DE3822172C2 - Verfahren zum Schutz eines Hydraulikkreislaufes vor Überlastung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Hydraulikkreislaufes vor Überlastung, in dem mindestens ein elektro-hydraulisches Ventil durch einen Stellmagneten angesteuert und mindestens eine Axialkolbenmaschine im Hubvolumen verstellt wird.

In Hydraulikkreisläufen kann es aus verschiedenen Gründen zu einer Überlastung des gesamten Systems kommen, beispielsweise wenn ein durch ein hydrostatisches Getriebe angetriebenes Fahrzeug über den Antriebsmotor und das Getriebe abgebremst wird und die vom Antriebsmotor aufnehmbare Schleppleistung geringer ist als die während des Bremsvorganges entstehende Bremsleistung. Dies kann dann der Fall sein, wenn ein solches Fahrzeug bergab fährt und ausschließlich über den Antriebsmotor abgebremst werden soll, sich die Geschwindigkeit infolge des Eigengewichtes des Fahrzeuges und der Steilheit des Berges trotz zurückgenommenen Gaspedals aber nicht verringert. Es gibt dann die Möglichkeit, wenn vorhanden, eine zusätzliche Bremse, zum Beispiel die Radbremse, zu betätigen oder im Hydraulikkreislauf angeordnete Drosselventile einzuschalten, die die Bremsleistung durch Drosselung des Volumenstroms des umlaufenden Hydraulikmediums in Wärme umwandeln, wobei dann die Antriebsmaschine vom hydrostatischen Getriebe abgekoppelt sein kann. Die erstgenannte Möglichkeit setzt voraus, daß der Fahrer die Zusatzbremse betätigt, weil er sich der Folgen bewußt ist, die aus der Unterlassung entstehen. Die letztgenannte Möglichkeit birgt die Gefahr in sich, daß nach einer gewissen Zeit der Hydraulikkreislauf überlastet wird und infolge dessen schwerwiegende Schäden auftreten können.

Aus der DE 24 53 052 A1 ist eine hydraulische Anlage mit einer Hydropumpe und einem Hydromotor bekannt, wobei in der Druckleitung zwischen der Hydropumpe und dem Hydromotor als Überlastschutz ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Am Druckbegrenzungsventil ist sowohl eingangs- als auch ausgangsseitig ein Temperaturmeßorgan angeordnet, das die jeweilige Temperatur des Hydraulikmediums erfaßt. Übersteigt eine oder beide der gemessenen Temperaturen des Hydraulikmediums einen vorgegebenen Temperatursollwert, wird die hydraulische Anlage abgeschaltet oder die Last vermindert, indem beispielsweise das Hubvolumen der Hydropumpen vermindert wird. Bei einer Überlastung der hydraulischen Anlage werden somit der Überlastung entgegenwirkende Maßnahmen eingeleitet. Zur Feststellung einer Überlastung wird hierzu die Temperatur des hydraulischen Mediums direkt erfaßt und mit einem eingestellten Temperatursollwert verglichen. Bei dieser hydraulischen Anlage ist nachteilig, daß zum Erfassen einer Überlastung des hydraulischen Kreislaufes mehrere Temperaturmeßorgane oder Temperaturschalter notwendig sind, die die Temperatur des Hydraulikmediums erfassen und mit mindestens einem Vergleichsorgan in Wirkverbindung stehen. Dadurch entsteht ein hoher baulicher Aufwand für die Erfassung eines Überlastungszustandes der hydraulischen Anlage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem eine Überlastung des Hydraulikkreislaufes mit geringem Bauaufwand rechtzeitig erkannt wird, um geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Schutz eines Hydraulikkreislaufes vor Überlastung gelöst, in dem mindestens ein elektro­ hydraulisches Ventil durch einen Verstellmagneten angesteuert und mindestens eine Axialkolbenmaschine im Hubvolumen verstellt wird, wobei der elektrische Widerstand des Stellmagneten fortlaufend gemessen und einer Vergleichseinheit in einem elektrischen Steuer- und Regelsystem zugeführt wird und bei Überschreiten eines einer bestimmten Temperatur des Hydraulikmediums entsprechenden vorgegebenen Grenzwiderstandes vom Steuer- und Regelsystem der Überlastung entgegenwirkende Maßnahmen eingeleitet werden.

Durch dieses Verfahren wird die Temperatur des Hydraulikmediums durch Messung des infolge Fremdaufheizung sich erhöhenden Widerstandes des Verstellmagneten im hydraulischen Antrieb erfaßt und als Maß für den Überlastungsgrad des Hydraulikkreislaufes herangezogen, die Ursache der Überlastung spielt dabei zunächst keine Rolle. Der Widerstand kann aus den in einem vorhandenen elektrischen Steuer- und Regelsystem ohnehin vorliegenden Größen Spannung und Strom leicht ermittelt werden. Zusätzliche Bauelemente und Leitungen werden daher nicht benötigt.

Die Einbindung des Meßverfahrens kann sowohl in analoge als auch in digitale Steuerungen erfolgen, wobei bevorzugt Mikroprozessorsysteme zum Einsatz kommen können. Wenn eine Überlastung festgestellt ist, können durch das Steuer- und Regelsystem Maßnahmen zur Belastungsherab­ setzung veranlaßt werden, beispielsweise eine Verringerung des Fördervolumens einer Verstellpumpe oder das automatische Inkrafttreten einer Zusatzbremse.

Die Erfassung der Temperatur durch Widerstandsmessung ist an sich bekannt. Eine besonders vorteilhafte Anwendung des Verfahrens ist bei elektronisch gesteuerten Hydrauliksystemen in Baggern gegeben, denn hier besteht infolge der vielfältigen Einsatzbereiche besonders oft die Gefahr einer Überlastung der Maschine.

Claims (2)

1. Verfahren zum Schutz eines Hydraulik­ kreislaufes vor Überlastung, in dem mindestens ein elektro-hydraulisches Ventil durch einen Verstellmagneten angesteuert und mindestens eine Axialkolbenmaschine im Hubvolumen ver­ stellt wird, wobei der elektrische Widerstand des Verstellmagneten fortlaufend gemessen und einer Vergleichseinheit in einem elektrischen Steuer- und Regelsystem zugeführt wird und bei Über­ schreiten eines einer bestimmten Temperatur des Hydraulik­ mediums entsprechenden vorgegebenen Grenzwiderstandes vom Steuer- und Regelsystem der Überlastung entgegen­ wirkende Maßnahmen eingeleitet werden.

2. Anwendung des Verfahrens auf elektronisch gesteuerte Hydrauliksysteme in Baggern.