[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Verbrauchers
an einem elektrisch betätigbaren Steuerventil, das in einer geöffneten Ventilstellung
eine Verbindung zwischen einem Ventileinlass und einer mit einem Steueranschluss verbundenen
Pilotleitung zur Beeinflussung eines an einer Axialkolbenpumpe einstellbaren Schwenkwinkels
herstellt, die einen am Ventileinlass anliegenden, vom Schwenkwinkel abhängigen Systemdruck
bereitstellt.
[0002] Derartige hydraulische Verbraucher finden beispielsweise bei landwirtschaftlichen
Anbau- oder Zusatzgeräten zur Ausführung unterschiedlichster Arbeitsfunktionen Verwendung,
wobei diese über zugehörige Hydraulikschläuche an einen von einem landwirtschaftlichen
Traktor umfassten Steuerventilblock angeschlossen sind. Der Steuerventilblock besteht
aus einer Vielzahl elektrisch betätigbarer Steuerventile, von denen jedes einen als
Zu- bzw. Rücklauf wirkenden ersten und zweiten Hydraulikanschluss zur Anbringung eines
jeweiligen hydraulischen Verbrauchers aufweist. Zur Inbetriebnahme des hydraulischen
Verbrauchers lässt sich die Ventilstellung des Steuerventils bedienerseitig über ein
in dem landwirtschaftlichen Traktor vorgesehenes Bedienterminal wunschgemäß einstellen.
[0003] In der Praxis hat sich herausgestellt, dass das Steuerventil von den meisten Bedienern
von vornherein in eine vollständig geöffnete Ventilstellung versetzt wird, was dazu
führt, dass die Axialkolbenpumpe über die Pilotleitung zur Gänze aufgeschwenkt wird.
Bei bestimmten hydraulischen Verbrauchern hat dies zur Folge, dass der von der Axialkolbenpumpe
zugeführte Fördervolumenstrom zu hoch ist und nachträglich gedrosselt werden muss.
Dies gilt unter anderem für als hydraulische Rotationsantriebe ausgebildete hydraulische
Verbraucher.
[0004] Daneben gibt es hydraulische Verbraucher, bei denen während des Betriebs prinzipbedingt
kein (nennenswerter) Fördervolumenstrom fließt, sodass der von der Axialkolbenpumpe
aufgebaute Systemdruck infolge des entstehenden hydraulischen Rückstaus unnötigerweise
einen maximalen Wert annimmt. Hierzu zählen insbesondere als hydraulische Linearstellgeber
ausgebildete hydraulische Verbraucher.
[0005] Bei beiden Verbrauchertypen kann es daher zu unerwünschten hydraulischen Leistungsverlusten
kommen.
[0006] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art
anzugeben, das eine verlässliche Erkennung unerwünschter hydraulischer Leistungsverluste
beim Betreiben eines hydraulischen Verbrauchers erlaubt.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Verbrauchers an
einem elektrisch betätigbaren Steuerventil, das in einer geöffneten Ventilstellung
eine Verbindung zwischen einem Ventileinlass und einer mit einem Steueranschluss verbundenen
Pilotleitung zur Beeinflussung eines an einer Axialkolbenpumpe einstellbaren Schwenkwinkels
herstellt, die einen am Ventileinlass anliegenden, vom Schwenkwinkel abhängigen Systemdruck
bereitstellt, sieht vor, dass einer Kontrolleinheit sensorisch gewonnene Informationen
hinsichtlich des aktuellen Systemdrucks sowie des aktuellen Schwenkwinkels der Axialkolbenpumpe
zugeführt werden, um bei angeschlossenem hydraulischen Verbraucher auf eine Fehleinstellung
- (i) des Steuerventils zu schließen, wenn von der Kontrolleinheit erkannt wird, dass
ein sich aus dem aktuellen Schwenkwinkel ergebender Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe
kleiner ist als ein aufgrund der Ventilstellung des Steuerventils zu erwartender Wert,
- (ii) des Systemdrucks zu schließen, wenn von der Kontrolleinheit erkannt wird, dass
der an dem Ventileinlass anliegende Systemdruck maximal ist, ohne dass ein Fördervolumenstrom
in Richtung des hydraulischen Verbrauchers fließt.
[0009] Die beiden unterschiedlichen Vorgehensweisen spiegeln hierbei zwei unterschiedliche
Verbrauchertypen wieder. Bei dem ersten Verbrauchertyp gemäß (i) handelt es sich im
Allgemeinen um hydraulische Rotationsantriebe mit kontinuierlichem Hydraulikverbrauch,
wohingegen zum zweiten Verbrauchertyp gemäß (ii) typischerweise hydraulische Linearstellgeber
mit mehr oder weniger begrenztem Stellweg zählen.
[0010] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, bei jedem der beiden Verbrauchertypen
eine zu entsprechenden hydraulischen Leistungsverlusten führende Fehleinstellung zuverlässig
zu erkennen sowie durch Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen zu beheben.
[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
[0012] Vorzugweise wird über ein mit der Kontrolleinheit in Verbindung stehendes Anzeigeterminal
eine auf die Fehleinstellung hinweisende Bedienerinformation ausgegeben. Die Bedienerinformation
kann Hinweise auf die Art der Fehleinstellung und/oder auf den betroffenen hydraulischen
Verbraucher wie auch Handlungsempfehlungen bzw. -anweisungen für die Einleitung geeigneter
Gegenmaßnahmen beinhalten.
[0013] Im Hinblick auf den ersten Verbrauchertyp kann zur Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen
vorgesehen sein, dass bei einer erkannten Fehleinstellung des Steuerventils die Ventilstellung
von der Kontrolleinheit an den sich aus dem aktuellen Schwenkwinkel der Axialkolbenpumpe
ergebenden Fördervolumenstrom angepasst wird. Die Erfassung des Schwenkwinkels erfolgt
hierbei mittels eines Drehgebers, dessen Winkelinformationen der Kontrolleinheit beispielsweise
über einen CAN-Datenbus zur Auswertung zugeführt werden. Hierbei wird das Steuerventil
soweit geschlossen, bis der aufgrund der Ventilstellung des Steuerventils zu erwartende
Wert des Fördervolumenstroms mit dem sich aus dem jeweiligen Schwenkwinkel ergebenden
(tatsächlichen) Fördervolumenstrom übereinstimmt. Die Notwendigkeit einer nachträglichen
Drosselung einschließlich der damit verbundenen hydraulischen Leistungsverluste kann
dementsprechend vermieden werden.
[0014] Ob der dem aktuellen Schwenkwinkel entsprechende Wert des Fördervolumenstroms am
Steuerventil erreicht ist, kann von der Kontrolleinheit unschwer aufgrund eines beim
weiteren Schließen auftretenden Drehzahlabfalls am hydraulischen Verbraucher erkannt
werden. Die Drehzahl steht beispielsweise an einem mit dem landwirtschaftlichen Anbaugerät
kommunizierenden ISOBUS-Datennetzwerk zur Verfügung, über das Drehzahlinformationen
eines dem hydraulischen Verbraucher zugeordneten Drehzahlsensors an die Kontrolleinheit
übermittelt werden.
[0015] Die zugehörige Ventilstellung kann anschließend in einer mit der Kontrolleinheit
in Verbindung stehenden Speichereinheit abgelegt werden, sodass diese beim erneuten
Anschluss des selben hydraulischen Verbrauchers zur Verfügung steht und nicht nochmals
bestimmt werden muss.
[0016] Bezüglich des zweiten Verbrauchertyps kann zur Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen
vorgesehen sein, dass an dem Steuerventil zwischen der Pilotleitung und dem Ventilauslass
ein bezüglich eines Druckschwellenwerts einstellbares Überdruckventil angeordnet ist,
wobei im Falle einer erkannten Fehleinstellung des Systemdrucks der Druckschwellenwert
von der Kontrolleinheit entsprechend eines spezifischen Druckbedarfs des hydraulischen
Verbrauchers reduziert wird. Derartige mit einem einstellbaren Überdruckventil ausgestattete
Steuerventile sind serienmäßig erhältlich, sodass die Implementierung einer solchen
Funktion problemlos möglich ist.
[0017] Im einfachsten Fall kann der spezifische Druckbedarf fest vorgegeben und in einer
mit der Kontrolleinheit in Verbindung stehenden Speichereinheit abgelegt sein. Hierbei
ist es denkbar, dass der zugehörige Druckschwellenwert seitens des Bedieners durch
Auswahl des zu betreibenden landwirtschaftlichen Anbaugeräts aus einer Gerätedatenbank
über ein mit der Kontrolleinheit in Verbindung stehendes Bedienterminal vorgegeben
werden kann. Eine unmittelbare Eingabe des (dem Bediener in aller Regel unbekannten)
Druckschwellenwerts erübrigt sich somit. Abweichend davon kann die Auswahl des zu
betreibenden landwirtschaftlichen Anbaugeräts aus der Gerätedatenbank anhand einer
über ein ISOBUS-Datennetzwerk oder per RFID-Datenübertragung an die Kontrolleinheit
übermittelten Gerätekennung erfolgen. Daneben ist auch eine Übertragung des einzustellenden
Druckschwellenwerts an sich möglich. Allgemein gesprochen besteht also die Möglichkeit,
dass der Kontrolleinheit der spezifische Druckbedarf oder damit korrespondierende
Angaben seitens des hydraulischen Verbrauchers über ein mit der Kontrolleinheit kommunizierendes
Datennetzwerk mitgeteilt werden.
[0018] Auch ist es vorstellbar, dass der spezifische Druckbedarf von der Kontrolleinheit
anhand eines an dem hydraulischen Verbraucher auftretenden Betriebsdruckabfalls ermittelt
und unter Zuordnung einer Kennung des betreffenden hydraulischen Verbrauchers in einer
mit der Kontrolleinheit in Verbindung stehenden Speichereinheit abgelegt wird, sodass
diese zu einem späteren Zeitpunkt zur erneuten Verwendung zur Verfügung steht. Diese
Vorgehensweise bietet sich insbesondere bei landwirtschaftlichen Anbaugeräten mit
hydraulischen Verbrauchern an, deren spezifischer Druckbedarf nicht durch Auswahl
aus einer Gerätedatenbank abrufbar und damit unbekannt ist. Die Gerätedatenbank kann
dann hinsichtlich des landwirtschaftlichen Anbaugeräts um den ermittelten spezifischen
Druckbedarf ergänzt werden. Der betreffende Betriebsdruck steht beispielsweise an
einem mit dem landwirtschaftlichen Anbaugerät kommunizierenden ISOBUS-Datennetzwerk
zur Verfügung, über das Betriebsdruckinformationen eines dem hydraulischen Verbraucher
zugeordneten Betriebsdrucksensors an die Kontrolleinheit übermittelt werden.
[0019] Bei beiden Verbrauchertypen (i) oder (ii) besteht die Möglichkeit, dass die Anpassung
der Ventilstellung oder die Reduzierung des Druckschwellenwerts von der Kontrolleinheit
automatisiert nach vorheriger Freigabe durch einen Bediener über ein mit der Kontrolleinheit
in Verbindung stehendes Bedienterminal ausgeführt wird. Letzteres stellt sicher, dass
sich der Bediener des landwirtschaftlichen Traktors jederzeit über den Betriebszustand
des landwirtschaftlichen Anbaugeräts bzw. des von dem automatisierten Einstellvorgang
betroffenen hydraulischen Verbrauchers bewusst ist.
[0020] Alternativ kann die Anpassung der Ventilstellung oder die Reduzierung des Druckschwellenwerts
auch manuell über ein mit der Kontrolleinheit in Verbindung stehendes Bedienterminal
ausgeführt werden, sodass der Bediener jederzeit die volle Kontrolle über den Einstellvorgang
hat.
[0021] Um den manuellen Einstellvorgang zu vereinfachen bzw. zu unterstützen, ist es denkbar,
dass der Bediener über ein mit der Kontrolleinheit in Verbindung stehendes Anzeigeterminal
eine Rückmeldung erhält, sobald die Ventilstellung mit dem sich aus dem aktuellen
Schwenkwinkel ergebenden Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe oder der an dem Ventileinlass
anliegende Systemdruck mit dem spezifischen Druckbedarf des hydraulischen Verbrauchers
korrespondiert.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- Fig. 2
- ein in einem Flussdiagramm veranschaulichtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
[0023] Fig. 1 zeigt eine von einem Nutzfahrzeug umfasste Anordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0024] Bei dem nicht näher dargestellten Nutzfahrzeug handelt es sich um einen landwirtschaftlichen
Traktor 10, an dem an einer in einem Heck- oder Frontbereich befindlichen Kupplungseinrichtung
ein landwirtschaftliches Anbau- oder Zusatzgerät 12 angebracht ist. Die Kupplungseinrichtung
ist beispielsweise als Dreipunkt-Kraftheber oder als Zug- bzw. Kupplungsmaul ausgebildet.
[0025] Gemäß Fig. 1 umfasst die Anordnung 14 eine mikroprozessorgesteuerte Kontrolleinheit
16 sowie einen aus einer Vielzahl elektrisch betätigbarer Steuerventile 18a, 18b bestehenden
Steuerventilblock 20. Typischerweise sind bis zu acht Steuerventile in einem gemeinsamen
Steuerventilblock 20 zusammengefasst, im vorliegenden Fall sind jedoch aus Gründen
der Übersichtlichkeit davon lediglich zwei abgebildet. Jedes der Steuerventile 18a,
18b weist einen Zu- bzw. Rücklauf in Gestalt erster Hydraulikanschlüsse 22a, 22b und
zweiter Hydraulikanschlüsse 24a, 24b zum Betrieb eines jeweiligen hydraulischen Verbrauchers
26a, 26b des landwirtschaftlichen Anbaugeräts 12 auf. Der Anschluss erfolgt über mit
den hydraulischen Verbrauchern 26a, 26b kommunizierende Hydraulikschläuche 28a, 28b,
30a, 30b an deren offenen Enden Hydraulikkuppler 32a, 32b, 34a, 34b angebracht sind,
die sich mit einer jeweiligen Kupplungsdose 36a, 36b, 38a, 38b des betreffenden Steuerventils
18a, 18b lösbar verbinden lassen.
[0026] Des Weiteren ist an jedem der Steuerventile 18a, 18b ein mit einer Axialkolbenpumpe
40 verbundener Ventileinlass 42a, 42b sowie ein in einen Hydrauliksumpf 44 mündender
Ventilauslass 46a, 46b vorgesehen. Eine mit einem Steueranschluss 48a, 48b des Steuerventils
18a, 18b verbundene Pilotleitung 50 dient der Beeinflussung eines an der Axialkolbenpumpe
40 einstellbaren Schwenkwinkels α, sodass am Ventileinlass 42a, 42b ein vom Schwenkwinkel
α abhängiger Systemdruck p
sys bereitgestellt wird.
[0027] Die Steuerventile 18a, 18b lassen sich mittels zugehöriger Solenoide 52a, 54a, 52b,
54b entgegen einer rückstellenden Federkraft aus einer geschlossenen Ventilstellung
56a, 56b heraus in eine erste geöffnete Ventilstellung 58a, 58b oder eine zweite geöffnete
Ventilstellung 60a, 60b verbringen, wobei sich diese jeweils bezüglich der Richtung
des Hydraulikflusses zum hydraulischen Verbraucher 26a, 26a unterscheiden. Die Funktion
des ersten und zweiten Hydraulikanschlusses 22a, 22b, 24a, 24b als Zu- bzw. Rücklauf
ist daher je nach Öffnungsrichtung des Steuerventils 18a, 18b umkehrbar. Zugleich
wird beim Öffnen des Steuerventils 18a, 18b eine Verbindung zwischen dem Ventileinlass
42a, 42b und der mit dem Steueranschluss 48a, 48b kommunizierenden Pilotleitung 50
hergestellt. Der am Steueranschluss 48a, 48b bzw. der Pilotleitung 50 anliegende Steuerdruck
ergibt sich hierbei aus dem Öffnungsgrad des Steuerventils 18a, 18b und nimmt für
den Fall, dass dieses vollständig geöffnet ist, den am Ventileinlass 42a, 42b anliegenden
Systemdruck p
sys an. Den Steueranschlüssen 48a, 48b nachgeschaltete Einwegventile 62a, 62b stellen
dabei sicher, dass seitens der Steuerventile 18a, 18b jeweils der höchste der Steuerdrücke
an der zur Axialkolbenpumpe 40 führenden Pilotleitung 50 anliegt.
[0028] Beispielhaft sind in Fig. 1 zwei unterschiedliche Steuerventiltypen 64a, 64b dargestellt.
Der erste Steuerventiltyp 64a ist von konventioneller Bauart, wohingegen der zweite
Steuerventiltyp 64b ein bezüglich eines Druckschwellenwerts einstellbares Überdruckventil
66 aufweist, das zwischen der Pilotleitung 50 und dem Ventilauslass 46a, 46b angeordnet
ist. Innerhalb des Steuerventilblocks 20 können die beiden Steuerventiltypen 64a,
64b in beliebiger Kombination vorhanden sein.
[0029] An den beiden repräsentativ dargestellten Steuerventiltypen 64a, 64b sind jeweils
zwei unterschiedliche Verbrauchertypen 68a, 68b angeschlossen. Bei dem ersten Verbrauchertyp
68a handelt es sich um einen hydraulischen Rotationsantrieb 70 mit kontinuierlichem
Hydraulikverbrauch, wohingegen der zweite Verbrauchertyp 68b durch einen hydraulischen
Linearstellgeber 72 gebildet ist. Lediglich zur Veranschaulichung sollen die beiden
hydraulischen Verbraucher 26a, 26b Bestandteil eines als Säeinheit 74 ausgebildeten
landwirtschaftlichen Anbaugeräts 12 sein und dort dem Antrieb eines Gebläses 76 bzw.
der Betätigung einer von einer Reihensäeinheit 78 umfassten Auflagedruckregelung dienen.
[0030] Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren ist der Betrieb des ersten Verbrauchertyps
68a mit beiden Steuerventiltypen 64a, 64b kompatibel, während der Betrieb des zweiten
Verbrauchertyps 68b zwingend des zweiten Steuerventiltyps 64b bedarf.
[0031] Zur Inbetriebnahme der hydraulischen Verbraucher 26a, 26b bzw. der mit diesen assoziierten
Arbeitsfunktionen am landwirtschaftlichen Anbaugerät 12 lässt sich die Ventilstellung
jedes Steuerventils 18a, 18b bedienerseitig über ein in dem landwirtschaftlichen Traktor
10 vorgesehenes Bedienterminal 80 einstellen.
[0032] Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, steht die Kontrolleinheit 16 neben dem Bedienterminal
80 ferner mit einem Anzeigeterminal 82, einer Speichereinheit 84, einer mit einem
ISOBUS-Datennetzwerk 86 des landwirtschaftlichen Anbaugeräts 12 kommunizierenden Datenschnittstelle
88, einem Drehgeber 90 zur Erfassung des an der Axialkolbenpumpe 40 eingestellten
Schwenkwinkels α und einem Drucksensor 92 zur Erfassung des an den Ventileinlässen
42a, 42b anliegenden Systemdrucks p
sys in Verbindung. Die Winkelinformationen des Drehgebers 90 werden der Kontrolleinheit
16 gemeinsam mit den seitens des Drucksensors 92 bereitgestellten Systemdruckinformationen
über einen CAN-Datenbus 94 des landwirtschaftlichen Traktors 10 zur Auswertung zugeführt.
Zusätzlich werden über das ISOBUS-Datennetzwerk 86 unter anderem Drehzahlinformationen
eines dem hydraulischen Rotationsantrieb 70 zugeordneten Drehzahlsensors 96 sowie
Betriebsdruckinformationen eines dem hydraulischen Linearstellgeber 72 zugeordneten
Betriebsdrucksensors 98 übermittelt, die den am hydraulischen Linearstellgeber 72
eingangsseitig anliegenden Betriebsdruck wiedergeben. Daneben wird über das ISOBUS-Datennetzwerk
86 eine individuelle Gerätekennung des angeschlossenen landwirtschaftlichen Anbaugeräts
12 an die Kontrolleinheit 16 übertragen.
[0033] Das Anzeigeterminal 82 ist entweder als vom Bedienterminal 80 separate Baueinheit
ausgeführt oder aber mit dem Bedienterminal 80 in Gestalt eines berührungsempfindlichen
Bildschirms kombiniert.
[0034] Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebene
Anordnung 14 ebenso gut auch Bestandteil einer Bau- oder Forstmaschine oder eines
beliebigen anderen Nutzfahrzeugs sein kann. Die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist insoweit nicht auf eine bestimmte Fahrzeugumgebung oder -anwendung
beschränkt.
[0035] Fig. 2 zeigt ein in einem Flussdiagramm veranschaulichtes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0036] Das Verfahren wird mit der Inbetriebnahme des landwirtschaftlichen Traktors 10 in
einem Startschritt 100 initiiert. In einem ersten Schritt 102 werden der Kontrolleinheit
16 über den CAN-Datenbus 94 die hinsichtlich des aktuellen Systemdrucks p
sys sowie des aktuellen Schwenkwinkels α der Axialkolbenpumpe 40 sensorisch gewonnenen
Informationen zugeführt. Diese werden in einem zweiten Schritt 104 von der Kontrolleinheit
16 herangezogen, um auf eine mögliche Fehleinstellung des ersten Steuerventils 18a
oder des von der Axialkolbenpumpe 40 erzeugten Systemdrucks p
sys zu schließen. Hierzu gibt es je nach angeschlossenem Verbrauchertyp 68a, 68b unterschiedliche
Vorgehensweisen.
(i) Fehleinstellung des ersten Steuerventils (erster Verbrauchertyp)
[0037] Einerseits wird von der Kontrolleinheit 16 im zweiten Schritt 104 auf eine Fehleinstellung
des ersten Steuerventils 18a geschlossen, wenn von dieser erkannt wird, dass ein sich
aus dem aktuellen Schwenkwinkel α ergebender Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe
40 kleiner ist als ein aufgrund der Ventilstellung des ersten Steuerventils 18a zu
erwartender Wert. Letzterer wird von der Kontrolleinheit 16 aus dem zur Betätigung
des jeweiligen Solenoids 52a, 54a fließenden Steuerstrom abgeleitet, wozu diese eine
in der Speichereinheit 84 für das erste Steuerventil 18a abgelegte Steuerkurve heranzieht.
(ii) Fehleinstellung des Systemdrucks (zweiter Verbrauchertyp)
[0038] Andererseits wird von der Kontrolleinheit 16 im zweiten Schritt 104 auf eine Fehleinstellung
des Systemdrucks p
sys geschlossen, wenn von dieser erkannt wird, dass der an den Ventileinlässen 42a, 42b
anliegende Systemdruck p
sys maximal ist, ohne dass ein (nennenswerter) Fördervolumenstrom vom zweiten Steuerventil
18b in Richtung des hydraulischen Linearstellgebers 72 fließt.
[0039] Trifft eine der beiden vorgenannten Bedingungen (i) bzw. (ii) zu, so wird in einem
dritten Schritt 106 über das mit der Kontrolleinheit 16 in Verbindung stehende Anzeigeterminal
82 eine auf eine Fehleinstellung hinweisende Bedienerinformation ausgegeben. Die Bedienerinformation
beinhaltet Hinweise auf die Art der Fehleinstellung und/oder auf den betroffenen hydraulischen
Verbraucher 26a, 26b wie auch Handlungsempfehlungen bzw. -anweisungen für die Einleitung
geeigneter Gegenmaßnahmen. Diese werden im Folgenden erläutert.
(i) Gegenmaßnahmen im Falle des ersten Verbrauchertyps
[0040] Im Hinblick auf den ersten Verbrauchertyp 68a ist in einem vierten Schritt 108 zur
Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen vorgesehen, dass bei einer erkannten Fehleinstellung
des ersten Steuerventils 18a die Ventilstellung von der Kontrolleinheit 16 (entweder
auf vorherige Veranlassung des Bedieners oder aber selbsttätig - siehe hierzu die
nachfolgende Beschreibung) an den sich aus dem aktuellen Schwenkwinkel α der Axialkolbenpumpe
40 ergebenden Fördervolumenstrom angepasst wird. Hierbei wird das erste Steuerventil
18a von der Kontrolleinheit 16 soweit geschlossen, bis der aufgrund der Ventilstellung
des ersten Steuerventils 18a zu erwartende Wert des Fördervolumenstroms mit dem sich
aus dem jeweiligen Schwenkwinkel α ergebenden (tatsächlichen) Fördervolumenstrom der
Axialkolbenpumpe 40 innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmt. Ob der dem aktuellen
Schwenkwinkel α entsprechende Wert des Fördervolumenstroms am ersten Steuerventil
18a eingestellt ist, wird von der Kontrolleinheit 16 im vierten Schritt 108 aufgrund
eines beim weiteren Schließen auftretenden Drehzahlabfalls am hydraulischen Rotationsantrieb
70 erkannt, wozu die über das ISOBUS-Datennetzwerk 86 übermittelten Drehzahlinformationen
des dem hydraulischen Rotationsantrieb 70 zugeordneten Drehzahlsensors 96 von der
Kontrolleinheit 16 ausgewertet werden. Das erste Steuerventil 18a wird anschließend
wieder so weit geöffnet, dass der beobachtete Drehzahlabfall gerade noch nicht auftritt.
[0041] Die zugehörige Ventilstellung wird anschließend in einem fünften Schritt 110 in der
mit der Kontrolleinheit 16 in Verbindung stehenden Speichereinheit 84 abgelegt, sodass
diese beim erneuten Anschluss des selben hydraulischen Rotationsantriebs 70 bzw. des
diesen umfassenden landwirtschaftlichen Anbaugeräts 12 zur Verfügung steht und nicht
nochmals bestimmt werden muss.
(ii) Gegenmaßnahmen im Falle des zweiten Verbrauchertyps
[0042] Bezüglich des zweiten Verbrauchertyps 68b ist in einem sechsten Schritt 112 zur Einleitung
geeigneter Gegenmaßnahmen vorgesehen, dass im Falle einer erkannten Fehleinstellung
des Systemdrucks p
sys der Druckschwellenwert des Überdruckventils 66 von der Kontrolleinheit 16 entsprechend
eines spezifischen Druckbedarfs des hydraulischen Linearstellgebers 72 reduziert wird.
[0043] Im einfachsten Fall ist der spezifische Druckbedarf des betreffenden hydraulischen
Verbrauchers 26b (hier des hydraulischen Linearstellgebers 72) fest vorgegeben und
in der mit der Kontrolleinheit 16 in Verbindung stehenden Speichereinheit 84 abgelegt.
Der zugehörige Druckschwellenwert wird seitens des Bedieners durch Auswahl des zu
betreibenden landwirtschaftlichen Anbaugeräts 12 aus einer Gerätedatenbank über das
mit der Kontrolleinheit 16 in Verbindung stehende Bedienterminal 80 ausgewählt. Alternativ
erfolgt die Auswahl des zu betreibenden landwirtschaftlichen Anbaugeräts 12 aus der
Gerätedatenbank anhand der über das ISOBUS-Datennetzwerk 86 übermittelten Gerätekennung.
[0044] Stehen derartige Informationen nicht zur Verfügung, wird der spezifische Druckbedarf
von der Kontrolleinheit 16 im sechsten Schritt 112 anhand eines an dem hydraulischen
Linearstellgeber 72 auftretenden Betriebsdruckabfalls ermittelt und unter Zuordnung
einer Kennung des hydraulischen Linearstellgebers 72 in der mit der Kontrolleinheit
16 in Verbindung stehenden Speichereinheit 84 abgelegt, sodass diese zu einem späteren
Zeitpunkt zur erneuten Verwendung zur Verfügung steht. Hierzu werden von der Kontrolleinheit
16 die über das ISOBUS-Datennetzwerk 86 übermittelten Betriebsdruckinformationen des
dem hydraulischen Linearstellgeber 72 zugeordneten Betriebsdrucksensors 98 ausgewertet.
Diese Vorgehensweise bietet sich insbesondere bei landwirtschaftlichen Anbaugeräten
mit hydraulischen Verbrauchern an, deren spezifischer Druckbedarf nicht durch Auswahl
aus einer Gerätedatenbank abrufbar und damit unbekannt ist.
[0045] Ungeachtet des jeweiligen Verbrauchertyps 68a, 68b besteht die Möglichkeit, dass
die Anpassung der Ventilstellung oder die Reduzierung des Druckschwellenwerts von
der Kontrolleinheit 16 im sechsten Schritt 112 automatisiert nach vorheriger Freigabe
durch den Bediener über das mit der Kontrolleinheit 16 in Verbindung stehende Bedienterminal
80 ausgeführt wird.
[0046] Alternativ wird die Anpassung der Ventilstellung oder die Reduzierung des Druckschwellenwerts
im sechsten Schritt 112 vom Bediener manuell über das mit der Kontrolleinheit 16 in
Verbindung stehende Bedienterminal 80 ausgeführt. Um den manuellen Einstellvorgang
zu vereinfachen bzw. zu unterstützen, erhält der Bediener über das mit der Kontrolleinheit
16 in Verbindung stehende Anzeigeterminal 82 eine Rückmeldung, sobald die Ventilstellung
mit dem sich aus dem aktuellen Schwenkwinkel α ergebenden Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe
40 bzw. der an den Ventileinlässen 42a, 42b anliegende Systemdruck p
sys mit dem spezifischen Druckbedarf des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers 26a, 26b
innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmt.
[0047] Anschließend wird das Verfahren in einem Schlussschritt 114 beendet.
[0048] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, bei jedem der beiden Verbrauchertypen
68a, 68b eine zu entsprechenden hydraulischen Leistungsverlusten führende Fehleinstellung
zuverlässig zu erkennen sowie durch Einleitung geeigneter Gegenmaßnahmen zu beheben.
1. Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Verbrauchers (26a, 26b) an einem elektrisch
betätigbaren Steuerventil (18a, 18b), das in einer geöffneten Ventilstellung (58a,
60a, 58b, 60b) eine Verbindung zwischen einem Ventileinlass (42a, 42b) und einer mit
einem Steueranschluss (48a, 48b) verbundenen Pilotleitung (50) zur Beeinflussung eines
an einer Axialkolbenpumpe (40) einstellbaren Schwenkwinkels (α) herstellt, die einen
am Ventileinlass (42a, 42b) anliegenden, vom Schwenkwinkel (α) abhängigen Systemdruck
(p
sys) bereitstellt, wobei einer Kontrolleinheit (16) sensorisch gewonnene Informationen
hinsichtlich des aktuellen Systemdrucks (p
sys) sowie des aktuellen Schwenkwinkels (α) der Axialkolbenpumpe (40) zugeführt werden,
um bei angeschlossenem hydraulischen Verbraucher (26a, 26b) auf eine Fehleinstellung
(i) des Steuerventils (18a) zu schließen, wenn von der Kontrolleinheit (16) erkannt
wird, dass ein sich aus dem aktuellen Schwenkwinkel (α) ergebender Fördervolumenstrom
der Axialkolbenpumpe (40) kleiner ist als ein aufgrund der Ventilstellung des Steuerventils
(18a) zu erwartender Wert,
(ii) des Systemdrucks (psys) zu schließen, wenn von der Kontrolleinheit (16) erkannt wird, dass der an dem Ventileinlass
(42a, 42b) anliegende Systemdruck (psys) maximal ist, ohne dass ein Fördervolumenstrom in Richtung des hydraulischen Verbrauchers
(26b) fließt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über ein mit der Kontrolleinheit (16) in Verbindung stehendes Anzeigeterminal (82)
eine auf die Fehleinstellung hinweisende Bedienerinformation ausgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten Fehleinstellung des Steuerventils (18a) die Ventilstellung von
der Kontrolleinheit (16) an den sich aus dem aktuellen Schwenkwinkel (α) der Axialkolbenpumpe
(40) ergebenden Fördervolumenstrom angepasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen des dem aktuellen Schwenkwinkel (α) entsprechenden Fördervolumenstroms
von der Kontrolleinheit (16) aufgrund eines beim weiteren Schließen auftretenden Drehzahlabfalls
am hydraulischen Verbraucher (26a) erkannt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörige Ventilstellung in einer mit der Kontrolleinheit (16) in Verbindung
stehenden Speichereinheit (84) abgelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steuerventil (18b) zwischen der Pilotleitung (50) und dem Ventilauslass (46b)
ein bezüglich eines Druckschwellenwerts einstellbares Überdruckventil (66) angeordnet
ist, wobei im Falle einer erkannten Fehleinstellung des Systemdrucks (psys) der Druckschwellenwert von der Kontrolleinheit (16) entsprechend eines spezifischen
Druckbedarfs des hydraulischen Verbrauchers (26b) reduziert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Druckbedarf fest vorgegeben und in einer mit der Kontrolleinheit
(16) in Verbindung stehenden Speichereinheit (84) abgelegt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrolleinheit (16) der spezifische Druckbedarf oder damit korrespondierende
Angaben seitens des hydraulischen Verbrauchers (26b) über ein mit der Kontrolleinheit
(16) kommunizierendes Datennetzwerk (86) mitgeteilt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Druckbedarf von der Kontrolleinheit (16) anhand eines an dem hydraulischen
Verbraucher (26b) auftretenden Betriebsdruckabfalls ermittelt und unter Zuordnung
einer Kennung des betreffenden hydraulischen Verbrauchers (26b) in einer mit der Kontrolleinheit
(16) in Verbindung stehenden Speichereinheit (84) zur späteren erneuten Verwendung
abgelegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Ventilstellung oder die Reduzierung des Druckschwellenwerts von
der Kontrolleinheit (16) automatisiert nach vorheriger Freigabe durch einen Bediener
über ein mit der Kontrolleinheit (16) in Verbindung stehendes Bedienterminal (80)
ausgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Ventilstellung oder die Reduzierung des Druckschwellenwerts manuell
über ein mit der Kontrolleinheit (16) in Verbindung stehendes Bedienterminal (80)
ausgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bediener über ein mit der Kontrolleinheit (16) in Verbindung stehendes Anzeigeterminal
(82) eine Rückmeldung erhält, sobald die Ventilstellung mit dem sich aus dem aktuellen
Schwenkwinkel (α) ergebenden Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe (40) oder der
an dem Ventileinlass (42a, 42b) anliegende Systemdruck (psys) mit dem spezifischen Druckbedarf des hydraulischen Verbrauchers (26b) korrespondiert.