EP3976889B1 - Hydrostatisches hubwerk, mobile arbeitsmaschine damit, und verfahren zur lastermittlung am hubwerk - Google Patents

Hydrostatisches hubwerk, mobile arbeitsmaschine damit, und verfahren zur lastermittlung am hubwerk Download PDF

Info

Publication number
EP3976889B1
EP3976889B1 EP20727277.4A EP20727277A EP3976889B1 EP 3976889 B1 EP3976889 B1 EP 3976889B1 EP 20727277 A EP20727277 A EP 20727277A EP 3976889 B1 EP3976889 B1 EP 3976889B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
load
lifting
function
profile
lifting unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20727277.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3976889A1 (de
Inventor
Egor ERET
Frank Bender
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3976889A1 publication Critical patent/EP3976889A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3976889B1 publication Critical patent/EP3976889B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/422—Drive systems for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a hydrostatic hoist for a mobile work machine according to the preamble of claim 1, a mobile work machine with the hoist according to claim 11, and a method for determining the load on the hoist according to claim 12.
  • Hoists of mobile machines are equipped with a bucket, a fork or a grapple, for example.
  • a machine designed as a front loader has a bucket as a hoist, which is tiltably mounted on a boom. This is generally connected to a boom cylinder, with another cylinder being provided for operating a tilt lever of the bucket.
  • Such a device is in WO2017/186247A1 disclosed.
  • a pressure in the boom or lifting cylinder is a measure of the load that the bucket is carrying, so all conventional lifting devices and methods are based on its detection.
  • the pressure varies with the position of the bucket due to the changing kinematic position or attitude.
  • At least one position sensor is conventionally installed, which can be used to record the kinematic position and, together with the pressure measurement, to determine the load.
  • Several such sensors increase accuracy and reliability.
  • the disadvantage is the comparatively high outlay on the device for the position sensor(s).
  • the position sensor(s) fail, there is a risk of the load determination failing.
  • a simpler solution in terms of device technology provides a contact sensor that switches when a predetermined kinematics position is reached. The operator must specifically control this with the hoist so that the load can be determined. In the predetermined and therefore known kinematics position, the load can then be determined together with the pressure measurement.
  • the invention is based on the tasks of creating a hoist for a mobile work machine with simplified load determination, a mobile work machine with it and a method with simplified load determination on the hoist.
  • the first object is achieved by a hydrostatic lifting gear according to claim 1, the second object by a mobile work machine with the features of claim 11 and the third object by a method according to claim 12.
  • a hydrostatic lifting gear for a mobile work machine has at least one actuator, in particular a hydraulic cylinder, from which a load pickup can be articulated or articulated directly or indirectly depending on a lifting requirement.
  • a pressure detection unit in particular a pressure sensor, is provided, via which a load pressure of the at least one actuator can be detected.
  • this can be signal-connected or signal-connected to the control unit.
  • a particular electronic control unit of the hoist is designed in such a way that a load picked up by the load receiver is determined via it depending on the load pressure and a position or position of the Hoist can be determined.
  • a particularly electronic estimating device is provided for this purpose, via which the position can be estimated.
  • the estimation device offers the possibility of dispensing with these technically complex and therefore expensive means.
  • the weight of the load in particular the load of a bucket, can be determined via the estimated position or attitude and the load pressure and a favorable weighing function for the hoist can be realized.
  • a kinematics of the lifting gear in particular its parameters mass(es), inertia, levers and/or joints, at least from the hydraulic cylinder to the load-bearing device, is known or substantially known and stored in the control unit.
  • the solution according to the invention makes it possible to calculate the proportion of the absorbed load in the recorded load pressure from the recorded load pressure.
  • the load pressure can additionally or alternatively be a temporal load pressure curve.
  • load pressure detection is provided over a, in particular known and/or predetermined, time period.
  • the lifting requirement is that of the actuator or the load carrier.
  • a stroke depending on the stroke requirement is that of the actuator or the load bearing device.
  • the position can be estimated via the estimating device depending on a course of the load pressure that can be detected or recorded depending on the lifting request.
  • the position can be estimated via the estimation device as a function of a reference curve of the load pressure recorded as a function of the lifting requirement under a reference load.
  • the estimation device has a first comparison operation of the curve with the reference curve, from which the position can be estimated.
  • the first comparison operation is preferably a gradient and/or shape comparison of the two curves.
  • the estimation device has a second comparison operation of the curve with the reference curve, from which the absorbed load can be estimated.
  • the second comparison operation is preferably a difference or offset formation of the curves.
  • At least one of the courses mentioned, or both, is stored in the control unit depending on the stroke and/or the stroke request.
  • At least one of the courses mentioned, or both, is stored in the control unit regardless of time for better comparability.
  • the stroke can be or is stored in the control unit in a standardized manner based on the stroke requirement.
  • At least one further actuator in particular a hydraulic cylinder, is provided, by which the load-bearing device is directly or indirectly linked.
  • this further actuator is part of the kinematics.
  • this actuator also has, in a further development, a pressure detection unit that can be signal-connected or signal-connected to the control unit for detecting the load pressure of this actuator.
  • the estimated position can be or is processed via the control unit to determine another, position-dependent operating variable.
  • the first-mentioned actuator is preferably a boom cylinder. Its load pressure can preferably be detected or detected at a bottom of the boom cylinder.
  • the further actuator is preferably a rocker arm cylinder. Its load pressure can preferably be detected or detected at a bottom of the rocker arm cylinder.
  • the respective pressure detection unit of the respective cylinder is arranged accordingly.
  • a mobile work machine in particular a front or wheel loader with a boom, has a hydrostatic lifting mechanism which is designed according to at least one of the aspects of the preceding description and has the advantages already mentioned.
  • the lifting request can be or is detected by means of an operator interface of the lifting gear that can be connected to the control unit via a signal, in particular by means of a joystick.
  • a method for determining an absorbed load of a hoist which is designed according to at least one aspect of the preceding description, has a step "determining the absorbed load depending on the position and the load pressure". According to the invention, this is done using an “estimation of the position” step.
  • the method is stored in the above-mentioned control unit for execution.
  • the step "estimating the position" takes place depending on a curve of the load pressure recorded as a function of the stroke request and/or as a function of a reference curve of the load pressure detected as a function of the stroke request under a reference load.
  • the “estimation of the position” step is carried out using a “first comparison of the course with the reference course” step.
  • This first comparison is in particular a gradient and/or shape comparison of the courses mentioned.
  • comparison variables that are to be included in the first comparison or in a subsequent second comparison are determined in a step "Determining suitable or necessary comparison variables by evaluating the course".
  • the step "determining the load recorded depending on the position and the load pressure" has a step “second comparison of the curve with the reference curve". This second comparison is in particular a difference or offset formation of the curves mentioned.
  • one or more other comparison variables can or can be included in the second comparison as an alternative or in addition to the difference or offset formation mentioned.
  • a mobile work machine 1 has a hoist 2 with a first hydraulic cylinder or boom cylinder 4, from which a boom 5 is articulated.
  • a load holder 6 designed as a blade is arranged in a pivoted manner on the boom 5.
  • a load m is accommodated in the blade 6.
  • the hoist 2 has a tilting cylinder 10, from which the bucket 6 is articulated via a rocker arm mechanism 11, 13 for tilting.
  • the rocker arm 11 is rotatably mounted on the boom 5.
  • Each cylinder 4, 10 has one each assigned pressure sensor 8, 12, via which the respective ground pressure or load pressure of the cylinder 4, 10 can be detected.
  • the sensors 8, 12 are signal-connected to a control unit 14 via signal lines.
  • the sensor 8 transmits the load pressure p 1 and the sensor 12 transmits the load pressure p 2 of the respective hydraulic cylinder 4, 10.
  • An estimation device 16 is provided in the control unit 14 with a method 18 for estimating the load m stored therein for execution. Furthermore, a joystick 20 is signal-connected to the control unit 14, via which a lifting request s should be transmitted to the control unit 14.
  • the control unit 14 stores a kinematics of the lifting gear 2, including the necessary kinematics parameters, at least starting from the hydraulic cylinders 4, 10, via the boom 5, the rocker arm system 11, 13 up to the bucket 6.
  • the estimation device 16 determines an estimated value for the position of the bucket 6 from the reported load pressures p 1 , p 2 .
  • This estimated position is included in the process for determining the load m.
  • the position is estimated by comparing the shape and/or the gradient of the detected load pressure p 1actual with the reference load pressure p 1ref .
  • an interval ⁇ of the standardized stroke s 1 /s set of the boom cylinder 4 is determined according to Figure 2 evaluated.
  • a hydrostatic lifting gear with at least one hydrostatic actuator for lifting a picked-up load and with an associated pressure sensor for detecting its load pressure, as well as with a control unit connected to the latter by a signal, via which a position or attitude of the lifting gear can be estimated from at least the detected load pressure in order to determine the picked-up load.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Hubwerk für eine mobile Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine mobile Arbeitsmaschine mit dem Hubwerk gemäß Anspruch 11, sowie ein Verfahren zur Lastermittlung am Hubwerk gemäß Anspruch 12.
  • Hubwerke mobiler Arbeitsmaschinen sind beispielsweise mit einer Schaufel, einer Gabel oder einem Greifer bestückt. Eine als Frontlader ausgebildete Arbeitsmaschine hat als Hubwerk eine Schaufel, die an einem Ausleger kippbar gelagert ist. Dieser ist prinzipiell von einem Auslegerzylinder angelenkt, wobei ein weiterer Zylinder zur Betätigung eines Kipphebels der Schaufel vorgesehen ist. Eine solche Vorrichtung ist in WO2017/186247A1 offenbart.
  • Grundlegend ist von Interesse, welche Last am Hubwerk wirkt, oder in anderen Worten, wieviel Schüttgut oder Gut aufgenommen wird. Diese Frage stellt sich beispielsweise bei der Beladung von Transportfahrzeugen mit Schüttgut über die Schaufel, um ein zulässiges Ladegewicht nicht zu überschreiten und/oder die Materialkosten des Schüttgutes zu bestimmen.
  • Prinzipiell ist ein Druck im Ausleger- oder Hebezylinder ein Maß für die Last, die die Schaufel trägt, sodass allen herkömmlichen Hubwerken und Verfahren auf dessen Erfassung basieren. Allerdings variiert der Druck mit der Position der Schaufel aufgrund der sich ändernden Kinematikposition oder -stellung.
  • Herkömmlich wird daher beispielsweise wenigstens ein Positionssensor verbaut, über den die Kinematikposition erfassbar und daraus zusammen mit der Druckmessung die Last ermittelbar ist. Mehrere solcher Sensoren erhöhen dabei Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Nachteilig daran ist der vergleichsweise hohe vorrichtungstechnische Aufwand für den oder die Positionssensoren. Zudem droht bei Ausfall des oder der Positionssensoren auch der Ausfall der Lastbestimmung.
  • Eine vorrichtungstechnisch einfachere Lösung sieht einen Kontaktsensor vor, der mit Erreichen einer vorbestimmten Kinematikposition schaltet. Diese muss der Bediener mit dem Hubwerk gezielt ansteuern, damit die Last ermittelt werden kann. In der vorbestimmten und somit bekannten Kinematikposition kann dann wiederum zusammen mit der Druckmessung die Last ermittelt werden.
  • Die Position zur Lastermittlung bei jedem Heben, jedem Beladen anfahren zu müssen, stellt dabei eine erhebliche Störung eines optimalen Hebe- oder Ladeprozesses dar und ist mit erheblichen Zeitaufwand verbunden.
  • Demgegenüber liegen der Erfindung die Aufgaben zugrunde, ein Hubwerk für eine mobile Arbeitsmaschine mit vereinfachter Lastbestimmung, eine mobile Arbeitsmaschine damit und ein Verfahren mit vereinfachter Lastbestimmung am Hubwerk zu schaffen.
  • Die erste Aufgabe wird gelöst durch ein hydrostatisches Hubwerk gemäß Patentanspruch 1, die zweite Aufgabe durch eine mobile Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und die dritte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Ein hydrostatisches Hubwerk für eine mobile Arbeitsmaschine hat wenigstens einen Aktor, insbesondere einen Hydrozylinder, von dem eine Lastaufnahme in Abhängigkeit einer Hubanforderung mittel- oder unmittelbar anlenkbar oder angelenkt ist. Zudem ist eine Druckerfassungseinheit, insbesondere ein Drucksensor, vorgesehen, über die ein Lastdruck des wenigstens einen Aktors erfassbar ist. Insbesondere ist diese mit der Steuereinheit signalverbindbar oder signalverbunden. Eine insbesondere elektronische Steuereinheit des Hubwerks ist dabei so ausgestaltet, dass über sie eine aufgenommene Last der Lastaufnahme in Abhängigkeit des Lastdrucks und einer Stellung oder Position des Hubwerks ermittelbar ist. Erfindungsgemäß ist dazu eine insbesondere elektronische Schätzeinrichtung vorgesehen, über die die Stellung schätzbar ist.
  • Gegenüber herkömmlicher Lösung mit Erfassungsmitteln zum konkreten Erfassen der Stellung, beispielsweise Wegsensoren, bietet die Schätzeinrichtung die Möglichkeit, auf diese vorrichtungstechnisch aufwendigen und daher teuren Mittel zu verzichten.
  • In anderen Worten sind über die geschätzte Position oder Stellung und den Lastdruck das Gewicht der Last, insbesondere die Last einer Schaufel, ermittelbar und eine günstige Wiegefunktion für das Hubwerk realisierbar.
  • Besonders vorteilhaft ist es, ein bestehendes Hubwerk mit der Schätzeinrichtung zu versehen, das die genannte teure Positions-Sensorik nicht aufweist. Auf diese Weise kann eine Wiegefunktion ohne diese spezielle Sensorik, dafür aber mit elektronischer Schätzeinrichtung, leicht nachgerüstet werden.
  • Vorzugsweise ist zu diesem Zweck eine Kinematik des Hubwerks, insbesondere deren Parameter Masse(n), Trägheiten, Hebel und/oder Gelenke, zumindest vom Hydrozylinder bis hin zur Lastaufnahme, bekannt oder im Wesentlichen bekannt und in der Steuereinheit abgelegt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, den Anteil der aufgenommenen Last am erfassten Lastdruck aus dem erfassten Lastdruck herauszurechnen. Der Lastdruck kann ergänzend oder alternativ ein zeitlicher Lastdruckverlauf sein. Hierzu ist eine Lastdruckerfassung über einen, insbesondere bekannten und/oder vorbestimmten, Zeitabschnitt vorgesehen.
  • Die Hubanforderung ist diejenige des Aktors oder der Lastaufnahme.
  • Ein Hub in Abhängigkeit der Hubanforderung ist derjenige des Aktors oder der Lastaufnahme.
  • In einer Weiterbildung ist die Stellung über die Schätzeinrichtung in Abhängigkeit eines, in Abhängigkeit der Hubanforderung erfassbaren oder erfassten, Verlaufs des Lastdrucks schätzbar.
  • In einer Weiterbildung ist die Stellung über die Schätzeinrichtung in Abhängigkeit eines, in Abhängigkeit der Hubanforderung unter einer Referenz-Last erfassten, Referenz-Verlaufs des Lastdrucks schätzbar.
  • In einer Weiterbildung weist die Schätzeinrichtung eine erste Vergleichsoperation des Verlaufs mit dem Referenz-Verlauf auf, aus der die Stellung schätzbar ist. Die erste Vergleichsoperation ist vorzugsweise ein Steigungs- und/oder Formvergleich der beiden Verläufe.
  • In einer Weiterbildung weist die Schätzeinrichtung eine zweite Vergleichsoperation des Verlaufs mit dem Referenz-Verlauf auf, aus der die aufgenommene Last schätzbar ist. Die zweite Vergleichsoperation ist vorzugsweise eine Differenz- oder Offsetbildung der Verläufe.
  • In einer Weiterbildung ist wenigstens einer der genannten Verläufe, oder sind es beide, in Abhängigkeit des Hubes und/oder der Hubanforderung in der Steuereinheit abgelegt.
  • In einer Weiterbildung ist wenigstens einer der genannten Verläufe, oder sind es beide, Zur besseren Vergleichbarkeit zeitunabhängig in der Steuereinheit abgelegt.
  • Hierzu ist insbesondere der Hub auf die Hubanforderung normiert in der Steuereinheit ablegbar oder abgelegt.
  • In einer Weiterbildung ist wenigstens ein weiterer Aktor, insbesondere Hydrozylinder, vorgesehen, von dem die Lastaufnahme mittelbar oder unmittelbar angelenkt ist. Insbesondere ist dieser weitere Aktor Teil der Kinematik.
  • Zur Erhöhung einer Genauigkeit, insbesondere der Last- und/oder Stellungsschätzung, weist auch dieser Aktor in einer Weiterbildung eine mit der Steuereinheit signalverbindbare oder signalverbundene Druckerfassungseinheit zur Erfassung des Lastdrucks dieses Aktors auf.
  • In einer Weiterbildung ist die geschätzte Stellung über die Steuereinheit zur Ermittlung einer anderen, stellungsabhängigen Betriebsgröße verarbeitbar oder verarbeitet.
  • Der erstgenannte Aktor ist vorzugsweise ein Auslegerzylinder. Dessen Lastdruck ist vorzugsweise an einem Boden des Auslegerzylinders erfassbar oder erfasst.
  • Der weitere Aktor ist vorzugsweise ein Kipphebelzylinder. Dessen Lastdruck ist vorzugsweise an einem Boden des Kipphebelzylinders erfassbar oder erfasst.
  • Entsprechend ist die jeweilige Druckerfassungseinheit des jeweiligen Zylinders angeordnet.
  • Eine erfindungsgemäße mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Front- oder Radlader mit Ausleger, hat ein hydrostatisches Hubwerk, das gemäß wenigstens einem der Aspekte der vorangegangenen Beschreibung ausgestaltet ist und die bereits genannten Vorteile aufweist.
  • Die Hubanforderung ist mittels einer mit der Steuereinheit signalverbindbaren oder - verbundenen Bedienerschnittstelle des Hubwerks, insbesondere mittels einem Joystick, erfassbar oder erfasst.
  • Ein Verfahren zur Ermittlung einer aufgenommenen Last eines Hubwerks, das gemäß wenigstens einem Aspekt der vorhergehenden Beschreibung ausgebildet ist, hat einen Schritt "Ermitteln der aufgenommenen Last in Abhängigkeit der Stellung und des Lastdrucks". Erfindungsgemäß erfolgt dies mittels einem Schritt "Schätzen der Stellung".
  • Vorzugsweise ist das Verfahren in der oben genannten Steuereinheit zur Ausführung abgelegt.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens erfolgt der Schritt "Schätzen der Stellung" in Abhängigkeit eines in Abhängigkeit der Hubanforderung erfassten Verlaufs des Lastdrucks und/oder in Abhängigkeit eines in Abhängigkeit der Hubanforderung unter einer Referenz-Last erfassten Referenz-Verlaufs des Lastdrucks.
  • Hierzu weist erfolgt in einer Weiterbildung des Verfahrens der Schritt "Schätzen der Stellung" mittels einem Schritt "erster Vergleich des Verlaufs mit dem Referenz-Verlauf". Dieser erste Vergleich ist insbesondere ein Steigungs- und/oder Formvergleich der genannten Verläufe.
  • Alternativ oder ergänzend dazu können andere erfasste Vergleichsgrößen als die Steigung und/oder die Form in den ersten Vergleich eingehen.
  • In einer Weiterbildung sind Vergleichsgrößen, die in den ersten Vergleich oder in einen darauffolgenden zweiten Vergleich eingehen sollen, in einem Schritt "Ermitteln von geeigneten oder notwendigen Vergleichsgrößen durch Auswertung des Verlaufs" ermittelt.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens weist der Schritt "Ermitteln der aufgenommenen Last in Abhängigkeit der Stellung und des Lastdrucks" einen Schritt "zweiter Vergleich des Verlaufs mit dem Referenz-Verlauf" auf. Dieser zweite Vergleich ist insbesondere eine Differenz- oder Offsetbildung der genannten Verläufe.
  • Auch hier gilt, dass alternativ oder ergänzend zur genannten Differenz- oder Offsetbildung eine oder mehrere andere Vergleichsgrößen in den zweiten Vergleich eingehen kann oder können.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hubwerks und eines erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 in einer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Hubwerk mit einer Steuereinheit und einem darin zur Ausführung abgelegten Verfahren, gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
    • Figur 2 Lastdruckverläufe des Hubwerks gemäß Figur 1.
  • Gemäß Figur 1 hat eine mobile Arbeitsmaschine 1 ein Hubwerk 2 mit einem ersten Hydrozylinder oder Auslegerzylinder 4, von dem ein Ausleger 5 angelenkt ist. Am Ausleger 5 ist eine als Schaufel ausgebildete Lastaufnahme 6 drehgelenkig angeordnet. In der Schaufel 6 ist eine Last m aufgenommen. Des Weiteren hat das Hubwerk 2 einen Kippzylinder 10, von dem die Schaufel 6 über ein Kipphebelwerk 11, 13 zum Verkippen angelenkt ist. Der Kipphebel 11 ist dabei am Ausleger 5 drehbar gelagert. Jeder Zylinder 4, 10 hat einen jeweils zugeordneten Drucksensor 8, 12, über den der jeweilige Bodendruck oder Lastdruck des Zylinders 4, 10 erfassbar ist. Die Sensoren 8, 12 sind über Signalleitungen mit einer Steuereinheit 14 signalverbunden. Dabei überträgt der Sensor 8 den Lastdruck p1 und der Sensor 12 den Lastdruck p2 des jeweiligen Hydrozylinders 4, 10.
  • In der Steuereinheit 14 ist eine Schätzeinrichtung 16 mit einem darin zur Ausführung gespeicherten Verfahren 18 zum Schätzen der Last m vorgesehen. Des Weiteren ist mit der Steuereinheit 14 ein Joystick 20 signalverbunden, über den eine Hubanforderung ssoll an die Steuereinheit 14 übertragen werden kann. In der Steuereinheit 14 ist eine Kinematik des Hubwerks 2, inklusive der notwendigen Kinematik-Parameter, zumindest ausgehend von den Hydrozylindern 4, 10, über den Ausleger 5, das Kipphebelwerk 11, 13 bis hin zur Schaufel 6 abgelegt.
  • Gemäß der vorangegangenen, allgemeinen Beschreibung ermittelt die Schätzeinrichtung 16 aus den gemeldeten Lastdrücken p1, p2 einen Schätzwert für die Stellung der Schaufel 6. Diese geschätzte Stellung geht in das Verfahren zur Ermittlung der Last m ein. Dabei erfolgt das Schätzen der Stellung im Falle des gezeigten Ausführungsbeispiels über einen Formvergleich und/oder einen Steigungsvergleich des erfassten Lastdrucks p1ist mit dem Referenzlastdruck p1ref. Hierzu wird ein Intervall Δ des normierten Hubes s1/ssoll des Auslegerzylinders 4 gemäß Figur 2 ausgewertet. Mit der Schätzeinrichtung 16 und dem darin abgelegten Schätzverfahren 18 kann auf eine vorrichtungstechnisch aufwendige Erfassung von Zylinderstangenpositionen verzichtet werden, und die aufgenommene Last m kann allein mittels der vorrichtungstechnisch einfachen und robusten Drucksensoren 8, 12 ermittelt werden.
  • Offenbart ist ein hydrostatisches Hubwerk mit wenigstens einem hydrostatischen Aktor zum Heben einer aufgenommenen Last und mit einem zugeordneten Drucksensor zur Erfassung von dessen Lastdruck, sowie mit einer damit signalverbundenen Steuereinheit, über die zur Ermittlung der aufgenommenen Last eine Position oder Stellung des Hubwerks aus zumindest dem erfassten Lastdruck schätzbar ist.
  • Offenbart sind weiterhin eine mobile Arbeitsmaschine mit dem Hubwerk, sowie ein Verfahren zur Ermittlung oder Schätzung der aufgenommenen Last, welches insbesondere in der Steuereinheit zur Ausführung speicherbar oder gespeichert ist.

Claims (14)

  1. Hydrostatisches Hubwerk für eine mobile Arbeitsmaschine (1), mit wenigstens einem Aktor (4, 10), insbesondere Hydrozylinder, von dem eine Lastaufnahme (6) in Abhängigkeit einer Hubanforderung, (ssoll) angelenkt ist, sowie mit wenigstens einer Druckerfassungseinheit (8, 12), über die ein jeweiliger Lastdruck (p1, p2) des zugeordneten Aktors (4, 10) erfassbar ist, und einer Steuereinheit (14), über die eine aufgenommene Last (m) in Abhängigkeit des wenigstens einen Lastdrucks (p1, p2) und einer Stellung oder Position des Hubwerks (2) ermittelbar ist, gekennzeichnet durch eine Schätzeinrichtung (16), über die die Stellung schätzbar ist, dadurch gekennzeichnet dass die Stellung über die Schätzeinrichtung (16) in Abhängigkeit eines, in Abhängigkeit der Hubanforderung (ssoll) erfassten, Verlaufs (p1ist) des Lastdrucks (p1) schätzbar ist.
  2. Hubwerk nach Anspruch 1, wobei die Stellung über die Schätzeinrichtung (16) in Abhängigkeit eines, in Abhängigkeit der Hubanforderung (ssoll) unter einer Referenz-Last (mref) erfassten, Referenz-Verlaufs (p1ref) des Lastdrucks (p1) schätzbar ist.
  3. Hubwerk nach Anspruch 2, wobei die Schätzeinrichtung (16) eine erste Vergleichsoperation des Verlaufs (p1ist) mit dem Referenz-Verlauf (p1ref) aufweist, aus der die Stellung schätzbar ist.
  4. Hubwerk nach Anspruch 3, wobei die erste Vergleichsoperation ein Steigungs- oder Formvergleich der Verläufe (p1ist, p1ref) ist.
  5. Hubwerk zumindest nach Anspruch 1 und 2, wobei die Schätzeinrichtung eine zweite Vergleichsoperation des Verlaufs (p1ist) mit dem Referenz-Verlauf (p1ref) aufweist, aus der die aufgenommene Last (m) schätzbar ist.
  6. Hubwerk nach Anspruch 5, wobei die zweite Vergleichsoperation eine Differenz oder ein Offset (Δp1) der Verläufe (p1ist, p1ref) aufweist oder ist.
  7. Hubwerk zumindest nach Anspruch 1 und 2, wobei der Verlauf (p1ist) und/oder der Referenz-Verlauf (p1ref) in Abhängigkeit des Hubes (s, s1) und/oder der Hubanforderung (ssoll) in der Steuereinheit (14) abgelegt ist.
  8. Hubwerk zumindest nach Anspruch 1 und 2, wobei der Verlauf (p1ist) und/oder Referenz-Verlauf (p1ref) mittels der Hubanforderung (ssoll) zeitunabhängig in der Steuereinheit (14) abgelegt ist.
  9. Hubwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Hub (s1), insbesondere des wenigstens einen Aktors (4), auf die Hubanforderung (ssoll) normiert in der Steuereinheit (14) ablegbar oder abgelegt ist.
  10. Mobile Arbeitsmaschine mit einem Hubwerk (2), das gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet ist.
  11. Verfahren zur Ermittlung einer aufgenommenen Last (m) eines Hubwerks (2), das gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist, mit einem Schritt "Ermitteln der aufgenommenen Last (m) in Abhängigkeit der Stellung und des wenigstens einen Lastdrucks (p1, p2)", gekennzeichnet durch einen Schritt "Schätzen der Stellung in Abhängigkeit eines, in Abhängigkeit der Hubanforderung erfassten, Verlaufs des Lastdrucks".
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt "Schätzen der Stellung" in Abhängigkeit eines, in Abhängigkeit der Hubanforderung (ssoll) erfassten, Verlaufs (p1ist) des wenigstens einen Lastdrucks (p1, p2) und/oder eines in Abhängigkeit der Hubanforderung (ssoll) unter einer Referenz-Last (mref) erfassten Referenz-Verlaufs (p1ref) des Lastdrucks (p1) erfolgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt "Schätzen der Stellung" einen Schritt "Erster Vergleich des Verlaufs (p1ist) mit dem Referenz-Verlauf (p1ref)" aufweist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei der Schritt "Ermitteln der aufgenommenen Last (m) in Abhängigkeit der Stellung und des wenigstens einen Lastdrucks (p1, p2)" einen Schritt "Zweiter Vergleich des Verlaufs (p1ist) mit dem Referenz-Verlauf (p1ref)" aufweist.
EP20727277.4A 2019-05-29 2020-05-20 Hydrostatisches hubwerk, mobile arbeitsmaschine damit, und verfahren zur lastermittlung am hubwerk Active EP3976889B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019207953.9A DE102019207953A1 (de) 2019-05-29 2019-05-29 Hydrostatisches Hubwerk, mobile Arbeitsmaschine damit, und Verfahren zur Lastermittlung am Hubwerk
PCT/EP2020/064045 WO2020239567A1 (de) 2019-05-29 2020-05-20 Hydrostatisches hubwerk, mobile arbeitsmaschine damit, und verfahren zur lastermittlung am hubwerk

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3976889A1 EP3976889A1 (de) 2022-04-06
EP3976889B1 true EP3976889B1 (de) 2024-04-03

Family

ID=70779777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20727277.4A Active EP3976889B1 (de) 2019-05-29 2020-05-20 Hydrostatisches hubwerk, mobile arbeitsmaschine damit, und verfahren zur lastermittlung am hubwerk

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3976889B1 (de)
CN (1) CN113853463A (de)
DE (1) DE102019207953A1 (de)
WO (1) WO2020239567A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113502860B (zh) * 2021-08-20 2022-08-16 东北大学秦皇岛分校 一种11杆2自由度装载机工作装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845334B2 (en) * 2002-12-06 2005-01-18 Caterpillar Inc. System for determining a linkage position
US8515627B2 (en) * 2008-12-23 2013-08-20 Caterpillar Inc. Method and apparatus for calculating payload weight
DE102009018070A1 (de) * 2009-04-20 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Mobile Arbeitsmaschine mit einer Positionsregeleinrichtung eines Arbeitsarms und Verfahren zur Positionregelung eines Arbeitsarms einer mobilen Arbeitsmaschine
DK179285B1 (en) * 2016-04-29 2018-04-03 Ins Europe Method of weight determination of a load carried by a lifter of a lifting device and weighing device

Also Published As

Publication number Publication date
CN113853463A (zh) 2021-12-28
DE102019207953A1 (de) 2020-12-03
EP3976889A1 (de) 2022-04-06
WO2020239567A1 (de) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1975114B1 (de) Schwingungskompensation am Hubgerüst eines Flurförderzeugs
DE112006000521T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Messung eines Ladegewichts auf einer Arbeitsmaschine
EP2736833B1 (de) Steuervorrichtung
DE102009041662A1 (de) System zum Erfassen der Lastmasse einer an einem Hubseil eines Kranes hängenden Last
DE102009041661A1 (de) System zur automatischen Erfassung von Lastzyklen einer Maschine zum Umschlagen von Lasten
DE102016004350A1 (de) Kran und Verfahren zum Steuern eines solchen Krans
DE102011002712A1 (de) Mobile Arbeitsmaschine mit einer Werkzeugkoppelvorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer solchen Arbeitsmaschine
DE10000771C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Lageregelung für Arbeitseinrichtungen mobiler Arbeitsmaschinen
EP3976889B1 (de) Hydrostatisches hubwerk, mobile arbeitsmaschine damit, und verfahren zur lastermittlung am hubwerk
DE202008005966U1 (de) Flurförderzeug mit Abstandssensor zur Radaufstandskraftermittlung
EP2994726B1 (de) Elastisch deformierbarer lastträger mit einer messanordnung für die last
DE102021106425A1 (de) Systeme und verfahren zum bestimmen eines standortwerts einer last in verbindung mit einem gerät
EP3546414B1 (de) Verfahren zur ermittlung des gewichts einer von einer lademaschine aufgenommenen last und lademaschine hierfür
DE102017126182B4 (de) Kraftmessvorrichtung mit Dynamikkompensation
EP4148193B1 (de) Verfahren zum aufrufen einer wiegefunktion einer arbeitsmaschine und arbeitsmaschine
DE2819351A1 (de) Verfahren zum einmessen von auszuwechselnden elektroden, anordnung zur ausfuehrung des verfahrens sowie detektor zur registrierung des erreichers einer vorgegebenen position
EP2520460B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Überwachungsanordnung für eine Hubladebühne, Überwachungsanordnung und Hubladebühne
EP2450305B1 (de) Flurförderzeug mit Verformungssensor im Neigezylinder
EP2620322B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubladebühne
DE10146421A1 (de) Verfahren und Vorrichtung, die zur Ausführung einer Viskositätskompensation für ein Nutzlastmeßsystem konfiguriert ist
DE102009051210A1 (de) Arbeitsmaschine mit Wiegeeinrichtung
DE102020204206A1 (de) Verfahren und System zur Kontrolle der Bodenhaftung eines Radladers
DE4328143C2 (de) Verfahren für eine Vorrichtung zur Gewichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten
EP1371604A2 (de) Hubvorrichtung für ein Flurförderzeug
EP3670428A1 (de) Verfahren zur lastbestimmung bei einem flurförderzeug und flurförderzeug

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220103

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240105

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502020007569

Country of ref document: DE