DE19847949A1 - Driving hydraulic pump involves determining motor current torque reserve from torque-speed characteristic, driving motor according to maximum torque, envisaged hydraulic circuit load - Google Patents

Driving hydraulic pump involves determining motor current torque reserve from torque-speed characteristic, driving motor according to maximum torque, envisaged hydraulic circuit load

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Abstract

The method involves determining the magnitude of an envisaged load on the hydraulic pump, determining the current torque reserve of a motor from its torque-revolution rate characteristic and driving the motor and/or pump according to the maximum motor torque and the envisaged load on the hydraulic circuit. An Independent claim is also included for an arrangement for driving a hydraulic pump.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ansteuerung mindestens einer Hydraulikpumpe, die hydraulische Aggregate einer Baumaschine mit Druckmittel versorgt und die über einen Motor angetrieben wird, gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 8.The invention relates to a method and a device for control at least a hydraulic pump, the hydraulic units of a construction machine with pressure medium powered and powered by a motor, according to the generic terms of Claims 1 and 8 respectively.

Hydraulische Aggregate einer Baumaschine - beispielsweise Hydraulikzylinder an einem Äusleger eines Fahrzeugkranes - werden gewöhnlich über einen bordeigenen Hydraulikkreislauf mit Druckmittel versorgt. In den Hydraulikkreislauf ist eine druckerzeugende Hydraulikpumpe eingebunden, die von einem Motor - meist einem Dieselmotor - angetrieben wird.Hydraulic units of a construction machine - for example hydraulic cylinders a jib of a mobile crane - usually via an on-board crane Hydraulic circuit supplied with pressure medium. In the hydraulic circuit is one pressure-generating hydraulic pump integrated by an engine - usually one Diesel engine - is driven.

Die Ansteuerung des Motors sowie der Hydraulikpumpe erfolgt dabei in allgemein bekannter Weise über manuelle Betätigungselemente. Bei einem Fahrzeugkran wird die Drehzahl eines Motors üblicherweise über ein Gaspedal eingestellt. Sind über längere Zeiten Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit durchzuführen, so können auch zusätzliche Handgaseinsteller zum Einsatz kommen. Mit dem Betätigungselement des Motors legt der Bediener dessen Leistungsangebot fest. Durch das Einleiten der Arbeitsbewegung über ein weiteres Betätigungselement, das dem Hydraulikkreis zugeordnet ist, stellt der Bediener die Leistungsnachfrage der zu versorgenden hydraulischen Aggregate ein. Damit ist es dem Bediener möglich, bei geringeren Bewegungsgeschwindigkeiten hohe Kräfte oder Momente zu erzeugen, insbesondere um ein Feinpositionieren großer Lasten vorzunehmen. Grundsätzlich fällt die Drehzahl des Motors ab, wenn ihm durch die Hydraulikpumpe Leistung abgefordert wird. Ist dieser Abfall zu hoch, d. h. findet der Abfall im absteigenden Ast der Drehmomentenkennlinie des Motors statt, kann es im ungünstigen Fall zum Abwürgen des Motors kommen. Um dieses zu verhindern, wird bei einigen Baumaschinen - insbesondere bei Baggern - eine sogenannte Grenzlastregelung eingesetzt. Die Grenzlastregelung reduziert die Leistungsnachfrage der hydraulischen Aggregate durch Eingriff in die Verstellung der Hydraulikpumpe, bevor der Motor einen unzulässigen Drehzahlabfall erfährt, d. h. die Grenzlastregelung paßt die Leistungsnachfrage an das vom Bediener eingestellte Leistungsangebot an.The motor and the hydraulic pump are generally controlled known manner via manual actuators. With a mobile crane the speed of an engine is usually set using an accelerator pedal. Are about to carry out movements at constant speed for longer periods, see above additional hand throttle adjusters can also be used. With the The operator controls the engine's range of services. By initiating the work movement via another actuator, the is assigned to the hydraulic circuit, the operator sends the performance request to supplying hydraulic units. This enables the operator to to generate high forces or moments at lower movement speeds, especially for fine positioning of large loads. Basically the speed of the engine drops when it is powered by the hydraulic pump is requested. If this drop is too high, i. H. the waste finds in the descending branch the torque characteristic of the motor instead, it can in the worst case The engine stalls. To prevent this, some  Construction machines - especially for excavators - a so-called limit load regulation used. The limit load control reduces the power demand of the hydraulic Aggregates by engaging the adjustment of the hydraulic pump before the engine experiences an impermissible drop in speed, d. H. the limit load regulation fits the Performance demand to the range of services set by the operator.

Das bekannte Verfahren zur Grenzlastregelung weist jedoch die Problematik auf, daß eine vorhandene Leistungsreserve des Motors, also die Tatsache, daß der Motor noch nicht sein maximales Drehmoment erreicht hat, hier nicht berücksichtigt wird. Die Grenzlastregelung beeinflußt lediglich die Ansteuerung der Hydraulikpumpe. Es bleibt damit dem Bediener überlassen, über die insbesondere akustisch wahrnehmbare aktuelle Drehzahl des Motors einen Rückschluß über dessen Leistungsreserve oder analog über dessen Drehmomentreserve zu ziehen. Dadurch ergibt sich ein mangelnder Bedienungskomfort. Da eine Drehzahlsteigerung bei Motoren im hohen Drehzahlbereich nicht grundsätzlich eine Erhöhung der Leistung bzw. des Drehmomentes nach sich zieht, sind dafür Erfahrungen des Bedieners über die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie (M-n-Kennlinie) des Motors erforderlich. Dieser Einflußfaktor führt zu einer unstetigen Leistungsausnutzung des Pumpe-Motor- Systems.The known method for limit load control has the problem that an existing power reserve of the engine, i.e. the fact that the engine has not yet reached its maximum torque, is not taken into account here. The Limit load control only affects the control of the hydraulic pump. It stays thus left to the operator, in particular through the acoustically perceptible current speed of the motor a conclusion about its power reserve or similarly to draw over its torque reserve. This results in a lack of ease of use. Because an increase in engine speed in high Speed range does not fundamentally increase the power or the Torque is the operator's experience of the Torque-speed characteristic (M-n characteristic) of the motor required. This Influencing factor leads to inconsistent performance of the pump-motor Systems.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ansteuerung für eine Motor- Hydraulikpumpen-Anordnung bei einer Baumaschine zu schaffen, die sich durch eine präzise Abstimmung zwischen dem Leistungsangebot des Motors und der Leistungsnachfrage der Hydraulikpumpe auszeichnet und eine leichtere Bedienung gestattet.It is the object of the present invention to control a motor To create hydraulic pump arrangement in a construction machine, which is characterized by a precise coordination between the range of services offered by the engine and the Performance demand of the hydraulic pump and easier operation allowed.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine Ansteuereinrichtung gemäß Patentanspruch 8 gelöst.The object is achieved by a method according to claim 1 and by a Control device according to claim 8 solved.

Zur Ansteuerung eines Motor-Pumpe-Systems werden erfindungsgemäß die folgenden Verfahrensschritte durchlaufen:
Zuerst wird die Leistungsnachfrage, d. h. der Betrag einer beabsichtigten Belastung der Hydraulikpumpe - beispielsweise über das zugeordnete Betätigungselement - ermittelt. Dann wird anhand der M-n-Kennlinie des Motors die Drehmomentreserve des Motors berechnet. Schließlich wird je nach vorhandener Drehmomentreserve des Motors und unter Berücksichtigung seines maximalen Drehmoments sowie unter Berücksichtigung der beabsichtigten Belastung des Hydraulikkreises der Motor und/oder die Hydraulikpumpe angesteuert.According to the invention, the following method steps are carried out to control a motor-pump system:
First, the demand for power, ie the amount of an intended load on the hydraulic pump is determined, for example via the assigned actuating element. Then the torque reserve of the engine is calculated based on the Mn characteristic of the engine. Finally, depending on the available torque reserve of the motor and taking into account its maximum torque and taking into account the intended load on the hydraulic circuit, the motor and / or the hydraulic pump is activated.

Das erfindungsgemäße Verfahren wirkt damit ohne auf zusätzliche Informationen in Form von Erfahrungen des Bedieners angewiesen zu sein, auf die Ansteuerung des Motors und der Hydraulikpumpe ein. Die Berechnung der Drehmomentreserve des Motors im Lastfall verhindert eine Fehleinschätzung des Bedieners und sorgt insoweit für eine optimale Ausnutzung des Leistungsvermögens des Motor-Pumpen-Systems. Eine beabsichtigte Belastung der Hydraulikpumpe wird erst dann von ihrem Betätigungselement an die Hydraulikpumpe durchgesteuert, wenn durch den Leistungsvergleich klar ist, daß der Motor die Belastung verkraften wird, wobei erforderlichenfalls auch auf das Leistungsangebot des Motors Einfluß genommen werden kann.The method according to the invention thus acts without additional information Form of experience of the operator to be dependent on the control of the Motors and the hydraulic pump. The calculation of the torque reserve of the Motors in the event of a load prevents the operator from misjudging and thus ensures for optimal use of the performance of the motor-pump system. An intended load on the hydraulic pump is only then from its Actuator controlled by the hydraulic pump when through the Performance comparison it is clear that the motor will be able to cope with the load if necessary also influenced the range of services of the engine can be.

Vorzugsweise wird dabei im Falle einer ausreichenden Drehmomentreserve des Motors zur Erbringung einer beabsichtigt höheren Belastung der Hydraulikpumpe der Betrag der mit dem Betätigungselement gewählten Belastung unmittelbar an die Hydraulikpumpe durchgesteuert.Preferably, in the case of a sufficient torque reserve Motors intended to provide a higher load on the hydraulic pump Amount of the load selected with the actuator directly to the Hydraulic pump controlled.

Im Falle einer ungenügenden Drehmomentreserve des-Motors zur Erbringung der beabsichtigt höheren Belastung der Hydraulikpumpe und wenn das maximale Drehmoment des Motors nicht erreicht ist, wird vorteilhafter Weise das Drehmoment des Motors über eine Drehzahlsteuerung zuerst erhöht, ehe der Betrag der mit dem Betätigungselement gewählten Belastung letztlich an die Hydraulikpumpe durchgesteuert wird.In the event of an insufficient torque reserve of the engine to provide the intends higher load on the hydraulic pump and when the maximum Torque of the engine is not reached, the torque is advantageously the engine via a speed control first, before the amount with the Actuator selected load ultimately to the hydraulic pump is controlled.

Genügt die Drehmomentreserve des Motors nicht, um die beabsichtigt höhere Belastung der Hydraulikpumpe zu erbringen und wenn gleichfalls das maximale Drehmoment des Motors bereits erreicht ist, wird in vorteilhafter Weise die beabsichtigt höhere Belastung der Hydraulikpumpe nicht umgesetzt.If the torque reserve of the engine is insufficient, the intended higher one To load the hydraulic pump and if also the maximum Torque of the engine has already been reached, the intended higher load on the hydraulic pump not implemented.

Vorzugsweise kann die M-n-Kennlinie des Motors aus seinen aktuellen Betriebsparametern unmittelbar berechnet werden und zur Ermittlung der Drehmomentreserve des Motors bereitgestellt werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, daß die M-n-Kennlinie des Motors in einer Speichereinheit fest gespeichert wird, da diese mit dem Typ des Motors festgelegt ist.The M-n characteristic curve of the motor can preferably be derived from its current one Operating parameters are calculated immediately and to determine the  Torque reserve of the engine can be provided. Alternatively, it is possible that the M-n characteristic of the motor is permanently stored in a memory unit because it is determined by the type of engine.

Eine weitere, das Verfahren zur Ansteuerung verbessernde Maßnahme sieht vor, daß der Betrag der beabsichtigten Erhöhung der Förderleistung der Hydraulikpumpe mit einer zumindest dem Zeitbedarf eine Drehzahländerung des Motors entsprechenden zeitlichen Verzögerung an die Hydraulikpumpe durchgesteuert wird. Damit wird dem Motor ausreichend Zeit gegeben, die er benötigt, um seine Drehzahl dem Belastungsfall anzupassen, ehe die Belastung durch die Hydraulikpumpe erfolgt. Diese zeitliche Verzögerung kann durch eine durchschnittliche Zeitkonstante oder in Form eines Regelkreises realisiert werden.Another measure that improves the method for control provides that the amount of the intended increase in the delivery rate of the hydraulic pump a speed change of the motor corresponding at least to the time required time delay to the hydraulic pump is controlled. So that will Given enough time for the motor to rev its speed Adjust load case before the hydraulic pump loads. This time delay can be determined by an average time constant or in Form of a control loop can be realized.

Die gestellte Aufgabe wird neben dem vorstehend beschriebenen Verfahren auch mittels einer Ansteuereinrichtung gelöst, bei der eine Sensoreinheit eine zu erwartende Belastung des Motors durch die Hydraulikpumpe erfaßt. Eine nachgeschaltete Vergleichereinheit vergleicht das erfaßte Belastungssignal mit der aktuellen Drehmomentreserve des Motors anhand seiner M-n-Kennlinie, eine nachgeschaltete Ansteuereinheit nimmt ausgehend vom Vergleichsergebnis über eine Drehzahlbeeinflussung auf das Drehmoment des Motors entsprechend der zu erwartenden Belastung durch die Hydraulikpumpe sowie auch auf die Förderleistung der Hydraulikpumpe Einfluß.In addition to the method described above, the task is also solved by means of a control device in which a sensor unit one expected load on the engine is detected by the hydraulic pump. A downstream comparator unit compares the detected load signal with the current torque reserve of the engine based on its M-n characteristic, one downstream control unit takes on the basis of the comparison result Speed influence on the torque of the motor according to the expected load from the hydraulic pump and also on the delivery rate the hydraulic pump influence.

Vorzugsweise erfolgt die Erfassung der zu erwartenden Belastung durch die Hydraulikpumpe durch Messung - beispielsweise des Verstellweges - an dem der Hydraulikpumpe zugeordneten Betätigungselement.The expected load is preferably recorded by the Hydraulic pump by measuring - for example the adjustment path - on which the Hydraulic pump associated actuator.

Da die M-n-Kennlinie des Motors mit dem verwendeten Motortyp feststeht, kann diese wie bereits erwähnt in einer Speichereinheit fest hinterlegt werden. Gegenüber einer ebenfalls möglichen unmittelbaren Berechnung der M-n-Kennlinie reduziert die Verwendung einer Speichereinheit den Bauteilaufwand für die Ansteuereinrichtung.Since the M-n characteristic curve of the motor is fixed with the motor type used, it can as already mentioned, can be permanently stored in a storage unit. Opposite one the possible direct calculation of the M-n characteristic curve also reduces the Use of a storage unit the component expense for the control device.

Die vorstehend beschriebene selbsttätige Ansteuereinrichtung kann neben einer herkömmlichen manuellen Betätigung für den Motor sowie für die Hydraulikpumpe vorgesehen werden. The automatic control device described above can in addition to a conventional manual actuation for the engine and for the hydraulic pump be provided.  

Vorzugsweise ist zumindest zwischen dem Motor einerseits und der Vergleichereinheit sowie der Ansteuereinheit andererseits ein Bussystem für einen bidirektionalen Datenaustausch - beispielsweise ein CAN-Bus - vorgesehen. Damit sind Daten bidirektional übertragbar. Der Datenaustausch in einem solchen offenen Kommunikationssystem, wie zum Beispiel dem CAN-Bus mit CAL-Protokoll (CAN Application Layer) ermöglicht die herstellerneutrale Einbeziehung von Baugruppensteuerungen und -regelungen und bietet umfangreiche Sicherheits- und Kontrollmechanismen. CAL stellt außerdem Funktionen zur automatischen Erkennung sowie Konfigurierung der Busteilnehmer zur Verfügung. Voraussetzung ist, daß die Bus-Teilnehmer - beispielsweise der verwendete Motor - dem CAL-Protokoll-Standard entsprechen. In Richtung Motor können dann dessen Ansteuerdaten (Drehzahlinformationen) übertragen werden. In Richtung Vergleichereinheit sowie Ansteuereinheit werden Kennliniendaten des Motors übertragen.Preferably, at least between the motor on the one hand and the Comparator unit and the control unit, on the other hand, a bus system for one bidirectional data exchange - for example a CAN bus - is provided. In order to data can be transmitted bidirectionally. The data exchange in such an open Communication system, such as the CAN bus with CAL protocol (CAN Application Layer) enables the manufacturer-neutral inclusion of Module controls and regulations and offers extensive safety and Control mechanisms. CAL also provides automatic detection functions as well as configuration of the bus participants. The prerequisite is that the Bus participants - for example the motor used - the CAL protocol standard correspond. The control data can then be sent to the motor (Speed information) are transmitted. Towards the comparator unit as well Control unit data of the motor are transmitted.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further measures improving the invention are described below with the description of a preferred embodiment of the invention using the Figures shown in more detail. It shows:

Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Ansteuerung des Motors sowie der Hydraulikpumpe und Fig. 1 is a flowchart illustrating a method for controlling the motor and the hydraulic pump and

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ansteuereinrichtung eines Motor-Pumpen- Systems, wobei die M-n-Kennlinie des Motors hier unmittelbar berechnet wird. Fig. 2 is a block diagram of a control device of a motor-pump system, the Mn characteristic of the motor is calculated here directly.

Beim Verfahren zur Ansteuerung eines Motor-Pumpe-Systems einer Baumaschine nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 1 wird zuerst die beabsichtigte Belastung der Hydraulikpumpe eingemessen. Das Einmessen erfolgt durch Ermittlung eines Wegsignals an einem hier nicht dargestellten Betätigungselement. Der gemessene Wert wird gemeinsam mit den Daten über die M-n-Kennlinie des Motors weiterverarbeitet. Anhand dieser beiden Eingangswerte wird festgestellt, ob der Motor noch eine Drehmomentreserve hat. Die Entscheidung wird aufgrund der aktuellen Motordrehzahl und der zu erwartenden Drückung der Motordrehzahl bei Beaufschlagung mit der beabsichtigten Belastung des Motors durch die Hydraulikpumpe anhand des Kennlinienverlaufes des Motors getroffen. Sollte diese Berechnung zu dem Ergebnis kommen, daß für die beabsichtigte Belastung keine kritische Drückung der Motordrehzahl erfolgen wird, d. h. daß der Motor für den beabsichtigten Belastungsfall noch genügend Drehmomentreserve oder Leistungsreserve besitzt, so wird das Signal der eingemessenen beabsichtigten Belastung an die Hydraulikpumpe durchgesteuert.In the method for controlling a motor-pump system of a construction machine according to the flow chart according to FIG. 1, the intended load on the hydraulic pump is first measured. The measurement is carried out by determining a path signal on an actuating element, not shown here. The measured value is processed together with the data on the Mn characteristic of the motor. These two input values are used to determine whether the engine still has a torque reserve. The decision is made on the basis of the current engine speed and the expected pressure of the engine speed when the intended loading of the engine by the hydraulic pump is based on the characteristic curve of the engine. If this calculation comes to the result that there is no critical pressure of the engine speed for the intended load, i.e. that the motor still has sufficient torque reserve or power reserve for the intended load, the signal of the measured intended load is sent to the hydraulic pump.

Sollte die Berechnung der Drehmomentreserve jedoch zu dem Ergebnis kommen, daß der Motor nicht über genügend Drehmomentreserve für die beabsichtigte Belastung verfügt, so wird geprüft, ob das maximale Drehmoment des Motors bei der vorliegenden aktuellen Drehzahl bereits erreicht ist. Diese Berechnung erfolgt mit Hilfe der M-n-Kennlinie des Motors und seiner aktuellen Drehzahl. Ist das maximale Drehmoment des Motors noch nicht erreicht, d. h. ist der Motor noch nicht an seiner Leistungsgrenze angelangt, so wird dessen Leistung über eine Drehzahlerhöhung gesteigert. Danach erfolgt dann die Durchsteuerung der beabsichtigten Belastung an die Hydraulikpumpe. Das Verfahren nimmt hier also sowohl auf die Ansteuerung des Motors als auch auf die Ansteuerung der Hydraulikpumpe Einfluß.However, if the calculation of the torque reserve comes to the result, that the engine does not have sufficient torque reserve for the intended Load, it is checked whether the maximum torque of the motor at the present current speed has already been reached. This calculation is done with the help the M-n characteristic of the motor and its current speed. Is the maximum Torque of the engine has not yet been reached, d. H. the engine is not yet on his When the performance limit is reached, its performance is increased by increasing the speed increased. Then the intended load is controlled the hydraulic pump. The method therefore takes control of both Motor as well as the control of the hydraulic pump influence.

Sollte jedoch bei einer ungenügenden Drehmomentreserve des Motors dessen Drehmoment nicht weiter steigerbar sein, so tritt der Grenzlastfall ein, d. h. die beabsichtigte Belastung wird an die Hydraulikpumpe nicht weitergegeben.However, if the engine's torque reserve is insufficient Torque cannot be increased further, the limit load case occurs, i. H. the The intended load is not passed on to the hydraulic pump.

Im Blockschaltbild gemäß Fig. 2 treibt ein Motor 1 über eine Welle 2 eine Hydraulikpumpe 3 an. Die Hydraulikpumpe 3 liefert an einen Anschluß 4 Druckmittel zum Betrieb von in der Figur nicht weiter dargestellten hydraulischen Aggregaten einer Baumaschine.In the block diagram according to FIG. 2, a motor 1 drives a hydraulic pump 3 via a shaft 2 . The hydraulic pump 3 supplies pressure medium to a connection 4 for operating hydraulic units of a construction machine, which are not shown in the figure.

Zur manuellen Ansteuerung ist der Motor 1 mit einem Betätigungselement 5 und die Hydraulikpumpe 3 mit einem Betätigungselement 6 ausgestattet. In Ergänzung der manuellen Ansteuerbarkeit des Motor-Pumpe-Systems ist eine selbsttätige Ansteuerung vorgesehen.For manual control, the motor 1 is equipped with an actuating element 5 and the hydraulic pump 3 with an actuating element 6 . In addition to the manual control of the motor-pump system, automatic control is provided.

Zu diesem Zwecke erfaßt eine Sensoreinheit 7 durch Messung der Position des der Hydraulikpumpe 3 zugeordneten Betätigungselementes 6 die zu erwartende Belastung des Motors 1 bei Veränderung der Position des Betätigungselementes 6. Der Meßwert wird einer nachfolgenden Vergleichereinheit 8 zugeführt, die unter Mitberücksichtigung von eingangsseitig zugeführten Motorkenndaten ermittelt, ob die Drehmomentreserve des Motors 3 für die beabsichtigte Belastung ausreicht. Das Ergebnis wird einer darauffolgenden Ansteuereinheit 9 zugeführt. Die Ansteuereinheit 9 nimmt entsprechend dem Vergleichsergebnis über eine Drehzahlbeeinflussung auf das Drehmoment des Motors 1 Einfluß. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Ansteuereinheit 9 auch auf die Förderleistung der Hydraulikpumpe 3 Einfluß nehmen kann. Damit ist es möglich, daß eine über das Betätigungselement 6 eingestellte Erhöhung der Förderleistung der Hydraulikpumpe 3 (Leistungsnachfrage) erst dann an die Hydraulikpumpe 3 durchgesteuert wird, wenn klar ist, daß der Motor 1 die in dem speziellen Lastfall zu erwartende Drückung bewältigen kann. Gegebenenfalls wird auf das Leistungsangebot des Motors 1 durch Beeinflussung dessen Drehmoments über eine Drehzahlerhöhung eingewirkt.For this purpose, a sensor unit 7 detects the expected load on the engine 1 when the position of the actuating element 6 changes by measuring the position of the actuating element 6 associated with the hydraulic pump 3 . The measured value is fed to a subsequent comparator unit 8 , which determines whether the torque reserve of the motor 3 is sufficient for the intended load, taking into account motor characteristic data supplied on the input side. The result is fed to a subsequent control unit 9 . The control unit 9 influences the torque of the engine 1 in accordance with the comparison result by influencing the speed. It is also provided that the control unit 9 can also influence the delivery capacity of the hydraulic pump 3 . It is thus possible that an increase in the delivery rate of the hydraulic pump 3 (demand for power) set via the actuating element 6 is only controlled to the hydraulic pump 3 when it is clear that the motor 1 can cope with the pressure to be expected in the special load case. If necessary, the range of services of engine 1 is influenced by influencing its torque by increasing the speed.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist für den bidirektionalen Datenaustausch zwischen dem Motor und der Ansteuereinrichtung ein Bus- Kommunikationssystem in Form eines CAN-Busses vorgesehen.In the embodiment described above is for the bidirectional Data exchange between the motor and the control device a bus Communication system provided in the form of a CAN bus.

Die Erfindung ermöglicht insgesamt eine präzise und effektive Ansteuerung eines Motor-Pumpe-Systems von Baumaschinen und trägt insoweit auch zu einem sparsamen Umgang mit der Antriebsenergie bei.Overall, the invention enables a precise and effective control of a Motor-Pump-System of construction machines and contributes to one economical use of drive energy.

Claims (13)

1. Verfahren zur Ansteuerung mindestens einer Hydraulikpumpe (3), die hydraulische Aggregate einer Baumaschine mit Druckmittel versorgt, und die über einen Motor (1) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden:
  • 1. der Betrag einer beabsichtigten Belastung der Hydraulikpumpe (3) wird ermittelt;
  • 2. anhand der M-n-Kennlinie des Motors (1) wird die aktuelle Drehmomentreserve des Motors (1) ermittelt;
  • 3. je nach vorhandener Drehmomentreserve des Motors (1) und unter Berücksichtigung seines maximalen Drehmomentes sowie unter Berücksichtigung der beabsichtigten Belastung des Hydraulikkreises wird der Motor (1) und/oder die Hydraulikpumpe (3) angesteuert.
1. A method for controlling at least one hydraulic pump ( 3 ) which supplies hydraulic units of a construction machine with pressure medium and which is driven by a motor ( 1 ), characterized in that the following method steps are carried out:
  • 1. the amount of an intended load on the hydraulic pump ( 3 ) is determined;
  • 2. based on the Mn characteristic of the engine (1) determines the current torque reserve of the engine (1);
  • 3. depending on the available torque reserve of the motor ( 1 ) and taking into account its maximum torque and taking into account the intended load on the hydraulic circuit, the motor ( 1 ) and / or the hydraulic pump ( 3 ) is controlled.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer ausreichenden Drehmomentreserve des Motors (1) zur Erbringung einer beabsichtigt höheren Belastung der Hydraulikpumpe (3) der Betrag der mit dem Betätigungselement (6) gewählten Belastung unmittelbar an die Hydraulikpumpe (3) durchgesteuert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the case of a sufficient torque reserve of the motor ( 1 ) for providing an intended higher load on the hydraulic pump ( 3 ) the amount of the load selected with the actuating element ( 6 ) directly to the hydraulic pump ( 3 ) is controlled. 3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer ungenügenden Drehmomentreserve des Motors (1) zur Erbringung der beabsichtigt höheren Belastung der Hydraulikpumpe (3) und wenn das maximale Drehmoment des Motors (1) noch nicht erreicht ist, das Drehmoment des Motors (1) über eine Drehzahlsteigerung zuerst erhöht wird, ehe der Betrag der mit dem Betätigungselement (6) gewählten Belastung an die Hydraulikpumpe (3) durchgesteuert wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the event of an insufficient torque reserve of the motor ( 1 ) to provide the intended higher load on the hydraulic pump ( 3 ) and if the maximum torque of the motor ( 1 ) has not yet been reached, the Torque of the motor ( 1 ) is first increased via an increase in speed before the amount of the load on the hydraulic pump ( 3 ) selected with the actuating element ( 6 ) is controlled. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer ungenügenden Drehmomentreserve des Motors (1) zur Erbringung der beabsichtigt höheren Belastung der Hydraulikpumpe (3) und wenn das maximale Drehmoment des Motors (1) bereits erreicht ist, die beabsichtigt höhere Belastung der Hydraulikpumpe (3) nicht umgesetzt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the event of an insufficient torque reserve of the motor ( 1 ) to provide the intended higher load on the hydraulic pump ( 3 ) and when the maximum torque of the motor ( 1 ) has already been reached, the intended higher load on the hydraulic pump ( 3 ) is not implemented. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die M-n-Kennlinie des Motors (1) aus seinen aktuellen Betriebsparametern unmittelbar berechnet wird und zur Ermittlung der Drehmomentreserve des Motors (1) bereitgestellt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Mn characteristic of the motor ( 1 ) is calculated directly from its current operating parameters and is provided for determining the torque reserve of the motor ( 1 ). 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die M-n-Kennlinie des Motors (1) in einer Speichereinheit fest gespeichert wird und zur Ermittlung der Drehmomentreserve des Motors (1) bereitgestellt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Mn characteristic of the motor ( 1 ) is permanently stored in a memory unit and is provided for determining the torque reserve of the motor ( 1 ). 7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der beabsichtigten Erhöhung der Förderleistung der Hydraulikpumpe (3) mit einer mindestens dem Zeitbedarf der Drehzahländerung des Motors (1) entsprechenden zeitlichen Verzögerung an die Hydraulikpumpe (3) durchgesteuert wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the amount of the intended increase in the delivery rate of the hydraulic pump ( 3 ) with at least the time required for changing the speed of the motor ( 1 ) corresponding time delay to the hydraulic pump ( 3 ) is controlled. 8. Einrichtung zur Ansteuerung mindestens einer über ein manuelles Betätigungselement (6) beeinflußbaren Hydraulikpumpe (3) einer Baumaschine, wobei die Hydraulikpumpe mindestens ein hydraulisches Aggregat mit Druckmittel versorgt und mit einem Motor (1) als Antrieb ausgestattet ist, der ebenfalls über ein manuelles Betätigungselement (5) beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinheit (7) eine zu erwartende Belastung des Motors (1) durch die Hydraulikpumpe (3) erfaßt und daß eine nachgeschaltete Vergleichereinheit (8) das erfaßte Belastungssignal mit der aktuellen Drehmomentreserve des Motors (1) anhand seiner M-n-Kennlinie vergleicht, wobei eine nachgeschaltete Ansteuereinheit (9) ausgehend vom Vergleichsergebnis über eine Drehzahlbeeinflussung auf das Drehmoment des Motors (1) entsprechend der zu erwartenden Belastung durch die Hydraulikpumpe (3) und/oder auf die Förderleistung der Hydraulikpumpe (3) Einfluß nimmt.8. Device for controlling at least one hydraulic pump ( 3 ) of a construction machine which can be influenced via a manual actuating element ( 6 ), the hydraulic pump supplying at least one hydraulic unit with pressure medium and being equipped with a motor ( 1 ) as a drive, which is also via a manual actuating element ( 5 ) can be influenced, characterized in that a sensor unit ( 7 ) detects an expected load on the motor ( 1 ) by the hydraulic pump ( 3 ) and that a downstream comparator unit ( 8 ) detects the detected load signal with the current torque reserve of the motor ( 1 ) on the basis of its Mn characteristic curve, whereby a downstream control unit ( 9 ), based on the comparison result, influences the speed of the motor ( 1 ) according to the load to be expected from the hydraulic pump ( 3 ) and / or the delivery rate of the hydraulic pump ( 3 ) Influences. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der zu erwartenden Belastung durch die Hydraulikpumpe (3) durch Messung an dem ihr zugeordneten Betätigungselement (6) erfolgt.9. Device according to claim 8, characterized in that the detection of the expected load by the hydraulic pump ( 3 ) by measurement on the actuating element ( 6 ) assigned to it. 10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die M-n-Kennlinie des Motors (1) in einer permanenten Speichereinheit hinterlegt ist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Mn characteristic of the motor ( 1 ) is stored in a permanent storage unit. 11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Motor (1) zum Antrieb der Hydraulikpumpe (3) ein Dieselmotor zum Einsatz kommt.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a diesel engine is used as the motor ( 1 ) for driving the hydraulic pump ( 3 ). 12. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als manuelles Betätigungselement (5 bzw. 6) für den Motor (1) und/oder die Hydraulikpumpe (3) ein Handgashebel oder ein Gaspedal vorgesehen ist. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a manual accelerator or an accelerator pedal is provided as a manual actuating element ( 5 or 6 ) for the motor ( 1 ) and / or the hydraulic pump ( 3 ). 13. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem Motor (1) einerseits und der Vergleichereinheit (8) sowie der Ansteuereinheit (9) andererseits ein Bussystem für einen bidirektionalen Datenaustausch vorgesehen ist.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a bus system for bidirectional data exchange is provided at least between the motor ( 1 ) on the one hand and the comparator unit ( 8 ) and the control unit ( 9 ) on the other hand.
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