EP4335981A1

EP4335981A1 - Baumaschine mit einem hydrauliksystem

Info

Publication number: EP4335981A1
Application number: EP22194607.2A
Authority: EP
Inventors: Martin Inderelst; Stefan Pollmeier
Original assignee: XCMG European Research Center GmbH
Current assignee: XCMG European Research Center GmbH
Priority date: 2022-09-08
Filing date: 2022-09-08
Publication date: 2024-03-13
Also published as: US20240084555A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine mit einem Hydrauliksystem mit zumindest einer Hydrauliksteuerung, die mindestens einen Joystick, zumindest eine hydraulische Druckquelle und zwei hydraulische Antriebe umfasst, die mit jeder Druckquelle mittels hydraulischen Verbindungen verbunden sind, in denen durch einen Joystick steuerbare Hauptsteuerventile vorgesehenen sind, wobei die Baumaschine mehrere bewegbare Bauteile umfasst, denen jeweils ein hydraulischer Antrieb zur Bewegung zugeordnet ist.Für verbesserte Arbeitsabläufe umfasst zumindest eine Hydrauliksteuerung wenigstens ein elektrisch betätigbares, als Proportionalventil ausgebildetes und in der hydraulischen Verbindung eines Antriebs vorgesehenes Prioritätsventil, das mit der elektronischen Steuereinheit elektrisch verbunden und zur Bewirkung eines zusätzlichen hydraulischen Widerstands ansteuerbar ist, wobei die Hydrauliksteuerung weiterhin an den bewegbaren Bauteilen vorgesehene Sensoren zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung ihrer jeweiligen Lage umfasst, die zur Weitergabe der erfassten Sensorwerte an die Steuereinheit jeweils mit dieser verbunden sind, wobei weiterhin in der Steuereinheit zumindest eine Bahnkurve hinterlegbar ist und ein Steuer-Modus aktivierbar ist, bei dem jedes Prioritätsventil unter Verwendung der aktuellen Sensorwerte bei Betätigung des Joysticks derart ansteuerbar ist, dass die hinterlegte Bahnkurve durch Ansteuerung der Antriebe gefahren wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine mit einem Hydrauliksystem mit zumindest einer Hydrauliksteuerung, die mindestens einen Joystick, zumindest eine hydraulische Druckquelle und zwei hydraulische Antriebe umfasst, wobei das Druckniveau jedes hydraulischen Antriebs abhängig vom jeweils gewählten Arbeitspunkt des Antriebs unterschiedlich sein kann, wobei jeder hydraulische Antrieb mit jeder Druckquelle mittels je einer hydraulischen Verbindung verbunden ist, in welcher jeweils ein Hauptsteuerventil vorgesehenen ist, welches durch den einen Joystick oder zumindest einen der Joysticks steuerbar ist, wobei die Baumaschine mehrere zumindest relativ zueinander bewegbare Bauteile umfasst, denen jeweils ein hydraulischer Antrieb zur Bewegung dieses Bauteils zugeordnet ist.
Aus der Praxis sind derartige Baumaschinen in unterschiedlichen Ausprägungen bekannt. Nachteilig hierbei ist, dass beim tatsächlichen Arbeitseinsatz solcher Baumaschinen auch wiederkehrende Arbeitsabläufe auftreten, deren genaue Wiederholung bei manueller Steuerung schwierig ist, so dass Abweichungen vom gewünschten Arbeitsablauf unvermeidlich sind und zu einem schlechten oder sogar ungenügenden Arbeitsergebnis führen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine verbesserte Baumaschine anzugeben, mit der eine verbesserte Möglichkeit zur Ausführung von Arbeitsabläufen, insbesondere von wiederkehrenden Arbeitsabläufen, gegeben ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Baumaschine dadurch gelöst, dass zumindest eine Hydrauliksteuerung wenigstens ein elektrisch betätigbares und als Proportionalventil ausgebildetes Prioritätsventil umfasst, welches einem Antrieb zugeordnet und in dessen hydraulischer Verbindung vorgesehen ist, wobei jedes Prioritätsventil mit der elektronischen Steuereinheit elektrisch verbunden und zur Bewirkung eines zusätzlichen hydraulischen Widerstands ansteuerbar ist, wobei die Hydrauliksteuerung weiterhin an den bewegbaren Bauteilen vorgesehene Sensoren zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung ihrer jeweiligen Lage umfasst, die zur Weitergabe der erfassten Sensorwerte an die Steuereinheit jeweils mit dieser verbunden sind, wobei weiterhin in der Steuereinheit einerseits zumindest eine Bahnkurve hinterlegbar ist und andererseits ein Steuer-Modus aktivierbar ist, bei dem jedes Prioritätsventil unter Verwendung der von den Sensoren aktuell jeweils erfassten Werte bei Betätigung des mindestens einen Joysticks von der Steuereinheit derart ansteuerbar ist, dass die hinterlegte Bahnkurve durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe gefahren wird.
Somit wird bei Aktivierung des Steuer-Modus zumindest ein Prioritätsventil je nach Erfordernis zur Erreichung der hinterlegten Bahnkurve betätigt, so dass entweder der hydraulische Antrieb mit der höheren Last gegenüber dem hydraulischen Antrieb mit der geringeren Last priorisiert wird oder umgekehrt der hydraulische Antrieb mit der geringeren Last gegenüber dem hydraulischen Antrieb mit der höheren Last priorisiert wird. Folglich wird der Antrieb mit der geringeren Last mit mehr Widerstand belastet, so dass er faktisch weniger betätigt wird als es eigentlich vom Führer der Baumaschine durch dessen Betätigung des Joysticks vorgegeben wird.
Damit wird eine Geschwindigkeits- und Lageregelung der hydraulischen Antriebe durch das bzw. die Prioritätsventil(e) ermöglicht, da hierdurch jeweils der jeweilige hydraulische Widerstand in einer hydraulischen Verbindung geändert wird und damit der hydraulische Durchfluss zu dem jeweiligen Antrieb entgegen der Vorgabe am Joystick verändert wird. Somit kann bei aktiviertem Steuer-Modus bei irgendeiner Betätigung des Joysticks automatisch die in der Steuereinheit hinterlegte Bahnkurve abgefahren werden, solange wie der Joystick weiterhin betätigt wird.
Bevorzugt können zumindest zwei hydraulische Druckquellen vorgesehen sein, wobei jeder hydraulische Antrieb mit jeder Druckquelle mittels je einer hydraulischen Verbindung verbunden ist, und zumindest zwei hydraulische Druckquellen unterschiedliche Druckniveaus aufweisen.
Erfindungsgemäß kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung das Prioritätsventil in der entsprechenden hydraulischen Verbindung bzw. es können die Prioritätsventile in den entsprechenden hydraulischen Verbindungen jeweils zwischen der entsprechenden hydraulischen Druckquelle und dem damit verbundenen Hauptsteuerventil angeordnet sein, so dass das jeweilige Prioritätsventil von der Druckquelle aus gesehen vor dem entsprechenden Hauptsteuerventil vorgesehen ist.
Die Hauptsteuerventile sind jeweils in der Verbindung einer einzigen Druckquelle mit einem einzigen hydraulischen Antrieb vorgesehen. Dabei kann je Druckquelle zunächst eine Verzweigung vorgesehen sein, ab der dann zwei separate Verbindungen mit jeweils einem Hauptsteuerventil zu den beiden hydraulischen Antrieben führen. Das Prioritätsventil ist bzw. die Prioritätsventile sind dabei vorzugsweise jeweils zwischen der Verzweigung und dem entsprechenden jeweiligen Hauptsteuerventil vorgesehen.
Wenn zwei Prioritätsventile vorgesehen sind, dann kann von jeder Druckquelle nach der Verzweigung jeweils eine der beiden separaten Verbindungen mit einem Prioritätsventil versehen sein und zu dem einen Antrieb führen, wohingegen die andere der beiden separaten Verbindungen nicht mit einem Prioritätsventil versehen ist und zu dem anderen Antrieb führt. Dabei können die beiden separaten Verbindungen der beiden Druckquellen, die jeweils mit einem Prioritätsventil versehen sind, entweder zu demselben Antrieb führen oder aber jeweils zu unterschiedlichen Antrieben führen.
Vorteilhafterweise kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung zum einen wenigstens ein Hauptsteuerventil als ein hydraulisch angesteuertes Hauptsteuerventil ausgebildet sein, vorzugsweise jedes Hauptsteuerventil, als hydraulisch angesteuertes Hauptsteuerventil ausgebildet sein, und zum anderen kann der für die hydraulische Ansteuerung vorgesehene entsprechende Joystick als ein zumindest teilhydraulischer Joystick, vorzugsweise als ein vollhydraulischer Joystick, ausgebildet sein, mit dem zumindest eines der vorhandenen hydraulisch angesteuerten Hauptsteuerventile, vorzugsweise jedes hydraulisch angesteuerte Hauptsteuerventil, ansteuerbar ist. Somit ist die Ansteuerung der Hauptsteuerventile gegenüber einem Hydraulikkreis mit elektrischem Joystick und elektrisch betätigten Hauptsteuerventilen auch bei einem Ausfall der elektrischen Komponenten weiterhin möglich.
Vorzugsweise kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung jedem hydraulischen Antrieb zumindest ein elektrischer Bewegungssensor zur Erfassung von Bewegungen des betreffenden hydraulischen Antriebs zugeordnet sein, so dass in Echtzeit eine entsprechende Steuerung und auch Regelung der Prioritätsventile entsprechend der jeweiligen Bewegung des betreffenden hydraulischen Antriebs, der auch abhängig von äußeren Umständen wie z. B. Last, Widerstände etc. sei kann, möglich ist.
Insoweit kann auch bei zumindest einer Hydrauliksteuerung jedem hydraulischen Antrieb zumindest ein elektrischer Bewegungssensor zur Erfassung von Bewegungen des betreffenden, durch den jeweiligen hydraulischen Antrieb bewegbaren Bauteils zugeordnet sein.
Alternativ oder ergänzend kann auch bei zumindest einer Hydrauliksteuerung zumindest ein Sensor zur Erfassung der Lage eines bewegbaren Bauteils der Baumaschine für die zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung der absoluten Lage im Raum ausgebildet sein.
Weiterhin kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung zumindest ein Sensor zur Erfassung der Lage eines bewegbaren Bauteils der Baumaschine für die Erfassung der relativen Lage dieses Bauteils in Bezug auf die Baumaschine und/oder ein anderes Bauteil der Baumaschine ausgebildet sein.
Auch kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung zumindest einem hydraulischen Antrieb, vorzugsweise jedem hydraulischen Antrieb, jeweils ein mit der Steuereinheit verbundener Drucksensor zugeordnet sein, welcher den auf diesen hydraulischen Antrieb wirkenden hydraulischen Druck erfasst und an die Steuereinheit weitergibt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung zumindest ein Hauptsteuerventil als ein elektrisch angesteuertes Hauptsteuerventil ausgebildet sein, vorzugsweise jedes Hauptsteuerventil jeweils als elektrisch angesteuertes Hauptsteuerventil ausgebildet sein, wobei wenigstens ein Joystick als ein zumindest teilelektrischer, vorzugsweise als ein vollelektrischer Joystick, zur Ansteuerung von zumindest einem, vorzugsweise jedem, vorhandenen elektrisch angesteuerten Hauptsteuerventil, ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise kann bei zumindest einer hydraulischen Verbindung diese in dem Teilbereich nach dem Hauptsteuerventil durch zwei Teilverbindungen gebildet sein, um somit unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Antriebs bewirken zu können.
Erfindungsgemäß kann die Baumaschine als Hydraulikbagger ausgebildet sein und einen Unterwagen, einem darauf drehbar angeordneten Oberwagen und einen verschwenkbar am Oberwagen angeordneten Auslegerarm umfassen.
Dabei kann der Auslegerarm als Knickarm mit einem ersten, an dem Oberwagen verschwenkbar angeordneten Armsegment und mit einem zweiten, an dem ersten Armsegment verschwenkbar angeordneten Armsegment ausgebildet sein, wobei an dem zweiten Armsegment ein Löffel verschwenkbar angeordnet sein kann.
Vorteilhafterweise kann die Baumaschine so ausgebildet sein, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung die beiden Antriebe unterschiedlich hohe Maximalkräfte bewirken können und der hydraulische Antrieb mit der höheren Maximalkraft dem ersten Armsegment für dessen Verschwenkung zugeordnet ist, wobei der hydraulische Antrieb mit der geringeren Maximalkraft dem zweiten Armsegment für dessen Verschwenkung gegenüber dem ersten Armsegment zugeordnet ist.
Vorzugsweise kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung zumindest ein hydraulischer Antrieb als zumindest ein Hydraulikzylinder, vorzugsweise als mehrere parallel vorgesehene Hydraulikzylinder, ausgebildet sein, vorzugsweise kann jeder hydraulische Antrieb jeweils als zumindest ein Hydraulikzylinder, vorzugsweise als mehrere parallel vorgesehene Hydraulikzylinder, ausgebildet sein.
Außerdem kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung der Steuer-Modus zumindest manuell aktivierbar sein.
Weiterhin können bei zumindest einer Hydrauliksteuerung in der Steuereinheit Sensorwerte, beispielsweise in Form einer Sensorwert-Kombination und/oder einer Sensorwert-Abfolge, hinterlegt sein, bei denen der Steuer-Modus aktiviert werden soll, und es kann in die Steuereinheit ein Algorithmus zur Bewertung der von den Sensoren aktuell erfassten Sensorwerte und bei entsprechender Übereinstimmung mit den in der Steuereinheit hinterlegten Sensorwerten und/oder Sensorwert-Kombination(en) und/oder Sensorwert-Abfolge(n) automatischen Aktivierung des Steuer-Modus integriert sein.
Erfindungsgemäß kann bei zumindest einer Hydrauliksteuerung in der Steuereinheit ein Automatik-Modus aktivierbar sein, bei dem der Algorithmus zur automatischen Aktivierung des Steuer-Modus aktiv ist.
Im Folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baumaschine,
Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baumaschine und
Fig. 3: ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baumaschine,

In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1 betrifft eine in der Zeichnung nicht dargestellte Baumaschine mit einem Hydrauliksystem mit einer Hydrauliksteuerung 1, die einen in der Zeichnung nicht dargestellten Joystick, eine hydraulische Druckquelle 2 und zwei hydraulische Antriebe 3 umfasst, die zur Bewegung von zumindest relativ zueinander bewegbaren Bauteilen der Baumaschine vorgesehen und insoweit jeweils einem solchen Bauteil zugeordnet sind.
Jeder hydraulische Antrieb 3 ist mit der Druckquelle 2 mittels je einer hydraulischen Verbindung 4 verbunden. In jeder dieser hydraulischen Verbindungen 4 ist jeweils ein Hauptsteuerventil 6 vorgesehenen, welches durch den Joystick steuerbar ist. Die gezeigten hydraulischen Antriebe 3 sind entweder als ein einzelner Hydraulikzylinder 5 oder als zwei parallel vorgesehene Hydraulikzylinder 5 ausgebildet.
Weiterhin ist ein elektrisch betätigbares und als Proportionalventil ausgebildetes Prioritätsventil 7 umfasst. Das Prioritätsventil 7 ist einem der beiden Antriebe 3 zugeordnet und in dessen hydraulischer Verbindung 4 vorgesehen, und zwar jeweils zwischen der hydraulischen Druckquelle 2 und dem damit verbundenen Hauptsteuerventil 6, so dass das Prioritätsventil 7 von der Druckquelle 2 aus gesehen vor dem entsprechenden Hauptsteuerventil 6 vorgesehen ist. In dem in der Figur 1 gezeigten Beispiel ist das Prioritätsventil 7 demjenigen Antrieb 3 zugeordnet, der als ein einzelner Hydraulikzylinder 5 ausgebildet ist.
Die Hauptsteuerventile 6 sind jeweils in der Verbindung 4 der Druckquelle 2 mit einem einzigen hydraulischen Antrieb 3 vorgesehen. Sofern - wie in Fig. 1 gezeigt - bei der Druckquelle 2 zunächst eine Verzweigung 8 vorgesehen ist, führen ab dann zwei separate Verbindungen 4 mit jeweils einem Hauptsteuerventil 6 zu je einem der beiden hydraulischen Antriebe 3. Das Prioritätsventil 7 ist dabei zwischen der Verzweigung 8 und dem entsprechenden Hauptsteuerventil 6 vorgesehen.
Bei der gezeigten Hydrauliksteuerung 1 sind sämtliche Hauptsteuerventile 6 jeweils als hydraulisch angesteuerte Hauptsteuerventile 6 ausgebildet, welche durch den als zumindest teilhydraulischen Joystick, vorzugsweise vollhydraulischen Joystick, ausgebildeten Joystick ansteuerbar sind. Somit ist die Ansteuerung der Hauptsteuerventile 6 auch bei einem Ausfall der elektrischen Komponenten weiterhin möglich.
Das Prioritätsventil 7 ist elektrisch mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit verbunden und ist zur Bewirkung eines zusätzlichen hydraulischen Widerstands durch diese Steuereinheit ansteuerbar.
Die Hydrauliksteuerung 1 umfasst weiterhin in der Zeichnung nicht dargestellte und an den bewegbaren Bauteilen vorgesehene Sensoren zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung ihrer jeweiligen Lage, welche zur Weitergabe der erfassten Sensorwerte an die Steuereinheit jeweils mit dieser verbunden sind. In der Steuereinheit ist einerseits zumindest eine Bahnkurve hinterlegbar und andererseits ist ein Steuer-Modus aktivierbar, bei dem das Prioritätsventil 7 unter Verwendung der von den Sensoren aktuell jeweils erfassten Werte bei Betätigung des Joysticks von der Steuereinheit derart ansteuerbar sind, dass die hinterlegte Bahnkurve durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe 3 gefahren wird.
Somit wird bei Aktivierung des Steuer-Modus das Prioritätsventil 7 je nach Erfordernis zur Erreichung der hinterlegten Bahnkurve betätigt, so dass entweder der hydraulische Antrieb 3 mit der höheren Last gegenüber dem hydraulischen Antrieb 3 mit der geringeren Last priorisiert wird oder umgekehrt der hydraulische Antrieb 3 mit der geringeren Last gegenüber dem hydraulischen Antrieb 3 mit der höheren Last priorisiert wird. Folglich wird der Antrieb 3 mit der geringeren Last mit mehr Widerstand belastet, so dass er faktisch weniger betätigt wird als es eigentlich vom Führer der Baumaschine durch dessen Betätigung des Joysticks vorgegeben wird.
Damit wird eine Geschwindigkeits- und Lageregelung der hydraulischen Antriebe 3 durch das Prioritätsventil 7 ermöglicht, da dieses den hydraulischen Widerstand in der hydraulischen Verbindungen 4 ändert und somit den hydraulischen Durchfluss zu dem jeweiligen Antrieb 3 entgegen der Vorgabe am Joystick verändert. Somit kann bei aktiviertem Steuer-Modus bei irgendeiner Betätigung des Joysticks automatisch die in der Steuereinheit hinterlegte Bahnkurve abgefahren werden, solange wie der Joystick weiterhin betätigt wird.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Dort sind abweichend von dem in Fig. 1 gezeigten Gegenstand zwei hydraulische Druckquellen 2 mit unterschiedlichen Druckniveaus vorgesehen. Jeder hydraulische Antrieb 3 ist mit beiden Druckquellen 2 mittels je einer hydraulischen Verbindung 4 verbunden, in der jeweils ein durch den Joystick steuerbares Hauptsteuerventil 6 vorgesehenen ist.
Auch sind bei diesem Ausführungsbeispiel zwei elektrisch betätigbare und als Proportionalventil ausgebildete Prioritätsventile 7 umfasst, die beide einem der beiden Antriebe 3 zugeordnet und in dessen beiden hydraulischen Verbindungen 4 vorgesehen sind. Die beiden Prioritätsventile 7 sind jeweils zwischen der entsprechenden hydraulischen Druckquelle 2 und dem damit verbundenen Hauptsteuerventil 6 angeordnet, so dass das jeweilige Prioritätsventil 7 von der Druckquelle 2 aus gesehen vor dem entsprechenden Hauptsteuerventil 6 vorgesehen ist, und zwar zwischen der Verzweigung 8 und dem entsprechenden jeweiligen Hauptsteuerventil 6. Dabei ist je Druckquelle 2 zunächst eine Verzweigung 8 vorgesehen, ab der dann jeweils zwei separate Verbindungen 4 mit jeweils einem Hauptsteuerventil 6 zu je einem der beiden hydraulischen Antriebe 3 führen.
Die Prioritätsventile 7 sind jeweils elektrisch mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit verbunden und sie sind zur Bewirkung eines zusätzlichen hydraulischen Widerstands durch diese Steuereinheit ansteuerbar.
Hingegen sind bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zwar auch zwei hydraulische Druckquellen 2 mit unterschiedlichen Druckniveaus sowie zwei elektrisch betätigbare und als Proportionalventil ausgebildete Prioritätsventile 7 umfasst. Abweichend von dem in Fig. 3 gezeigten Gegenstand sind die beiden Prioritätsventile 7 jedoch einem einzigen von den beiden Antrieben 3 zugeordnet und in dessen beiden hydraulischen Verbindungen 4 vorgesehen.
Dabei sind sie jeweils zwischen der entsprechenden hydraulischen Druckquelle 2 und dem damit verbundenen Hauptsteuerventil 6 angeordnet, so dass das jeweilige Prioritätsventil 7 von der Druckquelle 2 aus gesehen vor dem entsprechenden Hauptsteuerventil 6 vorgesehen ist. In dem in der Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die beiden Prioritätsventile 7 demjenigen Antrieb 3 zugeordnet, der als ein einzelner Hydraulikzylinder 5 ausgebildet ist.
Die Hauptsteuerventile 6 sind jeweils in der Verbindung 4 einer einzigen Druckquelle 2 mit einem einzigen hydraulischen Antrieb 3 vorgesehen. Sofern - wie in Fig. 3 gezeigt - je Druckquelle 2 zunächst eine Verzweigung 8 vorgesehen ist, führen ab dann jeweils zwei separate Verbindungen 4 mit jeweils einem Hauptsteuerventil 6 zu je einem der beiden hydraulischen Antriebe 3.
Die Prioritätsventile 7 sind dabei jeweils zwischen der Verzweigung 8 und dem entsprechenden jeweiligen Hauptsteuerventil 6 vorgesehen.
Bei der gezeigten Hydrauliksteuerung 1 sind sämtliche Hauptsteuerventile 6 jeweils als ein hydraulisch angesteuertes Hauptsteuerventil 6 ausgebildet, welche durch den als zumindest teilhydraulischen Joystick, vorzugsweise vollhydraulischen Joystick, ansteuerbar sind. Somit ist die Ansteuerung der Hauptsteuerventile auch bei einem Ausfall der elektrischen Komponenten weiterhin möglich.
Die Prioritätsventile 7 sind jeweils elektrisch mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit verbunden und sie sind zur Bewirkung eines zusätzlichen hydraulischen Widerstands durch diese Steuereinheit ansteuerbar.
Die Hydrauliksteuerung 1 umfasst weiterhin an den bewegbaren Bauteilen vorgesehene Sensoren zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung ihrer jeweiligen Lage, welche zur Weitergabe der erfassten Sensorwerte an die Steuereinheit jeweils mit dieser verbunden sind. In der Steuereinheit ist einerseits zumindest eine Bahnkurve hinterlegbar und andererseits ist ein Steuer-Modus aktivierbar, bei dem die Prioritätsventile 7 unter Verwendung der von den Sensoren aktuell jeweils erfassten Werte bei Betätigung des Joysticks von der Steuereinheit derart ansteuerbar sind, dass die hinterlegte Bahnkurve durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe 3 gefahren wird.
Somit werden bei Aktivierung des Steuer-Modus die Prioritätsventile 7 je nach Erfordernis zur Erreichung der hinterlegten Bahnkurve betätigt, so dass entweder der hydraulische Antrieb 3 mit der höheren Last gegenüber dem hydraulischen Antrieb 3 mit der geringeren Last priorisiert wird oder umgekehrt der hydraulische Antrieb 3 mit der geringeren Last gegenüber dem hydraulischen Antrieb 3 mit der höheren Last priorisiert wird. Folglich wird der Antrieb 3 mit der geringeren Last mit mehr Widerstand belastet, so dass er faktisch weniger betätigt wird als es eigentlich vom Führer der Baumaschine durch dessen Betätigung des Joysticks vorgegeben wird.
Damit wird eine Geschwindigkeits- und Lageregelung der hydraulischen Antriebe 3 durch die Prioritätsventile 7 ermöglicht, da diese den jeweiligen hydraulischen Widerstand in den hydraulischen Verbindungen 4 ändern und somit den hydraulischen Durchfluss zu den jeweiligen Antrieben 3 entgegen der Vorgabe am Joystick verändern. Somit kann bei aktiviertem Steuer-Modus bei irgendeiner Betätigung des Joysticks automatisch die in der Steuereinheit hinterlegte Bahnkurve abgefahren werden, solange wie der Joystick weiterhin betätigt wird.

Claims

Baumaschine mit einem Hydrauliksystem mit zumindest einer Hydrauliksteuerung (1), die mindestens einen Joystick, zumindest eine hydraulische Druckquelle (2) und zwei hydraulische Antriebe (3) umfasst, wobei das Druckniveau jedes hydraulischen Antriebs (3) abhängig vom jeweils gewählten Arbeitspunkt des Antriebs (3) unterschiedlich sein kann, wobei jeder hydraulische Antrieb (3) mit jeder Druckquelle (2) mittels je einer hydraulischen Verbindung (4) verbunden ist, in welcher jeweils ein Hauptsteuerventil (6) vorgesehenen ist, welches durch den einen Joystick oder zumindest einen der Joysticks steuerbar ist, wobei die Baumaschine mehrere zumindest relativ zueinander bewegbare Bauteile umfasst, denen jeweils ein hydraulischer Antrieb (3) zur Bewegung dieses Bauteils zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Hydrauliksteuerung (1) wenigstens ein elektrisch betätigbares und als Proportionalventil ausgebildetes Prioritätsventil (7) umfasst, welches einem Antrieb (3) zugeordnet und in dessen hydraulischer Verbindung (4) vorgesehen ist, wobei jedes Prioritätsventil (7) mit der elektronischen Steuereinheit elektrisch verbunden und zur Bewirkung eines zusätzlichen hydraulischen Widerstands ansteuerbar ist, wobei die Hydrauliksteuerung (1) weiterhin an den bewegbaren Bauteilen vorgesehene Sensoren zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung ihrer jeweiligen Lage umfasst, die zur Weitergabe der erfassten Sensorwerte an die Steuereinheit jeweils mit dieser verbunden sind, wobei weiterhin in der Steuereinheit einerseits zumindest eine Bahnkurve hinterlegbar ist und andererseits ein Steuer-Modus aktivierbar ist, bei dem jedes Prioritätsventil (7) unter Verwendung der von den Sensoren aktuell jeweils erfassten Werte bei Betätigung des mindestens einen Joysticks von der Steuereinheit derart ansteuerbar ist, dass die hinterlegte Bahnkurve durch entsprechende Ansteuerung der Antriebe (3) gefahren wird.
Baumaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei hydraulische Druckquellen (2) vorgesehen sind, wobei jeder hydraulische Antrieb (3) mit jeder Druckquelle (2) mittels je einer hydraulischen Verbindung (4) verbunden ist, und zumindest zwei hydraulische Druckquellen (2) unterschiedliche Druckniveaus aufweisen.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) das Prioritätsventil (7) in der entsprechenden hydraulischen Verbindung (4) bzw. die Prioritätsventile (7) in den entsprechenden hydraulischen Verbindungen (4) jeweils zwischen der entsprechenden hydraulischen Druckquelle (2) und dem damit verbundenen Hauptsteuerventil (6) angeordnet ist/sind.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) zum einen wenigstens ein Hauptsteuerventil (6) als ein hydraulisch angesteuertes Hauptsteuerventil (6) ausgebildet ist, vorzugsweise jedes Hauptsteuerventil (6), als hydraulisch angesteuertes Hauptsteuerventil (6) ausgebildet ist, und zum anderen jeder für die hydraulische Ansteuerung vorgesehene entsprechende Joystick als ein zumindest teilhydraulischer Joystick, vorzugsweise als ein vollhydraulischer Joystick, ausgebildet ist, mit dem jeweils zumindest eines der vorhandenen hydraulisch angesteuerten Hauptsteuerventile (6), vorzugsweise jedes hydraulisch angesteuerte Hauptsteuerventil (6), ansteuerbar ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) jedem hydraulischen Antrieb (3) zumindest ein elektrischer Bewegungssensor zur Erfassung von Bewegungen des betreffenden hydraulischen Antriebs (3) zugeordnet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) jedem hydraulischen Antrieb (3) zumindest ein elektrischer Bewegungssensor zur Erfassung von Bewegungen des betreffenden, durch den jeweiligen hydraulischen Antrieb (3) bewegbaren Bauteils zugeordnet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) zumindest ein Sensor zur Erfassung der Lage eines bewegbaren Bauteils der Baumaschine für die zur mittelbaren oder unmittelbaren Erfassung der absoluten Lage im Raum ausgebildet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) zumindest ein Sensor zur Erfassung der Lage eines bewegbaren Bauteils der Baumaschine für die Erfassung der relativen Lage dieses Bauteils in Bezug auf die Baumaschine und/oder ein anderes Bauteil der Baumaschine ausgebildet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) zumindest einem hydraulischen Antrieb (3), vorzugsweise jedem hydraulischen Antrieb (3), jeweils ein mit der Steuereinheit verbundener Drucksensor zugeordnet ist, welcher den auf diesen hydraulischen Antrieb (3) wirkenden hydraulischen Druck erfasst und an die Steuereinheit weitergibt.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) zumindest ein Hauptsteuerventil (6) als ein elektrisch angesteuertes Hauptsteuerventil (6) ausgebildet ist, vorzugsweise jedes Hauptsteuerventil (6) jeweils als elektrisch angesteuertes Hauptsteuerventil (6) ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Joystick als ein zumindest teilelektrischer, vorzugsweise als ein vollelektrischer Joystick, zur Ansteuerung von zumindest einem, vorzugsweise jedem, vorhandenen elektrisch angesteuerten Hauptsteuerventil (6), ausgebildet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer hydraulischen Verbindung (4) diese in dem Teilbereich nach dem Hauptsteuerventil (6) durch zwei Teilverbindungen gebildet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumaschine als Hydraulikbagger ausgebildet ist und einen Unterwagen, einem darauf drehbar angeordneten Oberwagen und einen verschwenkbar am Oberwagen angeordneten Auslegerarm umfasst.
Baumaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslegerarm als Knickarm mit einem ersten, an dem Oberwagen verschwenkbar angeordneten Armsegment und mit einem zweiten, an dem ersten Armsegment verschwenkbar angeordneten Armsegment ausgebildet ist, wobei an dem zweiten Armsegment ein Löffel verschwenkbar angeordnet ist.
Baumaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) die beiden Antriebe (3) unterschiedlich hohe Maximalkräfte bewirken können und der hydraulische Antrieb (3) mit der höheren Maximalkraft dem ersten Armsegment für dessen Verschwenkung zugeordnet ist, wobei der hydraulische Antrieb (3) mit der geringeren Maximalkraft dem zweiten Armsegment für dessen Verschwenkung gegenüber dem ersten Armsegment zugeordnet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) zumindest ein hydraulischer Antrieb (3) als zumindest ein Hydraulikzylinder (5), vorzugsweise als mehrere parallel vorgesehene Hydraulikzylinder (5), ausgebildet ist, vorzugsweise jeder hydraulische Antrieb (3) jeweils als zumindest ein Hydraulikzylinder (5), vorzugsweise als mehrere parallel vorgesehene Hydraulikzylinder (5), ausgebildet ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) der Steuer-Modus zumindest manuell aktivierbar ist.
Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) in der Steuereinheit Sensorwerte, beispielsweise in Form einer Sensorwert-Kombination und/oder einer Sensorwert-Abfolge, hinterlegt sind, bei denen der Steuer-Modus aktiviert werden soll, und dass in die Steuereinheit ein Algorithmus zur Bewertung der von den Sensoren aktuell erfassten Sensorwerte und bei entsprechender Übereinstimmung mit den in der Steuereinheit hinterlegten Sensorwerten und/oder Sensorwert-Kombination(en) und/oder Sensorwert-Abfolge(n) automatischen Aktivierung des Steuer-Modus integriert ist.
Baumaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Hydrauliksteuerung (1) in der Steuereinheit ein Automatik-Modus aktivierbar ist, bei dem der Algorithmus zur automatischen Aktivierung des Steuer-Modus aktiv ist.