehwerks-Hydraulikmotors reduziert.Subsequently, in an optional step 220, the speed of the slewing gear hydraulic motor is reduced.

In Schritt 230 wird, insbesondere wenn die Drehzahl des Drehwerks-Hydraulikmotors eine vorbestimmte Motordrehzahl unterschreitet und wenn das Signal zum Stoppen der Drehung des Drehwerks vorliegt, das Druckbegrenzungsventil gesteuert bzw. verstellt, so dass eine Druckbeaufschlagung der Haltebremse mit dem Positionierungslüftdruck erfolgt, d.h. das Druckbegrenzungsventil wird mit dem Positionierungs-Steuersignal angesteuert. Das Druckbegrenzungsventil wird also so gesteuert, dass es in eine Stellung verstellt wird, in der das vom Lüftdruckmittelsystem bereitgestellte Bremsdruckmittel einen Druck gleich dem Positionierungslüftdruck aufweist. Ein Weglaufen des Oberwagens wird somit verhindert.In step 230, particularly when the speed of the slewing gear hydraulic motor falls below a predetermined motor speed and when the signal to stop the rotation of the slewing gear is present, the pressure relief valve is controlled or adjusted so that the holding brake is pressurized with the positioning release pressure, i.e. the pressure relief valve is controlled with the positioning control signal. The pressure relief valve is thus controlled so that it is adjusted to a position in which the brake pressure medium provided by the release pressure medium system has a pressure equal to the positioning release pressure. This prevents the upper carriage from running away.

In einem optionalen Schritt 240 wird ein Signal zum Drehen des Drehwerks bzw. des Oberwagens erfasst bzw. empfangen, das z.B. als Bediensignal durch das Eingabegerät entsprechend einer Nutzereingabe erzeugt wird.In an optional step 240, a signal for rotating the slewing gear or the upper carriage is detected or received, which is generated, for example, as an operating signal by the input device in accordance with a user input.

In einem optionalen Schritt 250 wird bei Vorliegen des Signals zum Drehen des Drehwerks das Druckbegrenzungsventil in eine Stellung verstellt, so dass das vom Belüftungssystem bereitgestellte Bremsdruckmittel einen Druck gleich dem Bremslüftdruck aufweist, d.h. die Haltebremse wird mit dem Bremslüftdruck beaufschlagt und entsprechend geöffnet. Es kann dann die Drehzahl des Drehwerks-Hydraulikmotors erhöht werden, um eine Drehung des Drehwerks zu bewirken.In an optional step 250, when the signal to rotate the slewing gear is present, the pressure relief valve is adjusted to a position so that the brake pressure medium provided by the ventilation system has a pressure equal to the brake release pressure, i.e. the holding brake is subjected to the brake release pressure and opened accordingly. The speed of the slewing gear hydraulic motor can then be increased in order to cause the slewing gear to rotate.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines ersten Kalibrierungsverfahrens des Belüftungssystems, d.h. eines ersten Verfahrens zur Bestimmung bzw. Anpassung des Positionierungslüftdrucks bzw. des Positionierungs-Steuersignals (wie bereits angemerkt, muss der Positionierungslüftdrucks als expliziter Druckwert nicht bekannt sein, sondern es kann der Fall sein, dass lediglich das korrespondierende Positionierungs-Steuersignal bzw. dessen Größe bekannt ist und zur Steuerung verwendet wird). 3 shows a flow chart of a first calibration method of the ventilation system, ie a first method for determining or adjusting the positioning air pressure or the positioning control signal (as already noted, the positioning air pressure does not have to be known as an explicit pressure value, but it may be the case that only the corresponding positioning control signal or its size is known and used for control).

Die Kalibrierung kann in Reaktion auf einen Kalibrierungsaufruf (bzw. ein Kalibrierungssignal) erfolgen, der z.B. durch eine Nutzereingabe, die über ein Eingabegerät erzeugt wird, und/oder an bestimmten, etwa regelmäßig beabstandeten, Zeitpunkten (die beispielsweise in der elektronischen Steuerung hinterlegt sind) erfolgt.The calibration can be carried out in response to a calibration call (or a calibration signal), which occurs, for example, through a user input generated via an input device and/or at certain, perhaps regularly spaced, points in time (which are stored, for example, in the electronic control system).

In Schritt 310 wird in einer Situation, in der sich insbesondere das Drehwerk nicht dreht und das Drehwerk insbesondere horizontal ausgerichtet ist (so dass kein äußeres Drehmoment auf das Drehwerk ausgeübt wird), die Haltebremse mit dem aktuellen Positionierungslüftdruck geschlossen, d.h. mit dem aktuellen Positionierungslüftdruck beaufschlagt bzw. das Belüftungssystem mit dem Positionierungs-Steuersignal (entsprechend dessen aktueller Größe) angesteuert.In step 310, in a situation in which in particular the slewing gear is not rotating and the slewing gear is in particular aligned horizontally (so that no external torque is applied to the slewing gear), werk), the holding brake is closed with the current positioning release pressure, ie the current positioning release pressure is applied or the ventilation system is controlled with the positioning control signal (according to its current size).

In Schritt 320 wird der Pumpendruck an der Drehwerks-Hydraulikpumpe erhöht, d.h. deren Schwenkwinkel vergrößert und/oder die Drehzahl des Drehwerks-Motors erhöht. Diese Erhöhung kann schrittweise oder kontinuierlich mit einer bestimmten Schrittweite bzw. Rate erfolgen. Damit wird das vom Antrieb ausgeübte Drehmoment erhöht, wobei in anderen Ausgestaltungen auch andere Möglichkeiten zur Drehmomenterhöhung bestehen können.In step 320, the pump pressure on the slewing gear hydraulic pump is increased, i.e. its swivel angle is increased and/or the speed of the slewing gear motor is increased. This increase can be done step by step or continuously at a certain step size or rate. This increases the torque exerted by the drive, although in other embodiments there may also be other options for increasing the torque.

In Schritt 330 wird, etwa durch Erfassen eins Sensorsignals des Drehzahlsensors am Drehwerks-Hydraulikmotor, festgestellt, ob sich der Drehwerks-Hydraulikmotor dreht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird mit Schritt 320, d.h. dem Erhöhen des Pumpendrucks der Drehwerks-Hydraulikpumpe fortgefahren. Statt eines Drehzahlsensors am Drehwerks-Hydraulikmotor kann ebenso ein anderer Drehzahlsensor, etwa am Drehwerk, verwendet werden, der feststellt, ob sich das Drehwerk dreht.In step 330, it is determined whether the slewing gear hydraulic motor is rotating, for example by detecting a sensor signal from the speed sensor on the slewing gear hydraulic motor. If this is not the case, the process continues with step 320, i.e. increasing the pump pressure of the slewing gear hydraulic pump. Instead of a speed sensor on the slewing gear hydraulic motor, another speed sensor, for example on the slewing gear, can also be used to determine whether the slewing gear is rotating.

Sobald andererseits festgestellt wird, dass sich der Drehwerks-Hydraulikmotor bzw. das Drehwerk dreht, wird in Schritt 340 der entsprechende (d.h. der bei Beginn der Drehung vorliegende) Pumpendruck der Drehwerks-Hydraulikpumpe bestimmt bzw. erfasst, z.B. mittels eines (je nach Drehrichtung) der Drucksensoren an den Hydraulikleitungen zwischen Drehwerks-Hydraulikpumpe und Drehwerks-Hydraulikmotor, und mit einem vorbestimmten, z.B. in der elektronischen Steuerung gespeicherten, Referenzdruck bzw. Solldruck verglichen. Allgemeiner könnten auch andere Größen, z.B. Steuersignale, die zur Steuerung des Drehwerks verwendet werden (als Drehwerks-Steuergrößen bezeichnet), statt oder zusätzlich zum Pumpendruck verwendet werden und mit entsprechenden Sollgrößen bzw. Referenzgrößen verglichen werden.On the other hand, as soon as it is determined that the slewing gear hydraulic motor or the slewing gear is rotating, the corresponding pump pressure of the slewing gear hydraulic pump (i.e. the pressure present at the start of rotation) is determined or recorded in step 340, e.g. by means of one of the pressure sensors on the hydraulic lines between the slewing gear hydraulic pump and the slewing gear hydraulic motor (depending on the direction of rotation), and compared with a predetermined reference pressure or target pressure, e.g. stored in the electronic control system. More generally, other variables, e.g. control signals used to control the slewing gear (referred to as slewing gear control variables), could also be used instead of or in addition to the pump pressure and compared with corresponding target variables or reference variables.

Beim Vergleich wird geprüft, ob der bestimmte bzw. erfasste Pumpendruck gleich oder innerhalb einer vorbestimmten Toleranz gleich dem Referenzdruck ist. Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt 350 das Kalibrierungsverfahren verwendet und der Positionierungslüftdruck (d.h. der aktuelle bzw. der entsprechend der letzten Anpassung aktuelle Positionierungslüftdruck) im Verfahren zur Druckbeaufschlagung der Haltebremse des Drehwerks (z.B. entsprechend 1) verwendet.During the comparison, it is checked whether the determined or detected pump pressure is equal to or within a predetermined tolerance equal to the reference pressure. If this is the case, the calibration procedure is used in step 350 and the positioning release pressure (ie the current positioning release pressure or the current positioning release pressure according to the last adjustment) is used in the process for pressurizing the holding brake of the slewing gear (eg according to 1 ) used.

Wenn andererseits der bestimmte bzw. erfasste Pumpendruck nicht gleich dem Referenzdruck ist oder um mehr als die vorbestimmte Toleranz vom Referenzdruck abweicht, erfolgt in Schritt 360 eine Anpassung des Positionierungslüftdrucks, wobei, wenn der in Schritt 340 bestimmte Pumpendruck kleiner als der Referenzdruck ist, der Positionierungslüftdruck verringert wird (z.B. um einen vorbestimmten Betrag), und, wenn der in Schritt 340 bestimmte Pumpendruck größer als der Referenzdruck ist, der Positionierungslüftdruck vergrößert wird (z.B. um einen vorbestimmten Betrag). Das Positionierungs-Steuersignal bzw. dessen Größe wird entsprechend geändert, um die Anpassung des Positionierungslüftdrucks zu bewirken. Weiter wird das Verfahren ausgehend von Schritt 310 unter Verwendung des angepassten Positionierungslüftdruck erneut durchgeführt. Bevor das Verfahren ausgehend von Schritt 310 erneut durchgeführt wird, wird der Pumpendruck der Drehwerks-Hydraulikpumpe verringert, und zwar auf einen Wert, für den beim alten, noch nicht angepassten Positionierungslüftdruck keine Drehung des Drehwerks vorliegt.On the other hand, if the determined or detected pump pressure is not equal to the reference pressure or deviates from the reference pressure by more than the predetermined tolerance, an adjustment of the positioning air pressure takes place in step 360, wherein, if the pump pressure determined in step 340 is less than the reference pressure, the positioning air pressure is reduced (e.g. by a predetermined amount), and if the pump pressure determined in step 340 is greater than the reference pressure, the positioning air pressure is increased (e.g. by a predetermined amount). The positioning control signal or its size is changed accordingly in order to effect the adjustment of the positioning air pressure. The method is then carried out again starting from step 310 using the adjusted positioning air pressure. Before the method is carried out again starting from step 310, the pump pressure of the slewing gear hydraulic pump is reduced to a value for which there is no rotation of the slewing gear at the old, not yet adjusted positioning air pressure.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines zweiten Kalibrierungsverfahrens des Belüftungssystems, d.h. eines zweiten Verfahrens zur Bestimmung bzw. Anpassung des Positionierungs-Steuersignals. 4 shows a flow chart of a second calibration method of the ventilation system, ie a second method for determining or adjusting the positioning control signal.

In Schritt 410 wird in einer Situation, in der sich insbesondere das Drehwerk nicht dreht und das Drehwerk insbesondere horizontal ausgerichtet ist (so dass kein äußeres Drehmoment auf das Drehwerk ausgeübt wird), die Haltebremse mit dem aktuellen Positionierungslüftdruck geschlossen, d.h. das Belüftungssystem mit dem Positionierungs-Steuersignal entsprechend der aktuellen Größe angesteuert.In step 410, in a situation in which in particular the slewing gear is not rotating and the slewing gear is in particular aligned horizontally (so that no external torque is exerted on the slewing gear), the holding brake is closed with the current positioning ventilation pressure, i.e. the ventilation system is controlled with the positioning control signal according to the current size.

In Schritt 420 wird der Druck an einem Kolben der hydraulischen Haltebremse gemessen (mit einem entsprechend Drucksensor) und ein Druckgradient des gemessenen Drucks bestimmt und überwacht.In step 420, the pressure on a piston of the hydraulic holding brake is measured (with a corresponding pressure sensor) and a pressure gradient of the measured pressure is determined and monitored.

In Schritt 430 wird eine Veränderung im Druckgradienten erkannt, um einen Istwert des Drucks zu bestimmen, an dem sich der Kolben bewegt.In step 430, a change in the pressure gradient is detected to determine an actual value of the pressure at which the piston moves.

In Schritt 440 wird der Istwert mit einem entsprechenden Referenzwert (bzw. Sollwert) verglichen und geprüft, ob der Istwert um mehr als eine vorgegebene bzw. vorgebbare Toleranz von dem entsprechenden Referenzwert abweicht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird in Schritt 450 das Positionierungs-Steuersignal mit der aktuellen Größe verwendet.In step 440, the actual value is compared with a corresponding reference value (or target value) and it is checked whether the actual value deviates from the target value by more than a specified or specifiable tolerance. corresponding reference value. If this is not the case, the positioning control signal with the current size is used in step 450.

Wenn andererseits der Istwert um mehr als die vorgegebene bzw. vorgebbare Toleranz von dem entsprechenden Referenzwert abweicht, wird in Schritt 460 die Größe des Positionierungs-Steuersignals geändert. Insbesondere kann die Anpassung und/oder Bestimmung des Positionierungs-Steuersignals wiederholt durchgeführt werden, bis der Istwert um weniger als die vorgegebene Toleranz von dem entsprechenden Referenzwert abweicht, also wieder mit Schritt 410 fortgefahren werden, wobei das Positionierungs-Steuersignal entsprechen der angepassten Größe verwendet wird.If, on the other hand, the actual value deviates from the corresponding reference value by more than the predetermined or predeterminable tolerance, the size of the positioning control signal is changed in step 460. In particular, the adjustment and/or determination of the positioning control signal can be carried out repeatedly until the actual value deviates from the corresponding reference value by less than the predetermined tolerance, i.e., the process continues again with step 410, wherein the positioning control signal is used according to the adjusted size.

Vorstehend wurde von einem hydraulisch angetriebenen Drehwerk ausgegangen. Das vorgeschlagene Verfahren bzw. Belüftungssystem kann jedoch auch für ein elektrische angetriebenes Drehwerk, d.h. eines Drehwerksantriebs, bei dem statt des Hydraulikmotors eine elektrische Maschine vorgesehen ist, verwendet werden. Zwar tritt dort keine Leckage auf, jedoch kann vermieden werden, dass bei einer Drehzahl von null (und aufgrund äußerer Krafteinwirkung ständig aufzubringendes Drehmoment) einzelne Wicklungen der elektrischen Maschine zu stark erwärmt werden.The above assumption was made about a hydraulically driven slewing gear. However, the proposed method or ventilation system can also be used for an electrically driven slewing gear, i.e. a slewing gear drive in which an electric machine is provided instead of the hydraulic motor. Although no leakage occurs in this case, it can prevent individual windings of the electric machine from heating up too much at a speed of zero (and torque that must be applied continuously due to external forces).

Claims

Method for controlling a hydraulic holding brake (22) of a slewing gear (2) of a work machine, wherein the holding brake can be subjected to a release pressure which causes the holding brake to be released; wherein, in response to a signal (210) for stopping a rotation of the slewing gear (2), the hydraulic holding brake (22) is subjected to a specific positioning release pressure (230) which is reduced compared to a brake release pressure at which the holding brake is completely released.

Procedure according to Claim 1 , wherein the hydraulic holding brake (22) is subjected to the brake release pressure (250) when a signal to rotate the slewing gear is present (240).

Method according to one of the preceding claims, wherein the positioning release pressure is determined such that a braking torque is generated by the hydraulic holding brake (22) which is smaller than a maximum braking torque of the hydraulic holding brake.

Method according to one of the preceding claims, wherein an adjustment and/or determination of the positioning release pressure is carried out in which: the hydraulic holding brake is subjected to the positioning release pressure (310); starting from a state in which no rotation of the slewing gear (2) takes place, a drive of the slewing gear is controlled by changing at least one slewing gear control variable, so that the torque generated by the drive of the slewing gear is increased (320) until the slewing gear rotates (330); at least one actual value of the at least one slewing gear control variable and/or a measured drive variable at which the rotation of the slewing gear begins is compared with at least one corresponding target value (340); and, if the at least one actual value deviates from the at least one corresponding target value by more than a predetermined tolerance, the positioning release pressure is changed (360); wherein in particular the adjustment and/or determination of the positioning air pressure is carried out repeatedly until the at least one actual value deviates from the at least one corresponding target value by less than the predetermined tolerance.

Method according to one of the preceding claims, wherein when the positioning release pressure is applied, a positioning control signal whose size corresponds to the positioning release pressure is generated and a release pressure medium system which supplies the hydraulic holding brake (22) with brake pressure medium is controlled with the positioning control signal.

Procedure according to Claim 5 , wherein an adjustment and/or determination of the positioning control signal is carried out in which: the air pressure medium system is controlled with the positioning control signal (310); starting from a state in which no rotation of the slewing gear takes place, a drive of the slewing gear is controlled by changing at least one slewing gear control variable, so that the torque generated by the drive of the slewing gear is increased (320) until a rotation of the slewing gear takes place (330); at least one actual value of the at least one slewing gear control variable and/or of a measured drive variable at which the rotation of the slewing gear begins is compared with at least one corresponding reference value (340); and, if the at least one actual value deviates by more than a predetermined tolerance from the at least one corresponding reference value, the size of the positioning control signal is changed (350); wherein in particular the adjustment and/or determination of the positioning control signal is carried out repeatedly until the at least one Actual value deviates from at least one corresponding reference value by less than the specified tolerance.

Method according to one of the Claims 4 or 6 , wherein the drive of the slewing gear is a hydraulic drive which has a slewing gear hydraulic pump (14), a motor (20) for the slewing gear hydraulic pump and a slewing gear hydraulic motor (12); wherein the at least one slewing gear control variable includes a swivel angle of the slewing gear hydraulic pump and/or a rotational speed of the motor and/or a swivel angle of the slewing gear hydraulic motor, and/or wherein the measured drive variable includes a measured pressure in a hydraulic line (16, 18) between the slewing gear hydraulic pump and the slewing gear hydraulic motor.

Procedure according to Claim 5 , wherein an adjustment and/or determination of the positioning control signal is carried out in which: the release pressure system is controlled with the positioning control signal (410); the pressure on a piston of the hydraulic holding brake is measured and a pressure gradient of the measured pressure is monitored (420); a change in the pressure gradient is detected (430) in order to determine an actual value of the pressure at which the piston moves; the actual value is compared with a corresponding reference value (440); and, if the actual value deviates from the corresponding reference value by more than a predetermined tolerance, the size of the positioning control signal is changed (460); wherein in particular the adjustment and/or determination of the positioning control signal is carried out repeatedly until the actual value deviates from the corresponding reference value by less than the predetermined tolerance.

Ventilation system for a hydraulic holding brake (22) of a rotating gear (2) of a work machine, comprising a release pressure medium system with a holding brake connection that is connectable or connected to a piston of the holding brake (22), which is designed to provide brake pressure medium at the holding brake connection in accordance with a pressure that can be adjusted by a positioning control signal, wherein the release pressure medium system has a pressure adjustment component that is controlled by the control signal; and a controller (40) that is designed to carry out the method according to one of the preceding claims.

Ventilation system according to Claim 9 , wherein the release pressure medium system has a brake valve (36) which is arranged between the holding brake connection and a pump connection or a brake hydraulic pump (32) and which can be controlled by the controller; wherein the brake valve (36) has a first switching position in which no volume flow from the pump connection or the brake hydraulic pump to the holding brake connection is possible, and a second switching position in which a volume flow from the pump connection or the brake hydraulic pump to the holding brake connection is possible.

Ventilation system according to Claim 9 or 10 wherein the pressure adjusting component includes or is a proportional pressure relief valve (38) or a proportional pressure reducing valve actuated by the positioning control signal.

Ventilation system according to Claim 9 or 10 , wherein the brake valve is proportionally or continuously adjustable between the first and the second switching position by the positioning control signal, so that the brake valve represents the pressure adjustment component.

Ventilation system according to one of the Claims 9 until 12 , wherein the release pressure system comprises a brake hydraulic pump (32).

Ventilation system according to Claim 13 , wherein the pressure adjustment component is provided between the brake hydraulic pump (32) and the holding brake connection; and/or wherein the brake hydraulic pump is adjustable, wherein the adjustment is carried out by the positioning control signal, and/or wherein the release pressure medium system has an electric motor (34) for the brake hydraulic pump, which is controllable by the positioning control signal, so that the brake hydraulic pump and/or the electric motor represents the pressure adjustment component.

Work machine having a rotating mechanism (2) which is driven by a drive of the rotating mechanism, wherein a hydraulic holding brake (22) is provided; further comprising a ventilation system according to one of the Claims 9 until 14 , wherein the holding brake connection is connected to a piston or a volume, which is limited by the piston, of the hydraulic holding brake (22).